Digitalização: O que é?

Digitalização: O que é?
BIOLOGIA
Digitalização é o processo que passa as informações contidas no meio analógico para o meio digital. Digitalizar um mapa é converter as linhas e caracteres do papel para o computador.

O armazenamento de mapas no computador não necessita de manutenção, pois eles não se deterioram com o tempo, diferente quando estão em papel. As pesquisas nesses mapas, armazenados em computadores, com ajuda de ferramentas torna-se mais fácil e rápida, assim como modificações e correções que devem ser feitas nesses mapas digitalizados.

Uma grande vantagem de digitalizar um mapa é que se pode trabalhar com informações de vários meios e com escalas diferentes, como cartas cartográficas, mapas geológicos, fotos áreas, imagens de satélite entre outras. Quando é utilizada mais de uma fonte, uma deve ser escolhida como base cartográfica e nela deve conter os dados e informações das outras fontes.

Nos dias atuais a forma como se processa, visualiza e cria dados é importante para qualquer área profissional que faz uso de imagens. O tratamento e confecção em 3D das imagens possibilitam a compreensão e estudo de uma maior quantidade de informações de natureza espacial.

Não basta digitalizar qualquer imagem de qualquer maneira, é necessário um processo de design e originalidade para atender os clientes que necessitam das imagens digitalizadas.

Médicos, fazendeiros, engenheiros, geólogos entre outros profissionais trabalham com imagens o tempo todo e precisam de boas resoluções e grande quantidade de detalhes tratados para tomarem decisões. A imagem passa a ser um objeto de trabalho e de tomada de decisão.

Na década de 40 havia certas dificuldades nos processos de ampliações de desenhos, criação de cópias, realização de contagem de dimensões, etc. Esses processos eram manuais e levavam dias.

As indústrias de bens de consumo, automobilística e aeronáutica cresciam em um ritmo diferente que o crescimento do tratamento de imagens. Essas indústrias utilizavam softwares de desenho 2D.

A pressão foi crescendo para melhorias em softwares de desenho, fazendo com que em 1962 os primeiros trabalhos gráficos em 3D surgiram. A evolução do processamento unida a softwares complexos abriu portas para o mundo da virtualidade. Passou a mais fácil simular características, formais, comportamentais e descritivas em objetos tridimensionais.

Houve três fases importantes para a evolução do processamento de imagens, na primeira fase utilizava-se softwares 2D. Na segunda fase surgiu à modelagem em 3D e na terceira fase, foi marcada pela simulação da construção do objeto e as rediscussões necessárias sobre as ideias para finalização dos projetos.+
Com a evolução do mercado, da economia, das indústrias o processamento de imagem assume uma grande importância no cenário de competitividade. O tempo que se gasta, as ferramentas, os conhecimentos da equipe em cada projeto é peça-chave na elaboração dos projetos que envolvem processamento de imagens.

A computação gráfica é usada para manter as características das imagens criadas no computador, e aproximar o máximo possível da realidade. (SILVA, 2011). O sistema CAD, Computer-Aided Design (Desenho ou Projeto Assistido por Computador), são softwares computacionais baseados em arquivos vetoriais usados pela engenharia, geologia e design industrial para execução de projetos e desenhos técnicos.

Com esses softwares é possível à criação de formas geométricas e tridimensionais, ainda permite a junção de parte dos objetos para criação de um novo.

O sistema CAD cria geometria em formato vetorial, valida e verifica o design de acordo com as especificações determinadas, cria desenhos técnicos de engenharia, gera desenhos bidimensionais a partir de modelos sólidos, calcula propriedades de massa das peças, modela objetos em 3D usando funções paramétricas tridimensionais, realiza com facilidade a modificação do design do modelo, entre outras funções.

Os softwares CAD são baseados em arquivos vetoriais, ou seja, associam os vetores ou entidades geométricas às formas gráficas. Uma reta formada pelos pontos definidos dentro da equação Y=aX+b, permite o trabalho como se as entidades fossem sólidas respeitando a dimensionalidade.

Outro arquivo usado é o raster, onde a imagem é formada por pontos conhecidos como pixels, sem a necessidade de uma relação matemática definidas para eles (SILVA, 2011).

Os sistemas CAD podem ser 2D capazes de criar formas bidimensionais, ou 3D capazes de criar formas tridimensionais (SILVA, 2011).
Há cinco métodos de modelagem dos objetos usados pelos programas que criam e tratam imagens.

Na modelagem por sólidos, conhecida também como Solid, os objetos tridimensionais são gerados por meio de operações de soma, interseção e subtração dos componentes (SILVA, 2011). As três operações são mostradas na figura seguinte em um objeto em formato 3D.

Na modelagem por superfícies, Surface, para criar um objeto tridimensional utiliza formulações matemáticas com os pontos X, Y, Z (SILVA, 2011).

Na modelagem por malhas de polígonos, conhecido como Meshes, os objetos tridimensionais são criados por meio de malhas poligonais. Cada malha é uma coleção de faces, que por sua vez, cada face é formada por um conjunto de vértices (SILVA, 2011).

A modelagem por edição utiliza uma modelagem em 2D para criar uma modelagem em 3D. As retas (arcos e curvas) da modelagem 2D são unidas em uma única entidade chamada curva composta. Com a curva composta e alguns comandos de criação, a geometria tridimensional é criada, como demostrado abaixo (SILVA, 2011). Comando de criação extrusão é um processo de produção que força o objeto final ser da mesma forma que o predefinido antes desse processo começar. A extrusão é feita da curva composta e inicia-se no eixo coordenado do objeto determinado pelo projetista (SILVA, 2011). Na figura abaixo a extrusão é realizada na direção do eixo Y.

No comando de criação chamado revolução, um eixo coordenado para rotação da curva composta é definido, e com o processo de rotação de 0º a 360 º o objeto tridimensional é gerado (SILVA 2011).

Criação por migração é uma técnica que gera objetos 3D por meio de migrações de perfis que estão na modelagem 2D (SILVA, 2011).

Por meio do método de criação conjunto de curvas uma superfície é criada por meio de quatro perfis construídos em 2D unidos. Nesse método as laterais longitudinais geradas são trabalhadas para edição da curvatura da superfície (SILVA, 2011).

O método de criação conhecido como curva diretriz executa a extrusão não linear de um perfil construído em 2D. Nesse método uma curva que direcionará a extrusão. Tanto o perfil que sofre a extrusão e a curva diretriz é transformado em curva composta (SILVA, 2011).

Na próxima imagem é mostrada a extrusão não linear seguindo uma curva guia diferente da extrusão citada mais acima que utiliza um eixo coordenado do objeto.

A quinta modelagem é conhecida como modelagem paramétrica. Utiliza parâmetro (dimensões, densidade, fórmulas de restrição, relações geométricas) e graus para criar as formas dos objetos. Nessa modelagem quanto mais conhecimentos e características forem conhecidos do problema a ser parametrizado melhor a criação do modelo.

Uma ferramenta de projeto CAD 2D e 3D mundialmente conhecida é a AutoCAD criada no ano 1982. Nessa ferramenta pode ser elaborado desenhos técnicos em duas dimensões (2D) e modelos tridimensionais (3D).

Nas suas versões mais recentes, com novos recursos para visualização em diversos formatos, essa ferramenta começou a ser utilizada na arquitetura, design de interiores, engenharia civil, mecânica e geográfica, entre outros. Está disponível para os sistemas operacionais Microsoft Windows e Mac OS.

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