Już wiem co chcę na gwiazdkę

Czy myślicie, że to urządzenie może zrewolucjonizować sposób wykonywania dokumentacji rysunkowej w archeologii?

Inkling to nowy produkt Wacoma. Rejestruje w formie elektronicznej to co rysujemy specjalnym pisakiem na dowolnej kartce papieru. Jedyne ograniczenie to rozmiar – karta musi mieć format A4 (odpadają kartki A3 często używane w trakcie badań). Rysunek można eksportować do formatów rastrowych lub zapisać w wektorowym SVG odczytywanym przez Adobe Illustratora i oczywiście Inkscape. Do tego urządzonko zapisuje rysunek w warstwach. Koniec ze skanowaniem i późniejszym trasowaniem rastrowych obrazków!

Reklamy

Jeszcze o dokumentacji rysunkowej z Inkscape

O wektoryzacji rysunków dokumentacyjnych w Inkscape już pisałem (tutaj). Z biegiem czasu wypracowałem „strategię” pracy z tym programem opierającą się na warstwach. W przypadku grobów szkieletowych wygląda to mniej więcej tak:

– najniższa warstwa to skany dokumentacji polowej (równie dobrze można użyć ortofotogrfii);

– kolejne warstwy to jama grobowa, szkielet, wyposażenie grobowe i opis (odnośniki, niwelacje etc).

Jak to działa najlepiej zobaczyć na filmiku:

I jeszcze uzupełnienie:

Inkscape posiada wbudowany moduł automatycznej wektoryzacji oparty o Potrace. Znaleźć go można na panelu:

Ustawienia najlepiej wypróbować sobie samemu. Dla czarno-białych rysunków można ustawić opcję „kwantyzacja koloru”, liczbę kolorów na „2” oraz „Negatyw”. Liczba przebiegów może być mała (w przypadku obrazków kolorowych im większa, tym lepiej; jak będzie zbyt duża to i tak komputer nie wyrobi :)).

O ile rysunki polowe nie byłyby wykonywane na papierze milimetrowym, a na kalce lub folii (co stosują niekiedy różne ekipy), po zeskanowaniu będzie je można szybko zamienić na wektorowe. Wygląda to mniej więcej tak:

Raster:

Wektor:

Manipulując ustawieniami Potrace i poddając obrazek dalszej obróbce można uzyskać przyzwoity rysunek przy mniejszym nakładzie sił, niż w przypadku całkowicie odręcznego odrysowania. Jego jakość będzie jednak niższa, niż przy manualnej wektoryzacji (linie zamieniane są na poligony). Osobiście wykorzystuję tę opcję rzadko.

Tutorial Potrace.

Co można w Inkscape?

Sądzę, że całkiem sporo. Oglądając ostatnio stronę internetową pewnej firmy ogłaszającej swoje usługi w zakresie przygotowania ilustracji archeologicznych, wykonanych profesjonalnymi narzędziami, jak Adobe Ilustrator, doszedłem do wniosku, że w Inkscape można zrobić to równie dobrze. A do tego za darmochę i na linuksie. Jasne, że Illustrator czy Corel Draw mogą więcej, ale do naszych celów wystarcza w zupełności program Open Source. Tak myślę… Nawiasem mówiąc – teraz oba czołowe, komercyjne programy nazywają się „programami do projektowania graficznego”. Ciekawe…

A co Wy na to?

moim zdaniem da się zrobić fajne mapki

liniowe plany obiektów…

nawet te skomplikowane, jak rysunki szkieletów…

czy kolorowe rysunki przekrojów archeologicznych…

nie wspominając o schematach czy diagramach…

P.S. Blog właśnie przekroczył 100000 wejść. Jak na 2 lata funkcjonowania to pewnie nie aż tak wiele, ale na wielką popularność w sieci nie liczyłem. Jest ok. Wielkie dzięki dla wszystkich odwiedzających i zapraszam ponownie!

Dokumentacja terenowa w Qgis – post scriptum

W dwóch wpisach było o tym jak (krok 1 i krok2). Tematu oczywiście nie wyczerpałem, więc może pojawią się kroki następne, zwłaszcza, że pyarchinit, o którym pisałem ma już wersję 0.4, a w związku z tym kilka nowych opcji (o których napiszę za jakiś czas). Na razie, ponieważ gil rzuca mi się na mózgownicę w związku z przeziębieniem, podrzucę kilka screenów, pokazujących co może się narodzić ze związku Qgis i Gimpa.

W końcu można by powiedzieć: po cóż to wszystko? Czy nie można prowadzić dokumentacji tak, jak robiło się to od lat? Oczywiście, że można, zwłaszcza, że urzędy konserwatorskie nadal preferują skoroszyt z kartkami i teczkę papierów milimetrowych. Można to nawet zrozumieć – papier jest interfejsem uniwersalnym, podczas gdy wszelkiego rodzaju elektroniczne formy zapisu mają tendencje do starzenia się. W końcu nawet pliki AutoCADa zmieniają się wraz z każdą kolejną wersją (to aluzja do znakomitego archeologa, który promuje to oprogramowanie w środowisku). A trudno wymagać by państwowy urząd był na bieżąco z oprogramowaniem. Któż więc zagwarantuje nam, że zakupione za grube pieniądze oprogramowanie nadal będzie coś warte za 10 lat (przypomnę, że opracowanie wyników dużych badań do publikacji to niekiedy znacznie więcej)?

Nie będę brnął w dyskusję na ten temat (choć mam swoje zdanie, a właściwie tylko dwa wyrazy: „otwarte standardy”). Napiszę jedynie, że GIS dla archeologa to pomoc. pomoc zarówno w procesie dokumentacji (bo umożliwia i wymusza uporządkowanie danych i szybki do nich dostęp), jak i analizy. Gdzie indziej można by oglądać plany własnych badań w szerszym kontekście, jak na screenie powyżej?

Kolejne warstwy map pozwalają oglądać wyniki badań na tle zdjęć lotniczych…

… albo map archiwalnych. Przy okazji podaję namiary na mapy archiwalne:

Mapster – dostęp do serwisów z mapami WIG i niemieckimi;

Archiwalne Mapy Pomorza Gdańskiego

mapy.ziomal.org – kupa rozmaitych map archiwalnych, czasami nieco nieuporządkowane, ale warto poświęcić czas na przeglądanie

Brać, wybierać, przebierać. Dzięki Qgis wszystkiemu można nadać georeferencje.

Numerycznych Modeli Terenu w tej skali w sieci nie ma (na pewno?). Ale zawsze można sobie sprawić w CODGIK. Później można to przeglądać w GRASS, za pośrednictwem wtyczki w Qgis, albo w łatwiejszym w obsłudze programie SAGA.

SAGA to program, którym kiedyś będę musiał się zająć szerzej – ma sporo opcji różnorodnych analiz opartych na warstwach rastrowych.

Pamiętacie wpis o dokumentacji w Gimp? Ortofotoplan stworzony w Gimpie można importować do Qgis i nadawać mu georeferencje (nawiasem mówiąc: wspomniany GRASS umożliwia mozaikowanie). Na zrzucie powyżej widać komplet takich planów na tle mapy 1:25000 (te grubaśne czarne linie to warstwice).

A tutaj już powiększenie i wyświetlenie kolejnych warstw. Tworzą je mniejsze ortofotoplany zrobione dla poszczególnych obiektów (grobów) po eksploracji wypełnisk, na tle warstwy zbudowanej ze zdjęć zrobionych na stropie calca i obiektów, bezpośrednio po zdjęciu humusu.

Taki zestaw może służyć do dalszej obróbki, czyli wektoryzacji. Przy tej okazji powstają tabele zawierające dane alfanumeryczne, czyli informacje o obiekcie oraz odnośniki do dalszych zasobów (zdjęć, rysunków dokumentacyjnych, plików tekstowych). Wszystko w jednym miejscu, dostęp błyskawiczny, informacja pełna.

Co najważniejsze – wszystko to za darmochę. Wraz z Gimpem do obróbki grafiki rastrowej, Inkscape do grafiki wektorowej oraz Stratify (do tworzenia diagramów Harrisa i analiz stratygraficznych) pomagają stworzyć kompletne biurko archeologa. Można je oczywiście uzupełniać przez programy CAD (np. qcad), bazy danych (Postgre – jako interfejs może  tu posłużyć Qgis!), czy oprogramowanie do modelowania 3D. Wszystko bez nakładów finansowych, za darmochę, w większości OpenSource (poza Stratify).

No ale zawsze można pozostać przy papierze milimetrowym i ołówku…

Mapa/plan z Qgis i Inkscape

Archeolodzy lubią mapy, mapy lubią… Właściwie powinni je lubić. Mapa pokazuje położenie stanowiska, ilustruje rozkład stanowisk na większym terenie, stanowi podstawę analiz osadniczych i spełnia tysiąc innych funkcji. Mapa jest ważna i ważne jest aby była atrakcyjna. Mapę można oczywiście wykreślić tak, jak to się robiło dawno temu: podkład z mapy topograficznej (lub innej), kalka, tusz, piórko, linijka. Tyle, że ogladając śliczne i zagraniczne wydawnictwa archeologiczne nabawimy się kompleksów. Jesli chcemy mieć równie ładną, a może nawet ładniejszą mapkę możemy ją zrobić sami. Potrzebujemy do tego Qgis i Inkscape.

Wiemy już, w jaki sposób ustawić w Qgis warstwy WMS z geoportalu. Mogą one stanowić wspaniały podkład dla naszej mapki. Otwieramy więc wybraną mapę: ortofotomapę, którąś z map topograficznych w wybranej skali lub co tam chcemy. Własne warstwy tworzymy, jako tzw. warstwy wektorowe (o których też coś już wiemy). Wybieramy więc z panelu lub paska narzędziowego „dodaj nową warstwę wektorową”:

map_1

Qgis domyślnie przygotowany jest raczej do przeglądania i edycji systemów informacji przestrzennej, niż tworzenia map. Dlatego budując nową warstwę wektorową otworzy okno dialogowe do kreowania tabeli bazy danych GIS. Nie będziemy się tym teraz przejmować. Z okna wybierzemy tylko rodzaj warstwy wektorowej. Większość systemów GIS daje nam tutaj trzy możliwości:

1. punkt

2. linię

3. wielobok (poligon)

Do stworzenia mapy zazwyczaj będziemy potrzebowali dwóch ostatnich, choć zaznaczenie punktów też może się przydać w wielu sytuacjach.

Kreacji nowej warstwy nie będziemy mogli zacząć bez zaprojektowania tabeli bazy danych GIS. Ponieważ na bazie nam nie zależy, możemy wpisać w rubrykę „nazwa” cokolwiek (bez polskich znaków) i ustawić dowolny „typ” (np. pozostawić domyślny „real”). Zatwierdzamy „OK”.

map_2

Aby rozpocząć edycję musimy kliknąć na ikonę niebieskiego pisaka („Tryb edycji”). W zależności od rodzaju warstwy (punkt, linia, wielobok) uaktywni się zestaw narzędzi. Za ich pomocą odwzorowujemy wybrane elementy mapy podkładu. Każdorazowe zakończenie edycji wieloboku lub linii wymaga kliknięcia prawym klawiszem myszy. Pojawi się okno dialogowe formularza tabeli. Ponieważ interesuje nas tylko mapa możemy tam wpisać cokolwiek (np. „1”).

Edycja przypomina pracę w programie do grafiki wektorowej: mamy linie i węzły, które można dodawać, przesuwać usuwać. Po zakończeniu edycji każdej warstwy musimy ją zapisać, przez ponowne kliknięcie ikony niebieskiego pisaka.

map_3

Możemy stworzyć dowolną ilość warstw wektorowych różnych typów (np. odwzorowując liczne budynki posługiwać się możemy pojedynczą warstwą wieloboku, drogi – pojedynczą warstwą linii, miejsca znalezisk za pomocą pojedynczej warstwy punktu – jedna warstwa pozwala tworzyć wiele obiektów). Kolor linii, wypełniska, krawędzi lub punktu, grubość, przezroczystość (przydaje się by widzieć to co pod spodem) ustawiamy klikając na pasek warstwy prawym klawiszem myszy i wybierając opcję „Właściwości”.

Qgis pozwala nam nie tyko na edytowanie wektorów na podkładzie geoportalu. Możemy do niego zaimportować wszelkiego rodzaju plany, mapy sytuacyjne, plany wykopów etc. Wystarczy, że zeskanujemy je i zapiszemy w dowolnym formacie rastrowym: jpg, tiff czy png.Po co? Wyobraź sobie, że masz plan z naniesionymi zarysami wykopów. Możesz zaimportować go do Qgis, by zarysy wykopów pojawiły się na tworzonej mapie, zlokalizowane w tym miejscu, w którym trzeba. Podobnie z planami wykopów, na których zaznaczone są odkryte obiekty. Wszystko to można odwzorować w Qgis.

map_6

Korzystamy z wtyczki geolokalizacja. Oto ona^^

Po kliknięciu pojawi się okno dialogowe pozwalające na zaimportowanie naszego rysunku rastrowego:

map_4

Geolokalizacja polega na zaznaczeniu punktów, które pomogą programowi ustawienie naszego rastra. Punkt ustawiamy na mapie pomocniczej w charakterystycznym miejscu. Używamy opcji „z obszaru mapy” by dokładnie ten sam punkt zaznaczyć na podkładzie z (na przykład) geoportalu. Wyznaczamy kilka punktów, po czym używamy opcji „Stwórz i wczytaj warstwę”. Nasz obrazek powinien znaleźć się w tabeli warstw. Jeżeli zasłania nam coś co jest pod spodem we właściwościach ustawiamy przezroczystość.

Oczywiście zaimportowany planik, mapę, rzut wykopu może służyć jako podkład do edycji dalszych warstw wektorowych. Po zakończeniu wektoryzacji możemy ją odznaczyć, żeby nie przeszkadzała w dalszej pracy.

Kiedy już odwzorowujemy (zwektoryzujemy) wszystko, co chcieliśmy musimy rezultaty naszej pracy zapisać w formacie zdatnym do dalszej obróbki. W tym celu odznaczamy wszystkie warstwy rastrowe i WMS w bocznej tabeli warstw; w menu wybieramy opcję „Drukuj”:

map_5

Pojawi się okno dialogowe ^^. Wystarczy, że rozmieścimy w nim tylko mapę. Możemy oczywiście dodać także legendę, strzałkę północy, skalę liniową (ta akurat bardzo się przyda) etc. Wybieramy opcję drukowania do pliku SVG.

Format SVG jest uniwersalnym formatem wektorowym, domyślnym dla Inkscape. Teraz wystarczy otworzyć go w tym programie i tam przeprowadzać dalszą edycję:

map_7

W Inkscape możemy stworzyć legendę, strzałkę północy, skalę liniową (na podstawie automatycznie wygenerowanej w Qgis). Na kolejnych warstwach możemy umieszczać kolejne poziomy interpretacji (w kolejnych fazach osadniczych, horyzontach chronologicznych etc) tworząc cały zestaw map. Gotowe projekty możemy zapisywać w formatach rastrowych. Oto przykład gotowej mapy:

drohiczyn-plan

Nic skomplikowanego, ale wygląda lepiej niż czarno – biały, odręczny malunek na kalce.

Oczywiście oprócz Qgis istnieje kilka innych programów umozliwiających tworzenie map, dostępnych za darmo, na różne platformy systemowe. Niektóre z nich, jak Jump (OpenJump), czy gvSIG mają nawet nieco większe możliwości w zakresie edycji wektorowej. Nie wymagają też koniecznie kreowania tabeli bazy danych, tak jak Qgis, co w projektach zwykłych map jest pewną uciążliwością. Niestety nie zawsze równie dobrze radzą sobie z obsługą warstw rastrowych i WMS.

Wektoryzacja rysunków w Inkscape

Po pierwsze, po co wektoryzacja? Zmiana rastrowego obrazka, zobrazowanego na ekranie (a później na wydruku) przez siatkę pikseli, na obraz wektorowy, w którym opisuje się na zasadzie brył geometrycznych, to przede wszystkim znaczny skok w jakości. Obraz wektorowy może być dowolnie powiększany i pomniejszany, bez utraty jakości i czytelności przedstawionego obiektu. W archeologii ma to olbrzymie znaczenie. Rastrowe obrazki powstają tutaj najczęściej na podstawie dokumentacji terenowej, poprzez skanowanie rysunku wykonanego zwykle tuszem na kalce. Przebieg wykonywanych wówczas czynności jest następujący:

rysunek wykonany na papierze milimetrowym w terenie >> kopia rysunku, wykonana tuszem na kalce >> skanowanie i obróbka rastrowa

Niekiedy w terenie wykonuje się od razu rysunek na kalce lub folii, co ogranicza ilość wykonywanych czynności, bywa jednak niezbyt wygodne dla dokumentalisty.

Efektem skanowania i późniejszej czysto rastrowej obróbki może być utrata jakości rysunku. Własnie temu zapobiega wektoryzacja.

Istnieją dwie metody wektoryzacji archeologicznych rysunków dokumentacyjnych;

1. Wektoryzacja w programach typu CAD lub GIS, gdzie rysunek staje się częścią pewnego systemu dokumentacji, w którym towarzyszą mu tabele bazy danych. On sam staje się jedną z warstw programu. Pozwala to na centralne i płynne zarządzanie informacjami. Kiedyś na pewno tego typu tutorial pojawi się na blogu. „But not now”, jak mawiał jeden z bohaterów Gladiatora.

2. Wektoryzacja z myślą o przygotowaniu ilustracji do publikacji. W tej metodzie celem jest jedynie uzyskanie rysunku, bez opatrywania go dodatkowymi informacjami. Zwykle stosuje się tutaj programy takie jak AutoCAD, Adobe Illustrator lub Corel Draw. Dzisiaj zajmiemy się tą drugą metodą.

Ponieważ na tym blogu skupiam się na narzędziach OpenSource i linuksie (choć nie tylko), to wymienione powyżej, rewelacyjne aplikacje, nie będą omawiane. Zajmiemy się otwartym odpowiednikiem dwóch ostatnich programów do grafiki wektorowej, czyli Inkscape.

Program Inkscape można bez problemu zainstalować na większości popularnych dystrybucji linuksa z repozytoriów, istnieją też wersje na Windows i MacOSX (pod X11 niestety). Wektoryzację wspiera tutaj narzędzie potrace, pozwalające na automatyczne uzyskanie obrazka wektorowego z dowolnego rastra. Niestety w przypadku rysunków dokumentacyjnych, wykonywanych na papierze milimetrowym, efekty nie byłyby zadowalające. Musimy wiec dokonać wektoryzacji ręcznej.

1. Skanowanie – po pierwsze przeskanuj swoje rysunki dokumentacyjne. Najlepiej zapisać je w bezstratnym i jednocześnie posiadającym małą objętość, formacie png. Skanowanie może przebiegać w trybie czarno – białym (ale nie linearnym o ile skanujesz rysunek na papierze milimetrowym), z rozdzielczością 300 dpi.

2. Otwórz Inkscape. Zaimportuj plik rastrowy (skan rysunku). Na panelu menu wybierz „plik” – „importuj”:

vek1

3. Po zaimportowaniu rastra wejdź w „plik” i wybierz „właściwości dokumentu”. W okienku dialogowym wybierz opcję „dopasuj do ramki zaznaczenia”. W ten sposób wymiary rysunku będą zgodne z rastrowym podkładem:

vek2vek3

4. Stwórz nową warstwę, na której będziesz pracował. Wejdź na panelu w opcję „warstwy” i wybierz „dodaj warstwę”

vek4

Nazwa nowej warstwy może być dowolna, np. obiekt…

5. Otwórz boczne okna dialogowe z warstwami i z właściwościami elementów rysunku. Na panelu wejdź w „warstwa” i wybierz opcję „warstwy” – pojawi się boczne okno wyświetlające twoje warstwy i pozwalające nad nimi panować. Na tym etapie powinieneś mieć dwie warstwy: tło z rastrowym rysunkiem i stworzoną przez ciebie nową warstwę. To na niej będziesz pracował. Dlatego zablokuj warstwę tła klikając na małą ikonę kłódki i podświetl warstwę do pracy (klikając na nią).

vek8a

Wejdź w „obiekt” na panelu i kliknij „wypełnienie i kontur”:

vek5a

Pojawi się boczne okno z właściwościami elementu obrazka. Jeśli okna w danej chwili będą ci przeszkadzały możesz je schować klikając niewielkie strzałeczki na ich belkach.

6. Rozpocznij ręczną edycję. Najlepiej jeśli masz tablet – ułatwi wykonywanie rysunku i pozwoli na lepszą kontrolę prowadzonej linii. Jeśli nie, będziesz musiał zadowolić się myszką, co może być trudniejsze.

W edycji ważne będą następujące narzędzia z bocznego paska narzędziowego Inkscape:

vek5b– rysunek odręczny

– wykonywanie linii prostych

vek6

Zwróć też uwagę na powyższe narzędzia z górnego paska narzędziowego. Są odpowiedzialne za umiejscowienie elementu obrazka. Manipulując nimi sprawisz, że pewne elementy będą odkryte i widoczne (na wierzchu) inne przesłonięte.

vek7

Używaj też narzędzia lupy, bo edytować szczegóły obrazka oraz narzędzia do przesuwania węzłów i edycji linii, żeby dopasować je do tego co widać na podkładzie.

Generalnie Twoim zadaniem jest jak najbardziej precyzyjne odrysowanie tła. Zwracaj uwagę na takie cechy obrazka jak szerokość linii i wypełnienie bryły. Pomoże w tym okno „wypełnienie i kontur”. Po odrysowaniu w oknie warstw kliknij na ikonkę oka warstwy tła. W ten sposób twój skan nie będzie widoczny.

vek8b

Rysunek zapisz w formacie Inkscape (svg). W ten sposób zachowają się wszystkie stworzone przez ciebie warstwy i bryły. Zawsze będziesz mógł wrócić do rysunku i dodać kolejne elementy, jak skala, strzałka północy, elementy opisu.

7. Jeśli zechcesz teraz uzyskać z wykonanego przez ciebie obrazka raster, przeznaczony do druku, to kliknij na panelu „plik” i „eksportuj jako bitmapę”. Po eksporcie do rastra możesz go dalej obrabiać w Gimp (albo innym programie do obróbki rastrowej. Pierwszym krokiem powinno być pozbawienie go przezroczystości (w Gimp wejdź w „obraz” i wybierz „spłaszcz obraz”).

8. Oczywiście w ten sposób możesz tworzyć nie tylko wektorowe kopie dokumentacji rysunkowej, ale także różnego rodzaju mapy i plany tematyczne. W przyszłości pokaże, jak uzyskać atrakcyjne wizualnie mapy z tandemu Qgis i Inkscape.

I tyle.

Nawiasem mówiąc, w zastosowaniach archeologicznych Inkscape doskonale zastępuje droższe, komercyjne programy. Jego funkcje są wystarczające.