jyrry(úvodní stránka)

převod rastru na vektor

21.9.2010
Nějakou dobu se bavím výrobou dílů na domácí NC frézce
- různé díly z překližky, balzy, deskových pěnových i tuhých plastů, sklotextitu, kartitu apod. podle svých i dodaných dat. Zároveň tu a tam někomu pošlu plány v takzvané „elektronické podobě“. To ovšem neznamená nic víc, než že to jsou kvalitně naskenované papírové plány a tedy formát těchto plánů je rastr, více či méně komprimovaný do souborů většinou pdf, případně tif. Tyto soubory je možné nechat si někde vytisknout a získat tak klasický papírový plán.
Pro klasickou stavbu - samorukodomo žebro po žebru to postačuje, takto jsme modelařili dlouhá léta... Pokud se ovšem chceme pustit do trochu modernější technologie výroby dílů (frézováním, laserem, žhavým drátem...), je nutné rastry převést na vektory v nějakém vhodném programu. Používají se často CAD programy, běžně ovšem nepříliš přístupné (legálně :-) ) nebo grafické programy (legálně dostupnější) jako například Corel Draw - ten používám já; leckdo něco namítne, ale umím v něm a tak ho prostě používám a popisuji zde svoji cestu k výsledku; netvrdím, že je jediná a správná, zatím mi ale vždy vyhověla a cíle jsem se dobral.
Na začátek to chce plán - ten seženeme na ebay, na diskuzi, na Aukru, vyšmelíme... Dá se často sehnat rovnou v oné „elektronické“ podobě - tedy sken, který nám z ebay přifrčí mailem někdy i pár minut po zaplacení. Tak jsem došel ke své „sbírce“ - většina plánů je z tohoto zdroje. Pokud mám plán na papíru, je nutné jej naskenovat, nejlépe u známého, který ví o co jde a sken doladí tak, aby rozměrově seděl v obou osách; poněkud horší situace je v copycentrech, kde slecne obsluhující kopírku/skener musíte vše vysvětlit a výsledek řádně zkontrolovat, jinak vás překvapení nemine.
Plán v rastru si „podložím“ na kreslicí plochu Corelu, zkontroluji hlavní rozměry, případně zkoriguji, upravím velikost na požadovanou a obrázek uzamknu, abych si s ním nehnul. „Nad“ tímto polotovarem začnu tvořit již vlastní křivky - vybraný tvar (přepážku, žebro...) „obaluji“ křivkou, kterou chňoucám dle potřeby tak, aby subjektivně co nejlépe sledovala chlupatou rastrovou čáru pod ní. Proto je nutná co nejlepší kvalita původního plánu - sledovat roztřepanou, půl centimetru silnou (podle zvětšení na monitoru) kostičkovanou čáru není to pravé ořechové. Začnu třeba přepážkou - ta je symetrická, ta se bude dobře kreslit. Vyrobím polovinu přepážky, „zaříznu“ do ní nosníky (obvykle je nutné upravit jejich rozměry, nosník 3/16 palce krát 5/16 palce tu v krámě špatně seženete...), doplním odlehčovací a přístupové otvory případně další ozdůbky. Jednoduché, ne? V tuhle chvíli přichází jedno z překvapení. Ozrcadlím polovinu přepážky. A kýho čerta, kdo to maloval?!? Nějaký Ziroli???? To je čuně, ono mu to nesedí, a o 2 milimetry... No, co to je na 3m éru, že jo? Nebudeme cimprlich a jedeme dál. Přiložím zkusmo výtvor na bokorys a půdorys. Ano, správně hádáte - zase to nesedí, tentokrát o 6mm... Někde se stala chyba...
Jak dál? Ten, kdo není líný jako já, naučí se pracovat ve 3D programu, vytvoří objekty, vyhladí tvary, vyrobí řezy a vyplodí nové tvary přepážek, žeber atd. Protože starého psa novým kouskům nenaučíš, já postupuji buď opuštěním projektu (to není zrovna ono) nebo „to“ nějak doplácám jak to je, něco odhadnu, něco odměřím a výsledek pak prohlásím za připravený k frézování.
Na jednotlivé díly doplním můstky (aby mi to během frézování nevyskákalo a nebylo to přefiknuté projíždějící frézou a aby to nedrnčelo při rozkouskování desky materiálu mnoha díly a dílečky), dále obarvím jinou barvičkou vnější obrysy, jinou vnitřní otvory, další třeba jen vrtané dírky. Sesypu k sobě díly ze stejného materiálu, podle rozměrů polotovaru si je uspořádám tak, jak budou na prkně/tabuli materiálu a po skupinách exportuji do formátu, který požírá frézovací program.
Tady se cesty mohou opět dost lišit; někdo použije „něco“, co z dat vyrobí tzv. G-kód - tedy dlouhatý textový soubor s příkazy a souřadnicemi pro NC stroj. G-kód se natáhne do příslušného frézovacího programu a ten pak posílá signály krokovým motorům.
Já používám program StepFour V4LT; pro ten exportuji data do hpgl formátu (přípona souborů .plt) a ten načtu do StepFouru. Protože s tím předem počítám, mám v jednotlivých hladinách „příbuzné“ kontury. Pro každou hladinu přiřadím vhodné nástroje - frézičky, nastavím jejich parametry (rozměry, rychlost, hloubku frézování, počet záběrů, otáčky a pár dalších drobnůstek). Konturám přiřadím, kudy je má nástroj objet - vnější, vnitřní, vrtání, bez korekcí. Určím u každého elementu startovací body (opruz). Stanovím ručně pořadí frézování nesčetných elementů (ještě větší opruz).
No, a vlastně jsem připravený frézovat :-) Pokud se vše daří, dostanu po nějaké době prkénka/desky s mnoha dílečky, které v nich drží na zmíněných můstcích. Teď už vše jen poskládat a zkontolovat, jak to sedí či nesedí. Obvykle nesedí (viz. výše). V reálu tedy dopátrám co kde a jak pozměnit a vracím se k PC, kde se koloběh započíná znovu, dokud nemám díly k sobě pasující a vytvářející ladnou křivku trupu či křídla... Jak jednoduché :-D

Teprve na konci mohu prohlásit, že mám použitelná data ve vektorech, v „pravé“ elektronické podobě. Doufám, že nyní je trochu vidět ta neviditelná práce, provázející zrod oněch žádaných elektronických dat a je snad také zřejmé, že celá ta legrace něco trvá a stojí a že ta „pravá elektronická“ data nejsou rozhodně levná záležitost a dát je z ruky není až tak lukrativní...
Najdou se výjimeční jedinci, zřejmě s geny Chucka Norrise, kteří vám budou tvrdit, že ten či onen plán převedou do frézky za pár hodin (extrémisté) nebo dokonce za pár desítek minut (krajní extrémisté). Rád bych měl jejich výkon, chtěl bych je při práci vidět a asi bych jen tiše záviděl... Ne, nevěřím tomu, to se prostě nedá takhle uplácat jako rychlokvašky ;-)