1. Основные понятия растра и вектора
Векторная графика
Векторная графика – способ представления компьютерной графики, основанный на описании математическими формулами геометрических объектов и их свойств.
Основное достоинство – масштабируемость без потерь качества. Недостаток – возрастающая нагрузка на компьютер при использовании большого количества деталей и элементов.
Перевод векторного изображения в растровое обычно прост, однако обратный процесс сложен и чреват потерей или искажением информации и часто требует ручной доработки.
Также основное достоинство векторной графики – удобное преобразование векторов в пути инструмента (лазера или фрезы). Таким образом с помощью векторов легко задать пути движения для ЧПУ станка.
Растровая графика
Растровая графика – способ представления графической информации в виде матрицы пикселей, где каждый пиксель имеет свой цвет.
Основные характеристики растровой графики — это разрешение (dpi) и размер в мм.
Растровая графика — это несколько примитивный, но и одновременно эффективный способ хранения и передачи графики.
Во-первых, при увеличении масштаба теряется качество.
Во-вторых имеет большой размер файла даже на простых изображениях. Также растровый формат графики не может быть использован в качестве путей для инструмента станка.
Растровый формат идеален для хранения и обработки фотографий и сложных изображений.
Основной момент, который стоит осознавать при работе с векторными форматами на лазерных станках, это то, что лазеру нет необходимости в цветовой информации изображения, так как цвет отпечатка лазерного луча на материале может только иметь оттенки одного и того же цвета.
Либо вовсе один оттенок. Если речь идёт о гравировке на фанере или древесине, то в зависимости от мощности и длительности лазерного излучения может быть получен разный оттенок изображения на материале.
Однако при обработке двуслойных материалов (двуслойные пластики, анодированный алюминий) вне зависимости от мощности будет либо снят верхний слой, либо не снят.
Так, лазерные станки могут обрабатывать растровые изображения двумя способами:
1. двуцветным (dither), где оттенок области определяется концентрацией точек на площади. Модулировать мощность согласно индексу пикселя, где белый цвет равен 0, а крайний черный – 255.
Тогда задаётся соответствие белого цвета минимальной мощности, а черного – максимальной.
2. Второй способ возможен при управлении контроллером мощностью БВН не аналоговым сигналом, а ШИМ (цифровой).
2. Векторные форматы и их особенности
CDR – внутренний формат программы CorelDraw, который может содержать как векторные, так и растровые объекты. Является проприетарным форматом и не поддерживается сторонними программами.
Может быть сконвертирован в другой векторный формат с помощью сторонних утилит или самой CorelDraw.
AI, EPS – форматы компании Adobe, разработанные изначально для использования программой Adobe Illustrator. Формат очень удобный для использования в CAM программах, так как поддерживает все необходимые условия, готов к импорту в большинстве CAD и CAM программ.
При экспорте в формат Ai мы рекомендуем выставлять совместимость с Adobe Illustrator 8 так как более поздние версии могут содержать лишнюю информацию, которая может помешать работе.
Стоит отметить что до 8 версии формат ai является аналогом формата eps, однако почему-то есть ряд программ, которые не поддерживают eps, при этом имея поддержку формата ai.
А, например, программа Vectric Aspire чаще успешно открывает макеты в формате eps, чем в формате ai.
Тем не менее опыт работы с различными CAM программами показывает, что эти форматы являются самыми оптимальными для использования.
DXF - открытый формат файлов для обмена графической информацией между приложениями САПР.
Создан фирмой Autodesk для системы AutoCAD, позже основным форматом для AutoCAD стал DWG, но в области работы ЧПУ станков DXF остался стандартом для трансфера чертежей между программами.
Однако этот формат обладает большим количеством недостатков. Первый и самый главный – DXF не поддерживает круговую интерполяцию и чаще всего скругления и дуги в этом формате представлены в виде набора прямых отрезков.
Это, в свою очередь, может вносить значительные проблемы в работу станка по DXF чертежу. Каждая точка на чертеже — это замедление и ускорение станка.
Современные контроллеры ЧПУ, поддерживающие круговую интерполяцию обрабатывают дуги плавно и с отдельными параметрами ускорения и замедления, но если скругление выполнено в виде множества отрезков, то обрабатываться такие дуги будут либо значительно медленнее, либо будут провоцировать вибрации и дрожания инструмента станка.
Ниже представлено прямое сравнение двух одинаковых деталей, экспортированных в разных форматах, формат ai поддерживает криволинейные вектора, формат dxf разбивает дуги на прямые короткие отрезки.
Также, порой, при использовании формата dxf могут возникать случаи, когда вершины (точки) векторов не объединены, что в свою очередь может повлечь за собой крайне некорректную работу CAM-программы и будет требовать доработку макета.
Стоит отметить что при использовании формата dxf надо обращать большое внимание единицам измерения при экспорте и импорте, если в экспортирующей программе по ошибке будут выставлены дюймы, а при импорте миллиметры, то масштаб детали будет пропорционально нарушен.
SVG – открытый формат векторной графики, в первую очередь разработанный для использования на веб-страницах, однако поддерживается некоторыми CAM системами и легко конвертируется, однако он может содержать в себе анимацию и некоторые лишние данные, так что его использование может быть ограничено.
3. Растровые форматы и их особенности
BMP – один из старейших и фундаментальных форматов растровой графики, который содержит изображение без сжатия.
Файл содержит битовую информацию о каждом пикселе изображения.
В работе на лазерном станке данный формат отлично подходит для гравировки фотографий и других растровых изображений, однако следует использовать двуцветный черно-белый формат или градации серого (полутоновое изображение).
PNG – формат хранения растрового изображения с сжатием без потерь, который был создан как замена формату GIF. Популярен в сетевом применении, может быть использован в работе с ЧПУ станками по тем же принципам что и BMP.
JPG/JPEG – самый распространённый формат хранения и обмена графической информации в сжатом виде. Может быть использован при работе на лазерном ЧПУ станке.
Однако следует учитывать, что при большой степени сжатия изображения могут появляться артефакты на изображении, которые будут видны при переводе в битовое или полутоновое изображение.
GIF – формат растровой графики, очень популярный в сети, так как поддерживает анимацию и алгоритмы хранения информации, при использовании которых размер файла получается относительно небольшим.
Может быть использован при работе на станках, однако не обладает никакими характеристиками, которые могли бы его выделить среди других форматов.
______
Если у вас возникли вопросы, просто напишите нам.
Ваш Lasercut
