Файл: Учебник для вузов. М Издво мгту им. Баумана, 2002, 336 с. Теоретические основы сапр Учебник для вузов Корячко В. П., Корейчик В. М., Норенков И. П. М. Энергоатомиздат, 1987, 400 с.doc

На сетевом уровне определяются два вида протоколов:

сетевые протоколы: реализуют продвижение пакетов через сеть (протокол IP стека протоколов TCP\IP);

протоколы маршрутизации: маршрутизаторы собирают информацию о топологии межсетевых соединений.

Протоколы сетевого уровня реализуются программными модулями операционной системы, а также программными и аппаратными средствами маршрутизаторов.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР

Телекоммуникационные средства – технические устройства для приема и передачи информации на большие расстояния.

Локальные компьютерные сети – между компьютерами небольшие расстояния.

Глобальные – Internet, Intranet.

Модем (модулятор-демодулятор) – устройство, подключаемое к компьютеру и позволяющее посылать и принимать данные через телефонную сеть (позволяют набирать заказываемый телефонный номер, осуществлять дозвон, "поднимать" телефонную трубку, работать в режиме автоответчика, записывая принимаемые голосовые сообщения в файлы на диске).

Принцип работы и характеристики модема.

Модем как устройство связи между компьютером и телефонной линией предназначен для автоматического преобразования цифровых электрических сигналов в аналоговые и обратно. Это связано с тем, что компьютер работает только с цифровыми сигналами, а телефонные линии – только с аналоговыми.

Процесс преобразования цифрового сигнала в аналоговый называется модуляцией, а обратный – демодуляцией.

Аналоговый сигнал обычно характеризуется тремя параметрами: амплитудой, частотой и фазой. Современные модемы используют в своей работе все три характеристики аналогового сигнала. Модем принимает от компьютера 3 бита информации, а затем посылает в линию аналоговый сигнал, амплитуда которого определяется первым принятым битом, частота – вторым и фаза – третьим. Модем-приемник, получив такую информацию, расшифровывает аналоговый сигнал и преобразует его в три переданных бита. Исходным аналоговым сигналом является сигнал несущей частоты, используемой в телефонных линиях связи, который и подвергается преобразованиям модемом-передатчиком. Наличие сигнала несущей частоты в телефонной линии является признаком того, что связь между модемами установлена.

---

Пропускная способность модема – основная характеристика модема, определяется как произведение двух составляющих:

 скорость передачи информации – измеряется в бодах и определяется способностью модема переключаться с одного аналогового сигнала на другой (если модем за секунду изменяет характеристики аналогового сигнала 2400 раз, то он имеет скорость передачи данных 2400 бод);

 объем цифровой информации в одном аналоговом сигнале определяется количеством битов, упакованных в этом сигнале.

Измеряется в bps (бит/сек), если модем имеет скорость 2400 бод, а аналоговый сигнал несет информацию о 4 битах, то пропускная способность модема составит 9600 bps.

Два модема при установке связи должны работать на одной и той же скорости и использовать один и тот же способ модуляции, иначе связь не может быть установлена. Поэтому каждый модем имеет стандартную скорость передачи данных (9600, 14400, 28800 и 33600 bps). Любой модем должен поддерживать не только свою максимальную скорость, но и все меньшие, чтобы подстраиваться под более медленный модем.
Сканирование

OCR – оптическое распознавание.

Рынок средств распознавания в России делят две компании – Cognitive Technologies и BIT Software.

Образ, создаваемый сканером в памяти компьютера, является битовой картой, или растром. Для хранения одной точки или пиксела (pixel – “picture element”) монохромного изображения требуется 1 бит информации.

Битовая карта с листа А4 с разрешением 300 точек на дюйм содержит число точек = 8 700 867, это больше чем 1 Мб ( 1 Мб = 8 388 608 бит). Для воспроизведения 16 оттенков серого цвета или 16 цветов необходимо 4 бита на точку, которые дают 16 комбинаций (2⁴ = 16). При использовании 8 бит/т – 256 оттенков серого или цветов (2⁸ = 256, 8 бит = 1 байт).

Реальные стандарты цветопередачи:

HighColor – 65 536 цветов, 2 байт/т;

TrueColor – 16 777 216 цветов, 3 байт/т.

---

Объем памяти для хранения графического изображения формата А4, Мб

Тип графического изображения	300 т/дюйм	600	1200
2-уровневое 16 цветов 256 цветов HighColor TrueColor	1,04 4,15 8,30 16,60 24,89	4,15 16,60 33,19 66,38 99,57	16,60 66,38 132,76 265,52 398,28

Для экономии дискового пространства при хранении графических изображений применяются различные методы сжатия данных (например, compressed TIFF). Сжатие файлов не снижает объема оперативной памяти, необходимой для загрузки файла.

Сканирование.

Сканируемое изображение освещается белым светом от протяженного осветителя и считывается многоэлементными фотоприемными линейками (число фотоприемников в линейке – 2000 и выше). Напряжение на фотоэлементе преобразуется в цифровую форму.

Для сканирования цветных изображений используется цветовая модель RGB (Red – Green – Blue). Сканируемое изображение освещается через вращающийся RGB-светофильтр или от трех цветных ламп. Сигнал по каждому основному цвету обрабатывается отдельно.

Оптическое разрешение сканера определяется количеством элементов в фотоприемной линейке (обычно < 400 или 300 точек на дюйм). Более высокие разрешения (600, 800, 1600 т/д) достигаются благодаря интерполяции (логическое разрешение), сглаживающей неровности контуров, которые получались бы при простом масштабировании.
Синтез изображений методом обратного трассирования лучей

Название "трассирование лучей" происходит от слова "путь" (трасса), что связано с моделированием геометрического пути каждого светового луча, участвующего в построении изображения. Процесс моделирования основывается на законах геометрической оптики (законы преломления, отражения, прямолинейности, обратимости хода световых лучей и др.).

Основная идея метода сводится к повторению на ЭВМ всех геометрических преобразований, которые совершил бы каждый световой луч на пути источник – объект – приемник. Действительных лучей бесконечно много, для построения изображения достаточно рассмотреть лучи, попадающие в центр рецепторов или исходящие из ограниченного числа точек на изображаемой поверхности.

---

Рецептор (по словарю) – концевые образования чувствительных нервных волокон, воспринимающие раздражения из внешней среды и преобразующие энергию раздражителей в возбуждение, передаваемое в центральную нервную систему. В нашем случае рецептор – точка на экране монитора, участвующая в синтезе изображений.

На основании закона обратимости хода световых лучей можно синтезировать путь луча как в направлении объект – изображение, так и в обратном. Поэтому различается два способа трассирования лучей: прямое и обратное.

При прямом трассировании за исходную позицию берут точку 2 на изображаемой поверхности и моделируют путь луча из нее на источник света 3 и на приемник изображения 1. При обратном трассировании за исходную позицию берут центр рецептора на приемнике изображения 1 и моделируют путь луча из него на объект 2 и далее от объекта на источник света 3.


объект

3

2

1

объект

3

2

1

---

При синтезировании изображения методом трассирования лучей используются следующие понятия и системы координат. Сцена – совокупность изображаемых объектов. Объект – совокупность точек пространства, объединенных функциональной общностью.



Для того, чтобы моделировать масштаб и ракурс, экранная система должна управляемо перемещаться и переориентироваться в объектной системе координат. Это делается с помощью матриц преобразования, связывающих объектную и экранную системы координат, в которых учитывается взаимное расположение систем координат с помощью углов  и .



Этапы метода:

– определение пространственного положения любого рецептора;

– определение точек пересечения светового луча с объектом;

– определение видимых точек;

– определение затененности-освещенности каждой точки.

Наиболее удобно представлять трехмерные объекты для метода обратного трассирования лучей в виде комбинации объемных или плоских примитивов, которые объединяются в блоки. Поверхности примитивов описываются функциями первого и второго порядка. Выбор таких функций обусловлен необходимостью аналитического, а не численного решения уравнений пересечения светового луча с поверхностями. Возможные операции над примитивами мы уже рассмотрели.

При трассировании лучей световая прямая пересекается с множеством поверхностей различных примитивов. Прежде всего следует установить факт принадлежности очередной точки пересечения луча поверхности объекта. Этот факт зависит от взаимного расположения точки и примитивов и правила пространственного комбинирования примитивов (см. функцию принадлежности).

Для определения освещенности изображения необходимо установить для каждого рецептора, какую точку объекта он "видит", для чего решаются следующие задачи: определение точек пересечения светового луча с примитивом или комбинацией примитивов, а также определение затененных точек.

---