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So werden aus Papiervorlagen Dateien
Ein erheblicher Anteil an Plänen und Konstruktionszeichnungen liegt noch in Papierform vor. Diese Daten
in digitaler Form zu nutzen, stellt viele CAD-Anwender vor ein Problem. Denn die oft im Archiv schlummernden
Vorlagen wie Architekturzeichnungen, Katasterpläne, topographische Karten oder Maschinenbauzeichnungen
bedürfen einer besonderen Bearbeitung, um als brauchbare digitale Daten am PC wieder
zum Leben erweckt zu werden. Bei der Konvertierung einer gescannten TIFF-Datei in das CAD-DWG/DXF
-Format sollte man einige wichtige Schritte beachten, um die Daten weiter zu nutzen. Das fängt mit dem
richtigen Scannen an. Meist bedingt die Vorlagengröße einen Großformatscanner. Diese für Formate bis
AO optimierten Geräte stellen Colortrac, Contex, Graphtec, Kip, Oce, Roth+Weber und Vidar her. Besonderes
Augenmerk sollte beim Kauf und der Nutzung dieser Geräte dem jeweils angewandten Konstruktionsprinzip
gelten. So bestimmt zum Beispiel die Entfernung des zu scannenden Plans vom Objektiv
(Länge des optischen Pfads) maßgeblich den Bereich der optimalen Tiefenschärfe und beeinflusst damit
unmittelbar die Qualität des Scan-Ergebnisses. Mit Hilfe von Spiegeln wird dieser Bereich erweitert. Bei
einer optimalen Lösung erscheinen selbst Falten der Vorlage zum Beispiel bei gefalteten Plänen noch
scharf. Somit müssen empfindliche Originale nicht unnötig beansprucht werden, um gute Resultate zu erhalten.
Darüber hinaus hängt die Scan-Qualität auch von der Sensortechnik ab, die jeweils zum Einsatz
kommt. Mit CCDs (Charge Coupled Device, lichtempfindliche Sensoren) ausgestattete Kamera-Scanner
sind dabei den (preisgünstigeren) LED-Scannern überlegen. CCDs der neuesten Generation haben nicht
nur vier Pixelzeilen (drei für die Farben Rot, Grün und Blau und eine für Graustufen), sondern verfügen
darüber hinaus über einen weitaus größeren Schärfebereich. Für das Scannen der großformatigen Vorlagen
benötigt man zudem eine hohe Auflösung, um exakt zu vektorisieren. Anwender sollten daher stets
auf die "echte" oder physikalische Auflösung des Scanners achten. Die physikalische Auflösung sollte mindestens
300 dpi betragen. Scannt man Pläne mit eingeschalteter Option "Error Diffusion" oder "Image Enhancement",
gestalten sich das Bearbeiten der Rasterdatei und die Vektorisierung später.
Vektorisierung
Gescannte Bilder werden zunächst als Raster- Dateien (Pixel) gespeichert, die sich in CAD-Systemen
nicht direkt oder nur eingeschränkt bearbeiten lassen. Funktionen in CAD, zum Beispiel für die Bemaßung
erfordern aber Vektoren. Daher müssen die monochromen (schwarzweiß) Rasterdateien (TIFF, BMP,
PCX) in hochwertige Vektorgrafiken (DXF) umgewandelt werden.
Technische Zeichnungen und Pläne in die entsprechende Form zu konvertieren, ist die Aufgabe von Vektorisierungssoftware.
Derartige Anwendungen erlauben im Zusammenspiel mit Großformatscannern das
Umwandeln von analogen oder digitalen Vorlagen in eine Vektordatei. Eine Vektorisierung empfiehlt sich
gerade bei einer Vielzahl von Bestandszeichnungen, wenn diese in CAD-Systemen weitergeführt werden
sollen. Es gibt verschiedene Softwarelösungen auf dem Markt, um Rasterdaten zu vektorisieren. Das
Haupteinsatzgebiet und die Stärken der angebotenen Applikationen wie Autodesk Raster Design 2004,
CADRaster LTX/PRO, GTXRasterCAD, RxAuto-Image, Vectory-AS, Wiselmage für CAD und VPHybrid-
CAD liegen im Bearbeiten monochromer Strichvorlagen wie Architekturpläne, Kataster, Anlage- und Maschinenbaupläne,
Ansichtsskizzen und technischen Zeichnungen. Zur einfachen Umwandlung farbiger
oder Graustu¬fenbilder in monochrome Dateien bie¬ten die genannten Programme außerdem oft eine
Reihe von Konvertierungsroutinen an. Zahlreiche Filter- und Bearbeitungsfunktionen ermöglichen zudem
die nachträgliche Verbesserung und Optimierung der Scan-Qualität. Flecken werden entfernt, Linien geglättet
und schief gescannte Vorlagen korrekt ausgerichtet. Manche Scan-Hilfsprogramme ermöglichen
selbst das Scannen großformatiger Zeichnungen mit einem A4-Scanner. A3-oder A2 -Vorlagen werden in
mehreren Schritten leicht überlappend gescannt. Programme setzen die Teilbilder automatisch und passgenau
zusammen.
Automatische Vektorisierung
Dass die Vektorisierung ein sehr komplexer Vorgang ist, spiegelt sich allein schon in den zahlreichen Optionen
der entsprechenden Software wider. Mit Hilfe der automatisierten Linienverfolgung werden zum Beispiel
geometrische Objekte und deren Beziehungen im Pixelbild erkannt. Mit Features wie diesem ist es
möglich, dem angestrebten Ergebnis nahe zu kommen, denn das Ergebnis bleibt letztlich immer nur eine
Annäherung und bedarf je nach Güte der Software unterschiedlichen Nachbearbeitungsaufwands. Für
einfache Digitalisierungsaufgaben hat sich die Lösung CAD Raster LTX auf Basis von CAD bewährt. Mit
CAD Raster lassen sich Rasterdateien in eine CAD-Zeichnung einbinden oder direkt aus dem scannen.
Damit können Anwender die Vorteile der CAD-Funktionen der Autodesk-Produkte gleichermaßen nutzen.
Raster und Vektor werden gemeinsam angezeigt und bearbeitet. Werk-zc-ce wie Lupe und Fangfunktionen
sorgen für die nötige Produktivität, die auch von Einsteigern nach kurzer Zeit «reicht wird. Das Startpaket
aus CADRaster LTX und CAD LT schafft eine kostengünstige Erfassungslösung und entlastet vorhandene
Facharbeitsplätze. Anforderungen an Softwareprogramme, die über generierte Rasterdaten verarbeiten
können, fallen Anwendungsumfeld von Geographie, Geodäsie und phie besonders hoch aus. Ein besonderes
Glanzlicht in der Vektorisierung von farbigen Rasterdaten, wie sie das Produkt VPstudio von der Firma
Softelec erlaubt. Interaktive Bestimmung eines Farbbereichs macht es, in farbigen Kartendokumenten automatisch
oder Linienverfolgung (Tracing) direkt Vektorelemente zu, die es dann erlauben, etwa bei Höhenlinien,
3D-:Szenarien zu erzeugen. Zum Funktionsspektrum gehören zahlreiche Features zum punktgenauen
Entzerren und Kalibrieren gescannter Kartendokumente. Leistungsfähige und benutzerfreundliche
Entzerrungskorrekturen bietet andererseits auch Autodesk Raster Design. Das Ergebnis der Entzerrungsberechnung,
die Georeferenzierungsinformation, können Anwender mit der Rasterdatei gemeinsam abspeichern,
um die Bilder zum Beispiel später in Autodesk Map automatisch richtig einzufügen. Die Fangfunktion
in CAD berücksichtigt nun auch Rasterelemente. Linien, Kreise und Bögen werden als solche erkannt
und können wie CAD-Zeichnungs-Elemente über die "Griffe" bearbeitet werden. Rasterdaten mit
ursprünglich unterschiedlicher Auflösung und Farbtiefe lassen sich in einer Datei zusammenführen. Sogar
CAD-Elemente kann man in Rasterdateien übernehmen. Für Anwender, die nur selten Vorlagen vektorisieren
lassen wollen oder die besondere Ansprüche an das Ergebnis stellen, empfehlen sich externe
Dienstleister. Das Konvertieren einer AO-Zeichnung in eine CAD-Datei kostet durchschnittlich 115 Euro
(zzgl. MwSt.), das Angebot wird in der Regel innerhalb von 24 Stunden nach Zusenden der Vorlage erstellt
und die Lieferung der CAD-Datei erfolgt komfortabel per E-Mail. Angesichts der Anschaffungskosten einer
kompletten Vektorisierungslösung kann dies eine lohnenswerte Alternative darstellen.
Fazit
Die Vektorisierung von Bestandsplänen wird tagtäglich erfolgreich durchgeführt. Die Grundvoraussetzungen
für exakte und hochwertige Vektorisierungsergebnisse liegen in einer hohen Scan-Qualität und einer
optimalen Abstimmung von Großformatscanner-Software und -Hardware. Gepaart mit einer leistungsfähigen
Vektorisierungssoftware steht der Konvertierung von Rasterdaten und ihrer Nutzung in CAD nichts
mehr im Wege vorausgesetzt die Qualität der Software und der Kenntnisstand der Anwender vor dem PC
stimmen.
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Grundlagen der Vektorisierung
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die vollautomatische und die manuell unterstützte Vorgehensweise.
Grundlagen der Konversion von papierbasierten Plänen in CAD - GIS - FM Daten
Entscheidend für den effektiven Einsatz von in Plänen gespeichertem Wissen ist ein einfacher Zugang zu dem den Plänen
innewohnenden Wissen. Um diesen Zugriff zu ermöglichen sind IT-basierte Prozesse und Werkzeuge nötig. Das
"Document Management Magazine" schätzt, dass weltweit mehr als 8 Milliarden Zeichnungen existieren, weniger als 15
Prozent davon sind im CAD-Format vorhanden.
Georeferenzierte hochwertige Scans als Basis für den Aufbau von Planarchiven
Hier finden Sie eine Darstellung des Arbeitsverfahrens für das Scannen und Georeferenzieren von Plänen
für den Aufbau eines digitalen Plankatasters.
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