Автоматизация воспроизведения текстовой и графической информации

  Автоматизация воспроизведения текстовой и графической информации. Такая автоматизация требует наличия соответствующего технического и программного обеспечения. Автоматизация воспроизведения текстовых документов (спецификации, ведомости, инструкции, тексты, таблицы, описания и т. д.) не встречается с принципиальными трудностями. Они могут воспроизводиться на алфавитно-цифровых печатающих устройствах (АЦПУ) или пультовых пишущих машинках с помощью программ общесистемного обеспечения ЭВМ. Соответствие документов требованиям ЕСКД обеспечивается описанием шаблонов документов. Шаблон документа содержит координаты местоположения основных текстов на листе. С помощью шаблона задаются размеры граф, интервалы расположения строк, ссылки на описания форм первого и последующих документов (основные надписи, штампы и др.)» состав и размещение постоянного текста для данного документа, ссылки на специальные процедуры, осуществляющие формирование переменного содержимого документа и т. д.

  Основные трудности теоретического и прикладного характера возникают при разработке програмных средств для автоматизации выдачи графических документов. Возможен вывод графической информации на АЦПУ, например принципиальных и функциональных схем. Этот способ очень трудоемкий, а качество изображения невысокое. Более эффективен вывод графической информации на специальные устройства выдачи графической информации (УВГИ) (графопостроители и дисплеи), автономно функционирующие или соединенные электрическим каналом с ЭВМ.

  Рассмотрим принципы организации специального программного обеспечения для выдачи графических документов. Графические документы состоят из изображений и текстов. Графические изображения, в свою очередь, разделяют на оригинальные и типовые.

  Оригинальные графические изображения синтезируются каждый раз заново в автоматическом или интерактивном режиме (например, получение оригинала фотошаблона при проектировании ИС).

  Типовые графические изображения устанавливаются ЕСКД и ЕСТД либо могут быть составной частью любого оригинального изображения (например, изображения микросхем и разъемов на чертежах ТЭЗ). Типовые графические изображения, как правило, хранятся в долговременной памяти ЭВМ и образуют архив графических данных. Соответствие графической документации требованиям ЕСКД обеспечивается описанием шаблонов графических документов, которые хранятся в банке данных САПР. Эти шаблоны служат базой для разработки комплектов чертежей.

  Оригинальные и типовые графические изображения могут автоматически формироваться только с помощью специальных программных средств, реализуемых в ЭВМ. Передача этих функций устройствам вывода графической информации пока неосуществима, так как для этого необходимо включать в состав графического устройства мощную ЭВМ.

  Информация в САПР, необходимая для выдачи конструкторских документов, представлена в ЭВМ математическими моделями объектов проектирования. Поэтому возникает задача преобразования ММ объекта в выходные математические модели графических документов объекта, т. е. в совокупность команд управления для

УВГИ. Для этих целей разрабатывается комплекс программ вывода графической документации.

  Характерная особенность проблемно-ориентированных модулей такого комплекса -- наличие программ, решающих различные оптимизационные задачи, например выбора оптимальной совокупности изображений графического документа, компоновки изображений, нанесения условных обозначений и размеров и др. В качестве примера разработки проблемно-ориентированных программ рассмотрим методику решения задачи автоматического выпуска схемной документации.

  Исходные данные задачи -- множества элементов п схемы и связей т между ними. Задана некоторая площадь, состоящая из листов ограниченного размера, имеющих k позиций. Необходимо получить чертеж схемы на данной площади, имеющий оптимальное значение целевой функции F, которая характеризует качество чертежа схемы. Схемная документация должна выполняться в полном соответствии с ЕСКД, быть легкочитаемой и наглядной.

  Формальными критериями качества чертежа схемы являются минимальные суммарные длина соединительных линий между элементами и количество внешних связей между листами, минимальное количество пересечений и изломов соединительных линий, равномерность заполнения листов и расположения элементов схемы на листе.

  Ограничениями задачи служат следующие условия: соединительные линии идут параллельно сторонам листа; заданное допустимое расстояние между линиями соблюдается; основной поток связей направлен слева направо и т. п.

  Исходная информация для выдачи схемной документации может вводиться проектировщиком с помощью специального входного языка описания схемы; устройства ввода графической информации; в форме графотеоретических моделей схем как результат программ логического моделирования цифровых устройств.

  Одним из основных вопросов при разработке проблемно-ориентированного программного обеспечения для выпуска схемной документации является создание программ синтеза чертежа схем, которые предусматривают автоматическую компоновку листов, размещение элементов и трассировку соединительных линий на листе.

  Принципиальная (функциональная) схема представляет собой графический документ с указанием условных обозначений элементов и связей между ними. Правилами ЕСКД установлена определенная емкость одного листа, поэтому на первом этапе решается задача разбиения элементов схемы по листам или компоновки листов по критериям минимального числа связей между листами и равномерности заполнения листов; на втором этапе -- задача размещения элементов на поле листа по критериям минимальной суммарной длины соединений и минимального количества пересечений; на третьем этапе -- задача формирования графического изображения связей между элементами по критериям минимальной суммарной длины соединений, минимального числа пересечений и изломов.

  Для решения этих задач разрабатываются специальные программы компоновки, размещения и трассировки на основе алгоритмов и методов решения аналогичных задач коммутационно-монтажного проектирования печатных плат и ИС.

  Особенность разработанных программ -- учет следующих специфических требований и ограничений при выдаче схемной документации: элементы имеют различные геометрические размеры; основной поток связей направлен слева направо; трассировка осуществляется на поле листа, причем множество контактов существенно упорядочено; пересечения соединительных линий и объединения электрических цепей допускаются.

  Алгоритмы формирования многовидового машиностроительного чертежа имеют свою специфику. Исходной для формирования чертежа является геометрическая модель оригинала. При формировании многовидового чертежа блока, узла или детали решаются задачи выбора: главного вида и его расположения на поле чертежа в соответствии с ЕСКД; изображений с разрезами; дополнительных видов и их расположения; а также задачи нанесения размеров и получения вспомогательных и поясняющих надписей на поле чертежа.