Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Стереоскопические способы изображении рельефа. Анаглифы


Описанные выше способы изображения рельефа воссоздают лишь мысленную картину трехмерного пространства. Между тем из геометрической оптики известно, что объемное ощущение возникает в результате стереоэффекта при рассматривании двух плоских перспективных изображений - стереопары. Если каждый глаз видит только один из компонентов стереопары, она воспринимается в едином, совмещенном образе как пространственное изображение.

Обычно стереопары готовят посредством фотографирования натуральных объектов с двух точек зрения, например путем аэросъемки земной поверхности или фотографирования рельефных моделей местности (см. § 4.9) - последнее для стереоэффекта отмывки. Глубинное ощущение горизонталей получается, когда одним рисунком служит сама карта, другим - ее копия, выполняемая с последовательным смещением горизонталей и контуров.

Расчет смещений прост. Когда точки т и тХ) обозначенные на листе бумаги Б, расположены в одной плоскости с главными точками левого л и правого п глаз и видимы (точка т правым глазом, а точка т1 левым), они сливаются в одно изображение, ощущаемое в точке Т вне плоскости Б на высоте в (рис. 4.12). Полагая, что длина лп, обозначаемая далее буквой б, является базисом зрения (расстояние между главными точками глаз, равное в среднем 65 мм), а удаление Р глаз от бумаги соответствует расстоянию наилучшего зрения


Рис. 4.12


Рис. 4.13

(250 мм), легко найти зависимость между удалением в точки Т от плоскости Б и расстоянием mm1 точек между собой. Из подобия треугольников Тлп и Tmm1 следует, что


(4.4)

откуда


(4.5)

Таким образом, ощущаемая зрительно высота в зависит от расстояния mm1 т. е. от взаимного удаления точек в плоскости базиса зрения, и может быть задана по желанию, а неодинаковые смещения параллельно базису зрения нескольких пар точек (рис. 4.13) создают впечатление различной высоты этих точек, т. е. эффект глубинного зрения.

Полагая, что в равно высоте сечения рельефа (переведенной в масштаб карты), легко подсчитать смещение mm1при переходе к следующей по высоте горизонтали. Для большего эффекта, особенно на картах мелких масштабов, вертикальный масштаб преувеличивается по сравнению с горизонтальным.

Получение второго стереоскопического рисунка горизонталей, мешкотное при ручной работе, легко выполняется на графопостроителе после цифрования горизонталей основной карты.

Однако для пользования такими стереопарами необходим стереоскоп. Чтение карты упрощается при совмещении стереоскопических изображений, напечатанных в дополнительных цветах. Их называют анаглифами (от греческого «анаглифос» - рельефный).

Пусть точки m и m1 (рис. 4.14) нанесены на белой бумаге: первая - красной, вторая - сине-зеленой тушью. Предположим, что эти точки рассматриваются через очки-светофильтры, причем перед левым глазом помещен красный, а перед правым - сине-зеленый светофильтр.

Так как красный светофильтр поглощает все лучи, за исключением красных, то фон бумаги представится левому глазу окрашенным в красный цвет. Красная точка т сольется с фоном бумаги и станет невидимой, а точка т1 зеленый луч от которой задерживается светофильтром, будет казаться серой. Равным образом правый глаз увидит через сине-зеленый светофильтр лишь точку т в виде серой точки на сине-зеленом фоне. В результате точки т и т1 сольются в одно серое изображение, воспринимаемое в точке Т, а красный и сине-зеленый фоны бумаги, видимые одним левым, а другой- правым глазом, дополняя один другой, будут восприняты как белые поверхности. При анаглифическом способе две системы горизонталей печатают совместно в дополнительных цветах. При их рассматривании через очки-светофильтры зритель видит на белом фоне серые, располагающиеся одна над другой горизонтали, которые могут сопровождаться обозначениями всех других элементов общегеографической карты. Большая пластичность изображения, отсутствие необходимости в каких-либо приборах, за исключением очков-светофильтров и возможность чтения рельефа без тренировки - достоинство анагли-фического способа. Однако анаглифические карты не заменяют обычных топографических карт. Они непригодны для измерения, расчетов и проектирования. Два разной силы штриховых рисунка, перекрывающих один другой, создают при рассмотрении их без светофильтра пестроту, в которой слабо ориентируется даже опытный глаз.

Стереоэффект возникает также при рассмотрении невооруженным глазом плоской стереопары, сдвоенной чередованием весьма узких полосок (0,2 - 0,4 мм) обоих изображений с наложенной на них линзовой растровой пленкой такой же линиатуры. Этот способ теперь хорошо известен по объемным видовым открыткам.

Объемное картографическое изображение может быть получено посредством голографии (Подробнее об объемном картографическом изображении рельефа см.: Смирнов Л. Е. Трехмерное картографирование. Л., 1982. 101 с.).

Наконец отметим, что рассмотренные выше стереоскопические способы в равной мере применимы для объемного картографирования любых поверхностей, в частности статистических.


Рис. 4.14

Глава 5. Надписи на географических картах

§ 5.1 Виды надписей

Искусственный язык - одно из основных свойств географических карт. Вместе с тем на картах широко используются надписи, короткие тексты и отдельные слова естественного языка. В § 1.8 отмечалось их применение на полях и свободных местах карты для ее названия, пояснений к легенде и вспомогательного оснащения, для дополнительных данных и т. д. Но особенно существенно, что слова естественного языка входят органически в ткань собственно картографического изображения как географические названия и пояснительные подписи.

Важнейшее назначение карт - служить для справок - затруднено при немой карте, лишенной топонимов - собственных имен изображенных на карте географических объектов. Географические названия необходимы как при общем обозрении карты, так и при детальном изучении ее отдельных частей и элементов. Они являются как бы путеводителем по карте. Особое значение названия приобретают при работе с картой на местности. Они облегчают нахождение и опознавание нужного объекта и выделение его из ряда других, подобных ему и зачастую расположенных в непосредственной близости. Названия могут отсутствовать на немых картах, используемых для проверки знаний учащихся, иногда на тематических картах атласов при условии, что в последние включены общегеографические карты того же масштаба и компоновки, или когда возможна ориентировка по конфигурации гидрографической сети и (или) политико-административным границам.

Среди географических названий можно выделить по значению и изменению этих значений:

а) названия описательные, определяющие какое-либо качество объекта или его положение, - п-ов Низменный, р. Белая, гора Лысая, г. Красноярск, мыс Северный, г. Усть-Цильма;

б) собственные имена - Рязань, Хуанхэ, Азия и т. п., лишенные для нас очевидного нарицательного или смыслового значения, но обычно обладавшие им в прошлом (Азия от финикийского слова «асу» - «восток», «восход») или имеющие его у других народов (Хуанхэ по-китайски - «Желтая река»); к этой группе принадлежат многие названия;

в) названия мемориальные - остров Октябрьской Революции, пик Победы, Ленинград, Первомайск и т. п.;

г) указательные названия - Севастопольская бухта, Тульская область и т. п., обозначающие один объект по отношению к другому, ранее и более известному;

д) названия-титулы - Союз Советских Социалистических Республик, Соединенные Штаты Америки, Федеративная Республика Бразилия и т. п., иногда имеющие параллельно сокращенные формы: СССР, США, Бразилия.

Другая весьма разнообразная группа надписей - пояснительные-подписи: они указывают род изображенных на карте объектов, их некоторые характеристики и т. п. К пояснительным подписям относятся: нарицательные термины, определяющие род географического объекта (например, море, залив, лиман, колодец, гора, вулкан, урочище, местечко, станция, аэродром и т. п.);

  • указания качественных особенностей объектов, не отражаемых условными знаками (например, обозначения подписями господствующих пород леса, качества воды в озерах и колодцах, производственной специализации совхозов, состава грузопотоков и т. д.);
  • количественные характеристики объектов (например, обозначения цифрами высоты падения воды в водопаде, средней высоты и толщины деревьев и средних расстояний между ними в лесу, числа домов в населенном пункте, ширины дороги и т. д.);
  • обозначения хронологических рамок или дат событий (например, времени оккупации страны, даты открытия острова, присоединения территории, положения линии фронта и т. п.) и периодов сезонных явлений (например, доступности перевалов, наибольшего распространения айсбергов и т. д.);
  • пояснения к знакам движения (например, подписи «Дрейф станции Северный полюс-I», «Поход на Астрахань 1556 г.» и т. п.);
  • собственные имена и названия, не относящиеся к географическим объектам (например, фамилии начальников и названия кораблей, подписанные вдоль маршрутов на карте океанографических исследований);
  • пояснения к линиям картографической сетки (например, надпись «Северный полярный круг», оцифровка меридианов и параллелей) и т. д.

Надписи обогащают карту, но могут ухудшить ее читаемость. При обилии надписи создают пестроту, оттесняют на второй план и заслоняют собой основное содержание карты; места пересечения надписей с контурами того же цвета нередко малоразборчивы. Поэтому при изготовлении карт важно ограничиваться только необходимыми надписями. С этой точки зрения надо отметить неравномерность различных категорий надписей. Географические названия можно передать на карте только надписями, но для указания рода объектов, их качественных и количественных особенностей имеется другой путь - использование картографических знаков, т. е. присущих карте изобразительных средств.

Однако использование подписей для количественной или качественной характеристики картографируемых объектов в ряде случаев, оказывается полезным для уменьшения многообразия картографических знаков и, следовательно, для упрощения пользования картой.

Нарицательные термины надписываются, когда они неразрывно связаны с названием (например, Черное море, Ладожское озеро, Кольский полуостров и т. п.) или полезны для определения принадлежности названия к конкретному географическому объекту (например, к перевалу, урочищу и т. п.). Излишне подписывать термины у названий, принадлежность которых очевидна (например, у названия реки, следующего ее изгибам). Подпись нарицательных терминов, не сопровождающих названия, оправдана в исключительных случаях, когда это помогает выделению на карте важных объектов (например, колодцев в песчаных пустынях), ориентиров (отдельных озер в горной местности) и т. д., когда их знаки слабо выделяются среди прочего содержания карты.

Для экономии места стандартные пояснительные подписи и нарицательные термины обычно помещаются на картах в сокращенном виде; принятые сокращения расшифровываются в таблице условных знаков (легенде).

Особенно сдержанным надо быть в размещении на картографическом изображении текстов, связанных с тематикой карты, но не приуроченных к конкретным объектам, поскольку такие надписи могут существенно снижать выразительность передачи основного содержания карты. Подобные тексты встречаются, например, на агитационно-пропагандистских картах.

Следует отличать от надписей использование буквенных и цифровых обозначений в качестве собственно картографических знаков, например буквенных значков для месторождений полезных ископаемых (см. § 3.2), высотных отметок рельефа (см. § 4.3) и т. д.

Шрифты надписей

Шрифты надписей очень часто выполняют роль картографических знаков, характеризуя некоторые качественные или (и) количественные особенности объектов, к которым надписи относятся. Подобно собственно картографическим знакам (см. § 3.1) шрифты могут различаться по своей форме (рисунку, виду шрифта), размеру (высоте букв), цвету, ориентировке (прямому или наклонному начертанию букв), светлоте (например, при растровом воспроизведении надписей), «структуре» (соотношению толщины основных и соединительных элементов букв, изменению ширины внутрибуквенного просвета), наконец, в зависимости от использования прописных и строчных букв. Например, на советской карте масштаба 1:1000 000 для названий городов и поселков городского типа используют прописные буквы прямых шрифтов, а для сельских поселений - строчные буквы наклонных шрифтов, причем рисунок и размер шрифта выбирают в зависимости от численности населения.

При взгляде на карту надписи прежде всего привлекают внимание и формируют первоначальное мнение о ней. Поэтому выбор шрифтов и исполнение надписей относятся к ответственным моментам оформления карт. Хорошая читаемость, компактность, изящество, пригодность для воспроизведения - таковы качества, необходимые для картографических шрифтов. Для различных шрифтов, используемых на одной карте, существенна также контрастность между собой.

Очень важно, чтобы надписи на карте воспринимались быстро, безошибочно и не требовали чрезмерного напряжения зрения. Трудности вытекают из особенностей карты. Текст книги печатается на белой бумаге, а надписи карты даются обычно по цветному фону и перекрываются условными знаками. В книге все слова известны читателю и узнаются с беглого взгляда; напротив, на карте многие названия могут быть незнакомыми. Поэтому для правильного и быстрого чтения надписей на карте имеет значение каждая буква - она должна опознаваться даже будучи частично утраченной под условным знаком или на сгибе карты. Для хорошей читаемости шрифтов обязательны: простота очертаний, четкость форм и различаемость отдельных букв между собой. Простота шрифтов оказывает влияние и на восприятие основного содержания карты - надписи отвлекают некоторую долю внимания и тем большую, чем сложнее рисунок шрифтов.

Большая компактность (убористость) шрифта, определяемая площадью, занимаемой надписями, позволяет либо усилить нагрузку карты, либо при неизменном количестве надписей уменьшить занимаемое ими пространство и облегчить чтение основного содержания карты. Пригодность шрифта для воспроизведения - техническое требование, обусловливаемое способами печати карт. При издании карт гравюрой на меди долгое время руководствовались латинскими шрифтами, первоисточником которых служила древнеримская резьба на камне. Этим шрифтам были свойственны округлые, плавные формы, равномерная насыщенность, отсутствие резкого контраста по толщине в отдельных элементах букв, умеренное применение подсечек. Они совершенствовались великими художниками Возрождения Леонардо да Винчи и Дюрером. Способность гравюры прекрасно передавать тончайшие линии и острые сопряжения элементов букв привела в дальнейшем к постепенному видоизменению шрифтов: буквы становятся уже по ширине, вводятся в изобилии подсечки и волосные линии, резко контрастирующие с утолщенными элементами букв.

Шрифты, разработанные для гравюры, оказались малопригодны для плоской печати с использованием фотографии. Острые сопряжения букв забивались краской, сочные линии еще более утолщались, а тонкие приобретали рваный вид. Поэтому в употребление стали вводить Шрифты «гротеск» с одинаковой толщиной всех элементов, без подсечек, четкие, но менее компактные.

В настоящее время надписи для карт готовят преимущественно на фотонаборных установках - ручных и автоматических, для которых разработаны специальные шрифты, отвечающие указанным выше требованиям. Новое видоизменение шрифтов стало необходимым для их приспособления к автоматическому воспроизведению и считыванию, для чего приобретают еще большее значение простота очертаний, четкость и различимость букв. Эта задача еще требует своего решения. Пока что надписи, выполняемые при автоматизированном изготовлении карт, проигрывают в качестве, особенно в эстетическом отношении. Обычно с рисунком шрифтов и цветом надписей связывают качественные различия объектов, с размером букв - их величину или относительное значение. Цвет надписей позволяет непосредственно относить их к определенным явлениям или их категориям, например на общегеографических картах надписи синего цвета к гидрографии, коричневого цвета - к рельефу, красного - к политико-административному делению и т. д. Выигрышно использование цветных надписей на тематических картах, например на исторических, где этим способом можно указать или подчеркнуть политическую принадлежность объектов расстановку сил противников, последовательность событий и т. п. Иногда для дифференциации объектов по значению их названия печатают красками разной силы (например, черной и оливково-серой, темно-синей и голубой и т. п.), что зрительно отводит часть объектов на второй план. В одноцветных надписях рисунком шрифта удобно выявлять существенные особенности объектов, например подразделять реки на судоходные, сплавные и др.

Весьма употребительно использование размера букв названий для характеристики величины или значения объектов, например населенных пунктов, по их людности или административному рангу.

Но шрифты одного рисунка, близкие по размерам, слабо различаются между собой, в особенности когда надписи удалены одна от другой и перемежаются с другими деталями карты. Если разница между наименьшим и наибольшим размерами букв невелика, то комплект шрифтов одного рисунка практически оказывается ограниченным. Поэтому шрифты различного рисунка нередко вводят и для однородных объектов, например для характеристики населенных пунктов по людности, комбинируя одновременно два признака: размер и рисунок шрифтов (а также применяя для некоторых надписей лишь прописные буквы).

Вопрос о количестве шрифтов для использования на одной карте разрешается неодинаково для различных типов карт. Когда шрифты служат условными знаками для качественной и количественной характеристики объектов, комплект шрифтов не следует брать чрезмерно большим. Иначе сведения, передаваемые через рисунок шрифтов, будут восприниматься с трудом даже опытным читателем. Ведь надписи, с рисунком шрифтов которых связан определенный смысл, являются как бы шифром; пользование им тем легче, чем проще ключ. В других случаях, например на школьных картах, где разнообразие шрифтов лишь облегчает дифференциацию объектов разного рода и позволяет лучше сочетать надписи с основным содержанием карты, большое количество шрифтов не является недостатком карты.

Для анализа надписей как элемента географических карт существенны вопросы о видах шрифтов, их размерах, размещении надписей на картах и некоторые другие, но они подробно рассматриваются и иллюстрируются в учебнике «Оформление карт» (Востокова, 1985).

Заметим лишь, что расположение надписей должно отражать закономерность размещения соответствующих объектов в натуре, например различия в их плотности на местности.



Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.