INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO GRÁFICA DIGITALIZAÇÃO DE MAPAS INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS Graduação em Ciências da Terra UNICAMP DESENHO, TOPOGRAFIA E COMPUTAÇÃO GRÁFICA – GN103 INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO GRÁFICA DIGITALIZAÇÃO DE MAPAS Prof Carlos Roberto de Souza Filho Prof. Ardemírio Barros Silva DGRN/IG/UNICAMP

INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO GRÁFICA DIGITALIZAÇÃO DE MAPAS Apostila disponível no Xerox Bibliotecas UNICAMP (Autocad) Livro: Sistemas de Informações Geo-referenciadas Prof. Ardemírio Barros Silva (IG-UNICAMP) Capítulo 4 : ‘Captura de Dados’

INTRODUÇÃO: definições e objetivos 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. 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. 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). 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.

OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO 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”.

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

FONTES DE DADOS 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. Estas fontes dificilmente encontram-se na mesma escala e possuem distorções inerentes ao seu método de aquisição. 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.

Níveis, camadas ou planos de dados ou informação (layers) TEMAS 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

MODELOS DE DADOS ESPACIAIS Raster Vetorial

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

EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS 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.

INTRODUÇÃO AO AUTOCAD SUMÁRIO 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 Editor Gráfico 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).

Menus suspensos Área de desenho Menu de tela Cursor Área de ‘prompt’

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

ACESSO AO AUTOCAD 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 seleção via menu de mesa digitalizadora

APOIO AO DESENHO 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

Erros Durante a Digitalização 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: Command:UNDO 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

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

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

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

AUTOCAD VAMOS PARA UM SESSÃO NO AUTOCAD..............

PRINCIPAIS COMANDOS - Comandos de DESENHO  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.

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

PRINCIPAIS COMANDOS - Comandos de DESENHO Command: LINE - para utiliza-lo, responda às solicitações do AutoCAD, como mostrado a seguir: PROMPT Command: From point: To Point To Point: RESPOSTA line 50,50 200,200 350,50 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.

PRINCIPAIS COMANDOS - Comandos de DESENHO  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).

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

PRINCIPAIS COMANDOS - Comandos de DESENHO PROMPT Command: From point: Current line-width is 0.000 ../<Endpoint of line>: RESPOSTA pline 300,200 350,250 400,200 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.

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