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I NTRODUÇÃO À C OMPUTAÇÃO G RÁFICA DIGITALIZAÇÃO DE MAPAS UNICAMP Graduação em Ciências da Terra Prof Carlos Roberto de Souza Filho Prof. Ardemírio Barros.

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1 I NTRODUÇÃO À C OMPUTAÇÃO G RÁFICA DIGITALIZAÇÃO DE MAPAS UNICAMP Graduação em Ciências da Terra Prof Carlos Roberto de Souza Filho Prof. Ardemírio Barros Silva DGRN/IG/UNICAMP Prof Carlos Roberto de Souza Filho Prof. Ardemírio Barros Silva DGRN/IG/UNICAMP D ESENHO, T OPOGRAFIA E C OMPUTAÇÃO G RÁFICA – GN103 I NSTITUTO DE G EOCIÊNCIAS

2 Apostila disponível no Xerox Bibliotecas UNICAMP (Autocad) Livro: Sistemas de Informações Geo-referenciadas Prof. Ardemírio Barros Silva (IG-UNICAMP) Capítulo 4 : Captura de Dados Apostila disponível no Xerox Bibliotecas UNICAMP (Autocad) Livro: Sistemas de Informações Geo-referenciadas Prof. Ardemírio Barros Silva (IG-UNICAMP) Capítulo 4 : Captura de Dados

3 F Da arquitetura e desenho mecânico à tubulação industrial e mapeamento, o surgimento dos programas CAD (Computer Aided Design - projeto auxiliado por computador) ou CADD (Computer Aided Drafting and Design - desenho e projeto auxiliado por computador) revolucionou o trabalho das pessoas que lidam com modelos de formas e quaisquer tipos de mapas em seu cotidiano. F Atualmente, cartógrafos, geógrafos, geológos e engenheiros utilizam mapas digitais como base de trabalho. A utilidade dos mapas digitais não se limita a beleza do produto final. Um mapa em formato digital permite, entre outras coisas, (i) a possibilidade de intercâmbio de seus atributos com outros software e, (ii) a perspectiva de uma rápida atualização dos dados e informações contidos no mapa. F Diversos software tem sido desenvolvidos em ambiente CAD. No Brasil, os pacotes mais conhecidos e utilizados são o AutoCAD (Autodesk Inc.), o MaxiCAD (MaxiCAD do Paraná) e o Intergraph (MicroStation). F O objetivo deste curso é de introduzi-los a métodos de digitalização manual de figuras e mapas em ambiente CAD, utilizando-se o software AutoCAD. F Da arquitetura e desenho mecânico à tubulação industrial e mapeamento, o surgimento dos programas CAD (Computer Aided Design - projeto auxiliado por computador) ou CADD (Computer Aided Drafting and Design - desenho e projeto auxiliado por computador) revolucionou o trabalho das pessoas que lidam com modelos de formas e quaisquer tipos de mapas em seu cotidiano. F Atualmente, cartógrafos, geógrafos, geológos e engenheiros utilizam mapas digitais como base de trabalho. A utilidade dos mapas digitais não se limita a beleza do produto final. Um mapa em formato digital permite, entre outras coisas, (i) a possibilidade de intercâmbio de seus atributos com outros software e, (ii) a perspectiva de uma rápida atualização dos dados e informações contidos no mapa. F Diversos software tem sido desenvolvidos em ambiente CAD. No Brasil, os pacotes mais conhecidos e utilizados são o AutoCAD (Autodesk Inc.), o MaxiCAD (MaxiCAD do Paraná) e o Intergraph (MicroStation). F O objetivo deste curso é de introduzi-los a métodos de digitalização manual de figuras e mapas em ambiente CAD, utilizando-se o software AutoCAD. I NTRODUÇÃO: definições e objetivos

4 O BJETIVOS DA D IGITALIZAÇÃO O termo digitalização corresponde à transferência das informações contidas em um meio analógico para um meio digital. Em outras palavras, a digitalização de um mapa consiste na conversão das linhas e caracteres de uma base em papel para um arquivo de computador. Quais as vantagens de um mapa em formato digital? 1. o armazenamento de uma mapoteca fica extremamente facilitado quando se elimina o espaço ocupado pelos mapas, substituindo-os pelo espaço em disco rígido de um computador, fitas magnéticas, CDs, etc; 2. não há necessidade de manutenção de um mapa digital, visto que um arquivo não se deteriora se guardado em mídia confiável; 3. a pesquisa por computador é mais prática e rápida; 4. o manuseio e consequente deterioração não são um problema, pois pode-se fazer tantas cópias físicas (hard copy) quanto se desejar; 5. os processos de atualização e correção do mapa são bastantes simplificados. 6. o formato digital permite a transferência das informações para outros software que se utilizem de dados geo-referenciados. O termo digitalização corresponde à transferência das informações contidas em um meio analógico para um meio digital. Em outras palavras, a digitalização de um mapa consiste na conversão das linhas e caracteres de uma base em papel para um arquivo de computador. Quais as vantagens de um mapa em formato digital? 1. o armazenamento de uma mapoteca fica extremamente facilitado quando se elimina o espaço ocupado pelos mapas, substituindo-os pelo espaço em disco rígido de um computador, fitas magnéticas, CDs, etc; 2. não há necessidade de manutenção de um mapa digital, visto que um arquivo não se deteriora se guardado em mídia confiável; 3. a pesquisa por computador é mais prática e rápida; 4. o manuseio e consequente deterioração não são um problema, pois pode-se fazer tantas cópias físicas (hard copy) quanto se desejar; 5. os processos de atualização e correção do mapa são bastantes simplificados. 6. o formato digital permite a transferência das informações para outros software que se utilizem de dados geo-referenciados.

5 SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS (SIG) MODELOS DE ELEVAÇÃO DIGITAL (MED) GERENCIADORES DE BANCO DE DADOS DE DADOS SISTEMAS DE GERAÇÃO DE MAPAS DE ISOVALORES SISTEMA DE PROCESSAMENTO DIGITAL DE IMAGENS (SPDI) DIGITAL DE IMAGENS (SPDI) ANÁLISES QUE ENVOLVAM A DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DE DADOS & INTERCÂMBIO DE DADOS ENTRE PROGRAMAS ESPECIALIZADOS MAPAS DIGITAIS atividademeio

6 F ONTES DE D ADOS J Um mapa na forma digital pode conter dados e informações provindas de diversos meios como cartas topográficas, mapas geológicos, fotografias aéreas, imagens de satétile, etc. J Estas fontes dificilmente encontram-se na mesma escala e possuem distorções inerentes ao seu método de aquisição. J Uma fonte de dados deve ser escolhida como a BASE CARTOGRÁFICA e nela devem ser inseridas os dados e informações das outras fontes, fazendo-se as correções necessárias. J Um mapa na forma digital pode conter dados e informações provindas de diversos meios como cartas topográficas, mapas geológicos, fotografias aéreas, imagens de satétile, etc. J Estas fontes dificilmente encontram-se na mesma escala e possuem distorções inerentes ao seu método de aquisição. J Uma fonte de dados deve ser escolhida como a BASE CARTOGRÁFICA e nela devem ser inseridas os dados e informações das outras fontes, fazendo-se as correções necessárias.

7 TEMAS Níveis, camadas ou planos de dados ou informação (layers) Hidrografia Registro de todos os níveis de informação à um sistema de coordenadas comum Uso e ocupação do solo Solo Infra-estrutura Elevação Superfície terrestre representada por camadas de mapas

8 MODELOS DE DADOS ESPACIAIS RasterVetorial

9 ESTRUTURAS DE DADOS VETORIAIS Espaguete (poligonos fechados) Topológico Nós Arcos Pontos de fronteira - repetidos

10 E QUIPAMENTOS N ECESSÁRIOS Computador PC (486...) com co-processador matemático ou PCs superiores (e.g., Pentium) que já possuem o co-processador embutido. Memória RAM mínima de 16 Mbytes para computadores mais antigos. É importante trabalhar com o máximo possível de memória RAM para que os desenhos possam ser processados na memória do computador e não no seu disco rígido. O ideal é manter a relação: 1 Mbyte desenho x 4 Mby RAM. Disco rígido acima de 100 Mbytes. Mouse e mesa digitalizadora (tablet) Traçadores (ploters) gráficos, impressoras. Computador PC (486...) com co-processador matemático ou PCs superiores (e.g., Pentium) que já possuem o co-processador embutido. Memória RAM mínima de 16 Mbytes para computadores mais antigos. É importante trabalhar com o máximo possível de memória RAM para que os desenhos possam ser processados na memória do computador e não no seu disco rígido. O ideal é manter a relação: 1 Mbyte desenho x 4 Mby RAM. Disco rígido acima de 100 Mbytes. Mouse e mesa digitalizadora (tablet) Traçadores (ploters) gráficos, impressoras.

11 SUMÁRIO I NTRODUÇÃO AO A UTO CAD Acesso ao AutoCAD Conceitos Sobre a Área Gráfica Erros durante a digitalização & Interrupção de um comando Armazenamento e abertura do arquivo de desenho Comandos de Desenho - Primitivas Geométricas => captura de linhas e poli-linhas => captura de pontos Comandos de Edição Organização das Informações em Camadas (Layers) E. F. Controles de visualização Arquivos de Comunicação (DWG, DXF) Digitalização A. Orientação do Mapa B. Escala Acesso ao AutoCAD Conceitos Sobre a Área Gráfica Erros durante a digitalização & Interrupção de um comando Armazenamento e abertura do arquivo de desenho Comandos de Desenho - Primitivas Geométricas => captura de linhas e poli-linhas => captura de pontos Comandos de Edição Organização das Informações em Camadas (Layers) E. F. Controles de visualização Arquivos de Comunicação (DWG, DXF) Digitalização A. Orientação do Mapa B. Escala

12 A interface gráfica do AutoCAD é composta por quatro regiões: 1. a ÁREA GRÁFICA, onde são realizados os desenhos. O cursor é representado pelo cruzamento de duas linhas ortogonais. A figura do canto inferior esquerdo, denominada UCS (User Coordinate System) representa a orientação do desenho através dos eixos X, Y (e Z); 2. os MENUS DE TELA (MT) apresentam os comandos e funções que podem ser executados pelo AutoCAD. 3. MENUS SUSPENSOS (MS) apresentam os comandos do AutoCAD de forma mais organizada. 4. a ÁREA DE COMANDO mostra a interação do AutoCAD com o usuário. Os comandos acionados via menu são visualizados na área de prompt. A tecla F2 alterna a área gráfica do AutoCAD e a área de prompt em tela cheia. Obs: a LINHA DE STATUS, no topo da tela, apresenta ao usuário qual o plano (layer) está ativo Obs1: as coordenadas do cursor (ligadas/desligadas com a tecla F6). A interface gráfica do AutoCAD é composta por quatro regiões: 1. a ÁREA GRÁFICA, onde são realizados os desenhos. O cursor é representado pelo cruzamento de duas linhas ortogonais. A figura do canto inferior esquerdo, denominada UCS (User Coordinate System) representa a orientação do desenho através dos eixos X, Y (e Z); 2. os MENUS DE TELA (MT) apresentam os comandos e funções que podem ser executados pelo AutoCAD. 3. MENUS SUSPENSOS (MS) apresentam os comandos do AutoCAD de forma mais organizada. 4. a ÁREA DE COMANDO mostra a interação do AutoCAD com o usuário. Os comandos acionados via menu são visualizados na área de prompt. A tecla F2 alterna a área gráfica do AutoCAD e a área de prompt em tela cheia. Obs: a LINHA DE STATUS, no topo da tela, apresenta ao usuário qual o plano (layer) está ativo Obs1: as coordenadas do cursor (ligadas/desligadas com a tecla F6). Editor Gráfico A CESSO AO A UTOCAD

13 Área de desenho Menu de tela Menus suspensos Área de prompt Cursor

14 NA ÁREA DE COMANDO (Command), A FINALIZAÇÃO DE UM COMANDO EXIGE QUE O USUÁRIO ACIONE ENTER

15 Comandos a serem utilizados podem ser acessados de 4 formas: ¶ seleção nos menus de tela · seleção nos menus suspensos ¸ seleção através da digitação pelo teclado ¹ seleção via menu de mesa digitalizadora Comandos a serem utilizados podem ser acessados de 4 formas: ¶ seleção nos menus de tela · seleção nos menus suspensos ¸ seleção através da digitação pelo teclado ¹ seleção via menu de mesa digitalizadora A CESSO AO A UTOCAD

16 Comando GRID=> ligado e desligado pela tecla F7; => representa um papel quadriculado, de fundo, para auxílio na verificação do tamanho real desenhado; => o grid NÃO pode ser IMPRESSO. Comando SNAP=> ligado e desligado pela tecla F9 => controla o deslocamento do cursor na tela (por exemplo, o cursor de tela poderá se movimentar somente sobre os pontos do grid). Comando ORTHO=> ligado e desligado pela tecla F8 => restringe desenho de linhas na horizontal ou vertical PS: apos ativar o GRID (F7), o SNAP (F9), o ORTHO (F8) e o contador de coordenadas (F6), pode-se verificar a distancia entre dois pontos do grid ao movimentar-se o cursor. PS: Comando PICKBOX controla tamanho do cursor de tela para a seleção de objetos Comando GRID=> ligado e desligado pela tecla F7; => representa um papel quadriculado, de fundo, para auxílio na verificação do tamanho real desenhado; => o grid NÃO pode ser IMPRESSO. Comando SNAP=> ligado e desligado pela tecla F9 => controla o deslocamento do cursor na tela (por exemplo, o cursor de tela poderá se movimentar somente sobre os pontos do grid). Comando ORTHO=> ligado e desligado pela tecla F8 => restringe desenho de linhas na horizontal ou vertical PS: apos ativar o GRID (F7), o SNAP (F9), o ORTHO (F8) e o contador de coordenadas (F6), pode-se verificar a distancia entre dois pontos do grid ao movimentar-se o cursor. PS: Comando PICKBOX controla tamanho do cursor de tela para a seleção de objetos APOIO AO DESENHO

17 Command:UNDO Durante a digitalização pode-se cometer algum erro; para interromper um comando durante a sua execução pressione a tecla ESC do TECLADO. Para desfazer o último comando realizado, utilize o comando: Durante a digitalização pode-se cometer algum erro; para interromper um comando durante a sua execução pressione a tecla ESC do TECLADO. Para desfazer o último comando realizado, utilize o comando: Toda vez que for gerada ou selecionada alguma entidade na tela, poderá ou não permanecer uma pequena marca sobre esta. Esta marca, denominada blip é simplesmente uma referência ao usuário. A sua eliminação é feita pelo comando: Toda vez que for gerada ou selecionada alguma entidade na tela, poderá ou não permanecer uma pequena marca sobre esta. Esta marca, denominada blip é simplesmente uma referência ao usuário. A sua eliminação é feita pelo comando: Command:REDRAW Erros Durante a Digitalização

18 F Comando utilizado para SALVAR um desenho (formato DWG - padrão doAutoCAD). F obs: este processo pode ser automatizado executando o comando setvar savetime x ( de 0 a 120 minutos) F Comando utilizado para SALVAR um desenho (formato DWG - padrão doAutoCAD). F obs: este processo pode ser automatizado executando o comando setvar savetime x ( de 0 a 120 minutos) Command: SAVE (QSAVE) F Comando utilizado para abrir um desenho PRÉ-EXISTENTE. Command: OPEN F Comando utilizado para abrir um NOVO desenho. Command: NEW Abertura Edição e Armazenamento do Desenho

19 F Comando utilizado para sair do editor gráfico SEM GRAVAR arquivo. Command: QUIT F Comando utilizado para sair do editor gráfico, GRAVANDO o arquivo de desenho até este instante. Command: END Abertura Edição e Armazenamento do Desenho

20 Toda vez que se inicia um desenho novo: É possível utilizar um desenho existente como ponto de partida. Este desenho é denominado desenho-protótipo. Qualquer desenho pode ser utilizado como um desenho-protótipo. No desenho-protótipo podem ser definidos: layers, unidades, snap, grid, ortho, tipos de linhas, blocos... Assim economiza-se tempo e energia do usuário É possível utilizar um desenho existente como ponto de partida. Este desenho é denominado desenho-protótipo. Qualquer desenho pode ser utilizado como um desenho-protótipo. No desenho-protótipo podem ser definidos: layers, unidades, snap, grid, ortho, tipos de linhas, blocos... Assim economiza-se tempo e energia do usuário

21 V AMOS PARA UM SESSÃO NO AUTOCAD AUTOCAD

22 A digitalização de retas e curvas no AutoCAD se dá sob a forma de linhas e polilinhas. Uma reta ou uma sequência de segmentos de reta podem ser obtidos através do comando: LINE. Estas retas não são interligadas e mesmo que denotem polígonos fechados estes não tem os vértices amarrados entre si. O uso do comando LINE é recomendado na digitalização de mapas em situações especiais. A digitalização de retas e curvas no AutoCAD se dá sob a forma de linhas e polilinhas. Uma reta ou uma sequência de segmentos de reta podem ser obtidos através do comando: LINE. Estas retas não são interligadas e mesmo que denotem polígonos fechados estes não tem os vértices amarrados entre si. O uso do comando LINE é recomendado na digitalização de mapas em situações especiais. P RINCIPAIS C OMANDOS - Comandos de DESENHO

23 F Uma reta ou uma sequência de retas pode ser obtida através do comando LINE; F Estas retas não são interligadas e mesmo que denotem polígonos fechados estes não tem os vértices amarrados entre si. F Estas retas não possuem largura F Uma reta ou uma sequência de retas pode ser obtida através do comando LINE; F Estas retas não são interligadas e mesmo que denotem polígonos fechados estes não tem os vértices amarrados entre si. F Estas retas não possuem largura Command:LINE From point: To point: Command:LINE From point: To point: Captura de Linhas Primitivas Geométricas

24 Command: LINE - para utiliza-lo, responda às solicitações do AutoCAD, como mostrado a seguir: PROMPT Command: From point: To Point To Point: RESPOSTA line 50,50 200, ,50 c (close) EXPLICAÇÃO Inicia o comando LINE Inicia a linha no ponto 50,50 Traça segmento de reta Desenha nova linha e retorna ao ponto inicial Exerc.: Selecione os segmentos de reta produzidos. Note que estes são independentes. P RINCIPAIS C OMANDOS - Comandos de DESENHO

25 Uma polilinha consiste em uma sequência de segmentos de reta INTERLIGADOS com largura controlada Ao selecionar-se apenas um segmento da polilinha, toda ela é selecionada. Existem duas formas de se criar uma polilinha, as quais serão escolhidas dependendo da precisão exigida ou do tempo disponível para a digitalização. Quando a precisão absoluta não é necessária, ou o tempo para digitalização for curto, recomenda-se o comando PLINE (polyline). Os pontos são posicionados sobre a entidade que se está digitalizando, até a interrupção com: (i) a TECLA DIREITA do MOUSE (sem fechamento do polígono) OU, (ii) com o uso da OPÇÃO C (close). Uma polilinha consiste em uma sequência de segmentos de reta INTERLIGADOS com largura controlada Ao selecionar-se apenas um segmento da polilinha, toda ela é selecionada. Existem duas formas de se criar uma polilinha, as quais serão escolhidas dependendo da precisão exigida ou do tempo disponível para a digitalização. Quando a precisão absoluta não é necessária, ou o tempo para digitalização for curto, recomenda-se o comando PLINE (polyline). Os pontos são posicionados sobre a entidade que se está digitalizando, até a interrupção com: (i) a TECLA DIREITA do MOUSE (sem fechamento do polígono) OU, (ii) com o uso da OPÇÃO C (close). P RINCIPAIS C OMANDOS - Comandos de DESENHO

26 OPÇÕES DE USO DO COMANDO PLINE Arc:arcos contínuos -Angle, Center, Close, Direction, Line, Radius, 2nd Point Close: liga último ponto ao primeiro Length: comprimento do próximo segmento na mesma direção do segmento anterior Undo: desfaz último segmento Width: altera largura da pline daquele segmento em diante OPÇÕES DE USO DO COMANDO PLINE Arc:arcos contínuos -Angle, Center, Close, Direction, Line, Radius, 2nd Point Close: liga último ponto ao primeiro Length: comprimento do próximo segmento na mesma direção do segmento anterior Undo: desfaz último segmento Width: altera largura da pline daquele segmento em diante

27 PROMPT Command: From point: Current line-width is / : RESPOSTA pline 300, , ,200 c (close) EXPLICAÇÃO Inicia o comando PLINE Inicia a linha no ponto 300,200 Indica espessura da linha = 0.0 Traça segmento de reta Desenha nova linha e Encerra a polilinha, fechando-a Selecione os segmentos de reta produzidos. Note que estes fazem parte de UM ÚNICO SEGMENTO. P RINCIPAIS C OMANDOS - Comandos de DESENHO

28 Recomenda-se escolher pontos equidistantes, e também aqueles localizados sobre os pontos de máxima curvatura das linhas. Rio Azul BR 446 A polilinha criada com o comando PLINE pode parecer um tanto rústica, com arestas ou cotovelos, mas existe um comando utilizado durante a fase de edição em que a polilinha é suavizada, aproximando-se bastante da original


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