Вопросы по САПР


Вопрос №13
Особенности работы и назначение сканеров в САПР. Схема и принцип работы рулонного сканера. Оценка модели устройства.
Сканеры — устройства, предназначенные для считывания исходной текстово-графической информации (чертеж, рисунок, текст) и преобразования в электронный вид, с целью дальнейшей обработки и хранения.
По конструктивному признаку сканеры делятся на: a) роликовые b) планшетные c) барабанные d) апертурные
Р о л и к о в ы е (протяжные) имеют неподвижный приемник изображения, ”охватывающий” строку за строкой в то время, как сканируемый лист протягивается роликами в направлении, перпендикулярном приемнику. При этом сканирование производится в отраженном цвете. Существует два вида приемников:
1) на базе ПЗС (приборов с зарядовой связью или ССD (Charge Coupled Device)) — сканеры фирм Contex, CalComp, Oce, Vidar, Intergraph
2) на базе фоточувствительных линеек — сканеры фирм Xerox и некоторые модели Intergraph (SLI 3840)
Сканеры на базе ПЗС (ССD) применяют камеры для фокусировки изображения и стабилизированные лампы для его освещения. В сканерах на базе фоточувствительных линеек применяются короткофокусные трубчатые линзы и светодиоды зеленого свечения для подсвечивания оригиналов.
Достоинства приемников с ПЗС: более широкий динамический диапазон, лучшее соотношение “сигнал/шум”, равномерная спектральная чувствительность в видимом свете.
Достоинства приемников на базе фоточувствительных линеек: большая компактность, выигрыш в конструктивных размерах.
Для уменьшения размеров сканеров с ПЗС (на размеры влияют большие фокусные расстояния камер) применяют уменьшение оптического пути (системой зеркал). Недостатки имеются (сложность юстировки), но преимущества очевидны.
Конструктивные особенности и принцип работы планшетных и барабанных сканеров.
П л а н ш е т н ы е сканеры работают на следующем принципе. Оригинал с изображением располагается неподвижно на рабочем столе сканера, а приемник изображения перемещается специальным механизмом. В качестве приемника — обычно камеры на базе ПЗС. Возможны два варианта сканирования — в отраженном (для непрозрачных оригиналов) и в проходящем свете (для прозрачных оригиналов).
Б а р а б а н н ы е сканеры имеют вращающийся барабан, на котором закреплен оригинал со сканируемым изображением. В одних моделях (картографические задачи) — процесс идет отраженном свете, в полиграфических сканерах — в проходящем (барабан прозрачен). Приемник представляет собой либо набор неподвижно установленных камер с ПЗС, охватывающих всю ширину барабана и сканирующих целую строку изображения за один момент времени (картографические сканеры ProfScan), либо фото умножитель (ФУ), который перемещается на прецизионной винтовой паре вдоль барабана и в один момент времени сканирует 1 пиксел (сколько ФУ — столько обрабатывается пиксель). Приемники с фото умножителем применяются в картографических моделях фирмы Tangent и в большинстве полиграфических. В сканерах с линейкой камер ПЗС барабан совершает только один оборот во время сканирования (~ 30 мин). Это заметно повышает точность, т.к. в крупных сканерах с быстровращающимся барабаном возникают вибрации. Последние могут ухудшить точность сканирования, поэтому их приходится гасить применяя сложные системы и увеличивая вес устройства в целом (~250 кг и более). Применение сканеров с ФУ оправдано сегодня только в полиграфии, т.к. они обладают большей чувствительностью (по сравнению с ПЗС), обеспечивают больший динамический диапазон и широту цветности (до 36 бит) при сканировании слайдов.

Вопрос №16
Особенности конструкции и применение перьевого плоттера. Достоинства и недостатки. Фирмы-разработчики систем.
Перьевой плоттер является электромеханическим устройством векторного типа, создающий изображение при помощи перьев. Они бывают одноразовые, многоразовые шариковые, фибровые и т.д., заполненные чернилами или на основе водной или масляной краски.
ДОСТОИНСТВА: принцип построения – векторный , стоимость- 1-3 тыс.$
Высокое качество, низкая стоимость обслуживания, отличная повторяемость
Возможность получения цветных изображений
НЕДОСТАТКИ : ограниченная производительность, шумность, проблемы с подбором чернил и пишущих узлов.

Вопрос №17
Особенности конструкции и сфера применения карандашно-перьевых плоттеров. Лидеры систем этого типа.
Отличается наличием установки специального пишущего узла, использующий карандашный грифель. Держатель пишущего узла обеспечивает настройку усилия грифеля.
ПРЕИМУЩЕСТВА: не имеет проблемы с чернилами, грифели продаются без проблем, грифели позволяют использовать максимальную скорость черчения, возможность использования различных носителей.