[Павлов Д.С.] <Математический алгоритм построения геологических разрезов> [оглавление]

4.1. Подготовка исходных данных

Для построения разреза необходима геологическая карта. Принимая во внимание тот факт, что базовый блок алгоритма, реализованный данным программным модулем, оперирует данными одного структурного домена, в качестве примера автором выбрана учебная геологическая карта¹, используемая при проведении практик по структурной геологии и геокартированию для студентов второго курса геологического факультета. Территория этой карты не осложнена несогласиями, магматическими образованиями и разрывными нарушениями.

Как было сказано выше, в начале мы имеем лишь геологическую карту, отпечатанную на бумаге. Для того чтобы использовать вычислительные мощности персонального компьютера для решения любых задач, необходимо преобразовать исходные данные в цифровую форму. В нашем случае это можно сделать с помощью сканера. После сканирования геологическая карта может быть сохранена на жестком диске ПК (или любом другом носителе информации) в виде графического файла с одним из расширений растрового формата (.bmp, .jpg, .gif, .png и т.д.). На этом заканчивается первый шаг на пути к возможностям вычислительной системы.

Теперь мы имеем растровый файл с геологической картой и можем просматривать его с помощью различного программного обеспечения предназначенного для этого. Среди наиболее удобных приложений данного типа можно отметить программу ACDSee от компании ©ACD Systems, Ltd. Растровый файл описывает цвет, яркость, степень прозрачности для каждой точки в прямоугольной области изображения. Очевидно, что при таком положении вещей мы не сможем указать компьютеру, например, на какую либо линию на нашей карте, поскольку для него такого объекта не существует. А раз так, то нам не удастся и обратится к такому объекту. Все, что мы сможем сделать, это задать какие-либо из свойств, перечисленных выше, для какого-то множества точек изображения. Чтобы иметь возможность работать с геометрическими объектами, необходимо векторизовать наш файл.

В векторном файле описываются уже не свойства точек изображения, а графические объекты. Все объекты состоят из базовых геометрических фигур - примитивов, для которых задаются координаты их вершин. Такими примитивами могут быть: точка, отрезок, ломаная, треугольник, эллипс и т.д. В дальнейшем с их помощью могут быть получены любые сложные изображения посредством комбинации различных примитивов.

Растровые изображения напрямую выводятся на экран монитора, поскольку в таких файлах содержится вся необходимая информация для прорисовки. Векторная же графика содержит лишь описание объектов для прорисовки. К примеру, чтобы описать отрезок достаточно лишь знать координаты двух точек - начала и конца отрезка, а все точки лежащие между ними будут вычислены и прорисованы на экране программой, предназначенной для работы с векторной графикой. Здесь кроется причина меньшего размера векторных файлов в сравнении с растром. Но главное отличие между растровым и векторным форматами заключается в следующем. Векторный формат с помощью соответствующего ПО обеспечивает гибкость работы с объектами, описанными в файле - перемещать, копировать и удалять отдельные вершины и целые геометрические объекты, а также изменять их размеры, форму и т.д.

Векторизовать растровый файл можно разными способами. Для этого существует множество программ². Они позволяют произвести векторизацию в ручном или полуавтоматическом режимах (в зависимости от конкретной реализации). Форматы векторных файлов, в которых сохраняются результаты, зачастую поддерживаются многими приложениями. К тому же существует достаточно большое количество служебных утилит, конвертирующих файл из одного формата в другой.

Для нашей задачи используется векторизатор³, написанный автором, который интегрирован в программу для построения геологического разреза и сохраняет данные в своем формате. Это обусловлено следующими причинами. Во-первых, изучить в принципе можно только тот формат, разработчики которого предоставили в открытый доступ его формальное описание, что резко сужает спектр выбора векторного формата. Во-вторых, чтобы использовать уже существующий формат, необходимо затратить достаточное количество времени и нервных ресурсов на изучение его структуры, что не является целью в данном случае. И, наконец, в-третьих, многие форматы спроектированы для своих специфических задач, что наложило бы дополнительные ограничения и трудности на решение нашей задачи.

Многие программисты сначала реализуют свой внутренний формат файлов, с которым удобно работать, а в дальнейшем разрабатывают утилиты для экспорта/импорта из/в формат файлов для ПО, решающего сходные задачи.

Определим теперь, какие данные на геологической карте нам необходимо векторизовать. Учитывая поставленные перед программой задачи, такими данными являются две системы кривых линий - система геологических границ и система горизонталей. Таким образом, для векторизации геологической карты необходимо задать объекты-кривые. Естественным будет представить кривую как одномерный массив (цепочку) точек, через которые она должна проходить, о чем упоминалось в разделе 3.3 предыдущей главы диссертации.

После сканирования карты и сохранения ее на диске в виде растрового файла, этап подготовки исходных данных можно считать завершенным. Перед тем, как продолжить описание программного модуля построения стратоизогипс внутри структурного домена, необходимо познакомиться с его интерфейсом пользователя.

[назад] [оглавление] [далее]