L archiviazione elettronica dei disegni tecnici I documenti prodotti dalle aziende sono tutti importanti, così come è importante la loro corretta archiviazione e gestione. In particolare, si può affermare che i disegni tecnici siano un patrimonio documentale della massima importanza, visto che spesso contengono informazioni che costituiscono il cuore delle conoscenze tecniche delle aziende. Naturalmente questo vale per quelle organizzazioni che hanno a che fare in un modo o nell altro con la progettazione o la manutenzione di strumenti, macchinari e impianti di qualsiasi genere. Anche se negli ultimi anni la maggioranza dei disegni tecnici viene prodotta con applicazioni CAD, e quindi nasce in formato elettronico, esiste un volume enorme di disegni che appartengono al patrimonio storico e che sono ancora memorizzati soltanto sull originale supporto cartaceo. Il processo che porta ad una loro migrazione intelligente verso un sistema di archiviazione elettronico non è banale come può sembrare ad una prima osservazione superficiale. Si potrebbe pensare infatti che l unica cosa da fare sia dare in pasto i disegni ad una delle moderne apparecchiature per la scansione per ottenerne una rappresentazione digitale. Questo è certamente il primo passo, ma si dovranno risolvere molti altri problemi, specialmente nel caso in cui i disegni di cui si sta parlando abbiano ancora un ruolo attivo nel processo aziendale, in altre parole debbano o possano ancora essere utilizzati per la produzione o per la manutenzione degli oggetti o degli impianti dei quali sono la rappresentazione grafica.
In questo documento cercheremo di dare una traccia e suggerire un approccio per la soluzione ottimale delle seguenti fasi: ACQUISIZIONE CONSULTAZIONE / VISUALIZZAZIONE INDICIZZAZIONE / ARCHIVIAZIONE EDITING / ELABORAZIONE VETTORIZZAZIONE ACQUISIZIONE L acquisizione dei disegni tecnici richiede l utilizzo di apparecchiature per la scansione di grande formato. Tali apparecchiature non prevedono al momento alcuna possibilità per l alimentazione automatica dei documenti da scansire, per cui l acquisizione deve essere fatta impegnando un operatore umano che si occupi dell alimentazione fisica dello scanner. E spesso necessario dover trattare in modalità diverse i disegni prima di poterli introdurre nell apposita sede dello scanner, a seconda della modalità di archiviazione fisica alla quale sono stati sottoposti. Archiviazione mediante sospensione. I disegni sono provvisti di una bandella di cartone, forata per essere infilati negli appositi raccoglitori (vedi figura). In questo caso è necessario talvolta distaccare la bandella di cartone prima di procedere alla scansione; Archiviazione originali piegati I disegni sono stati archiviati piegati in modo da ridurne le dimensioni a quelle di un foglio A4 (210x297 mm). In questo caso devono essere accuratamente distesi prima di poter essere introdotti nello scanner. Quale formato di memorizzazione? Esistono molti formati per memorizzare il risultato di una scansione. I parametri per la scelta sono molteplici, non ultimi quelli dettati da alcune mode del momento. Per quanto riguarda i disegni tecnici, esistono però alcuni aspetti peculiari che stanno alla base di qualsiasi scelta e che è bene considerare. In sintesi, si possono suddividere i documenti da acquisire nelle seguenti tipologie:
Immagini al tratto (tipiche dei disegni tecnici) Immagini a toni di grigio (fotografie in bianco e nero) Immagini con un numero limitato di colori. (un diagramma) Immagini a colori (fotografie)
Monocromatici o a colori? Verrebbe spontaneo rispondere che, visto che il mondo reale è a colori e che i moderni scanner sono in grado di eseguire scansioni a colori di grande qualità, la scelta sia automatica. In realtà non è proprio così, e occorre fare delle distinzioni. La quasi totalità dei disegni tecnici cartacei ha le seguenti caratteristiche: sono eseguite al tratto, ossia non contengono aree piene, come invece succede per le fotografie o per le esecuzioni pittoriche in genere, ma soltanto linee e tratti ; sono monocromatiche. Queste caratteristiche rendono abbastanza inutile una loro acquisizione a colori. Non sempre però è consigliabile accontentarsi di un acquisizione in modalità monocromatica. Questo succede quando lo sfondo del supporto cartaceo non è sufficientemente definito rispetto a quello delle linee che costituiscono il disegno vero e proprio. Esaminiamo l immagine sottostante: Il livello di grigio di alcune parti dello sfondo.. può essere più scuro di quello di alcuni tratti significativi del disegno In questi casi, l acquisizione in modalità monocromatica impone la scelta di una soglia di grigio al di sotto della quale si avrà come risultato il bianco, e al di sopra della quale si avrà come risultato il nero. Ebbene, in immagini come quella precedente, qualsiasi scelta di soglia potrà fornire un risultato non soddisfacente in quanto una soglia troppo bassa farà apparire come una macchia nera le parti di sfondo più scure mentre una soglia troppo alta farà scomparire le tracce significative più chiare. Con disegni come questo è consigliabile quindi una scansione a toni di grigio, che permetterà di visualizzare correttamente tutti i contenuti.
Miglioramento della qualità del risultato Una volta stabilite le corrette regolazioni dell apparecchiatura per la scansione, un operatore senza particolari specializzazioni può procedere all acquisizione vera e propria, limitandosi ad alimentare lo scanner. Ogni volta che l operatore introdurrà un nuovo disegno, un nuovo documento digitale verrà creato nell unità di memorizzazione al quale lo scanner è collegato (computer). A questo punto si presenta il problema di elaborare i documenti elettronici così ottenuti, facendoli passare attraverso opportuni filtri elettronici in modo da innalzarne il livello qualitativo. Nel particolare per i disegni tecnici, le elaborazioni più comuni sono: la rimozione delle macchie; il raddrizzamento; il ridimensionamento al formato standard più vicino; la binarizzazione adattiva nel caso della scansione in scala di grigi. Ovviamente sarebbe opportuno che tali elaborazioni avvenissero in modalità completamente unattended, ossia senza l intervento dell operatore. Esistono applicazioni software in grado di fare questo lavoro. Una delle più valide applicazioni oggi disponibile, e appositamente studiata per soddisfare le esigenze dei centri servizi durante le fasi di scansione, è RasterID della CSoft (vedere riquadro di seguito). RasterID RasterID 3.5 combina i migliori strumenti per l elaborazione delle immagini con efficienti strumenti per le operazioni di scansione (scan-to-file, scan-to-print), per fornire una soluzione altamente integrata ai quotidiani compiti di un centro servizi. Le capacità di indicizzazione aiutano ad elebaorare centinaia o migliaia di disegni sia durante che successivamente l operazione di scansione. Gli strumenti per la pulizia e l editing dei raster, combinati con un interfaccia integrata direttamente con gli scanner di grande formato velocizzano l operazione di cattura e archiviazione dei disegni. Oltre a funzionare interattivamente seguendo le istruzioni dell operatore, RasterID offre modalità di funzionamento batch su un qualsiasi numero di documenti selezionati. L integrazione opzionale con EDA, il prodotto CSoft per l archiviazione personale, aggiunge un altra dimensione a RasterID, completando il processo con le funzionalità di archiviazione. RasterID 3.5 fornisce il controllo diretto delle apparecchiature per la scansione, diverse modalità operative e prestazioni ottimali, con i più diffusi scanner per il grande formato presenti sul mercato: Colortrac, Contex/HP/Oce/Vidar, Graphtec o qualsiasi scanner dotato di interfaccia TWAIN, utilizzando il modulo integrato WiseScan. RasterID 3.5 è rivolto a tutti i settori che hanno a che fare con I disegni tecnici (AEC, CAD, GIS) e alle aziende che forniscono servizi di scansione. I disegni acquisiti vengono indicizzati utilizzando le informazioni presenti nel cartiglio. Ad esempio, un disegno può essere indicizzato con il progetto, l autore, la data di creazione, ecc. Oltre a ciò, l utente può definire o personalizzare i campi di indicizzazione secondo particolari esigenze. Durante il processo di indicizzazione, il lavoro dell utente si riduce al controllo ed alla eventuale correzione dei risultati ottenuti. RasterID 3.5 offre: modalità di scansione Scan-to-File, Scan-to-Print e Scan-to-View; client-server Scan-to-Net; elaborazione di immagini di grandi dimensioni; estese funzionalità di stampa; flessibile processo di indicizzazione; insieme di strumenti per il miglioramento delle immagini; strumenti visuali per la creazione di operazioni da eseguire in modalità batch; semplice raster editor; archiviazione disegni (opzionale). RasterID 3.5 fornisce un insieme completo di strumenti che permette l integrazione con sistemi dedicati alla gestione dei documenti (EDM/TDM) o altre applicazioni aventi a che fare con la gestione delle immagini. Nella versione dedicata agli sviluppatori, RasterID include un controllo ActiveX e codice sorgente in modo da poterlo integrare all interno della propria applicazione. È possibile creare la propria versione personalizzata di RasterID personalizzando le funzioni del programma. l elaborazione raster, il riconoscimento del cartiglio ed il motore OCR integrato possono essere combinati con moduli esterni. Per completare i vantaggi di RasterID può essere utilizzato un modulo OCR esterno per alfabeti non latini e non cirillici (Giapponese, Cinese, Arabo, ecc).
CONSULTAZIONE Una volta che l immagine del nostro disegno tecnico è stata digitalizzata, e quindi resa disponibile in formato elettronico, per poterla utilizzare a pieno abbiamo ancora bisogno di poter effettuare le seguenti operazioni : Visualizzazione Dobbiamo essere in grado di vedere il disegno sullo schermo del computer, ed effettuare operazioni di ingrandimento (zoom +), riduzione (zoom -), eccetera, per poter apprezzare ed interpretare tutte le parti del disegno; Stampa Dobbiamo poter stampare il disegno su carta, per poterlo consegnare a chiunque ne faccia espressa richiesta. La stampa deve ovviamente poter essere gestita in tutte le sue funzionalità. Esistono molte applicazioni software per la visualizzazione della rappresentazione digitale di un documento acquisito mediante scansione. Quando si ha a che fare con la visualizzazione di un documento di grande formato, come sono normalmente i disegni tecnici, è opportuno disporre di un visualizzatore espressamente studiato. (nel riquadro una schermata di CSView) Strumenti di visualizzazione
INDICIZZAZIONE Quello dell indicizzazione è un passaggio particolarmente importante in quanto rende consultabile in modo intelligente il nostro archivio di disegni in formato elettronico. Infatti, dopo la scansione, l unico modo attraverso il quale possiamo reperire il documento elettronico ottenuto, è ricordare il nome del file con il quale lo abbiamo registrato. Questo unico criterio risulta essere poco pratico, in quanto è sicuramente più facile ed immediato individuare il disegno attraverso l impiego di più parametri. È pur vero la ricerca organizzata creando un sistema di cartelle gerarchiche è relativamente semplice, ma questa modalità mostra quasi subito i suoi limiti. Cosa succede infatti se un determinato documento appartiene a buon diritto a due o più criteri di suddivisione? (es. il disegno viene utilizzato all interno di due o più progetti diversi). E facile immaginare la duplicazione di disegni e quindi la presenza di files uguali in cartelle diverse etc. etc. La soluzione a questi problemi è l indicizzazione che consiste nell associare ogni documento ad una serie di attributi che lo individuano anche se non in modo univoco. L utilizzo poi dell insieme di tutti gli attributi definiti per lo stesso disegno o di una sola parte di essi, sarà in grado di individuare il documento cercato o l intera famiglia documentale di cui il documento ricercato fa parte. Gli attributi saranno memorizzati in un apposito sistema di database. Le ricerche effettuate attraverso questi attributi identificheranno il collegamento al documento vero e proprio e ne permetteranno l immediata visualizzazione. Anche nel caso in cui lo stesso documento appartenga a due diverse serie di attributi, non ci saranno problemi, in quanto entrambe porteranno allo stesso disegno. L indicizzazione richiede però un lavoro non indifferente, infatti per ogni disegno acquisito dovrà essere compilato il record del data base relativo utilizzando gli attributi che abbiamo deciso di associare (metadato). Viene allora spontaneo chiedersi: chi eseguirà materialmente tale compilazione? E ancora, dove sono rintracciabili i dati necessari alla compilazione stessa? Vediamo prima di capire dove sono i dati. Nel caso dei disegni tecnici, i dati sono contenuti nel cartiglio, che riporta tutto ciò che è degno di nota riferito al disegno. La una semplice descrizione, il progetto di appartenenza, la data di creazione o di ultima modifica, la revisione, il serial number, la commessa, l indicazione di appartenenza ad un particolare impianto ecc. Per cui, una volta stabilito quali di queste informazioni desideriamo vadano a far parte dell indicizzazione, basterà istruire un operatore affinchè compili manualmente i record del data base riportando i dati che trova nel cartiglio. Questo modus operandi oltre ad essere uno spreco enorme di tempo e risorse porta con se una percentuale di errore elevatissima dovuta all inserzione manuale di tutti i dati. Non c è quindi altra soluzione? Certo che no!! Esiste l alternativa software a questo lavoro: RasterID che è in grado di eseguire il riconoscimento topologico del cartiglio e di applicare un OCR dei testi contenuti nel cartiglio stesso alimentando nel contempo il database in modalità automatica.
Sempre in modalità guidata RasterID consente all operatore il controllo visivo del risultato ottenuto e solo la dove è ritenuto necessario la correzione on line dell attributo inserito nel data base. Esempio di istruzione del programma al riconoscimento del cartiglio Definizione dei campi che andranno ad alimentare la raccolta degli attributi di ogni disegno. ARCHIVIAZIONE Ebbene, dopo aver alimentato il database con gli attributi dei disegni acquisiti, siamo pronti per consultare utilizzare quello che abbiamo realizzato. Si tratta in pratica di interrogare il nostro data base utilizzando gli attributi in modalità filtro. Gli attributi possono essere utilizzati in OR, in AND o mischiati tra loro. Questa operazione insieme con quanto precedentemente fatto ha realizzato un archivio elettronico che ci consente da subito la ricerca, la visione e la stampa
dei documenti di qualsiasi tipologia essi siano. Nel riquadro un esempio di schermata del software EDA della CSoft Elenco dei disegni Visualizzazione del disegno corrente Attributi associati al disegno corrente EDITING / ELABORAZIONE Veniamo ora ad un altro punto delicato, che determina spesso una forte resistenza verso l adozione dell archiviazione elettronica dei disegni tecnici. Fino a quando l archiviazione è fatta al solo scopo di consultare o al più stampare i disegni, il problema è abbastanza circoscritto, ma quando i disegni in questione sono ancora vivi, ossia soggetti a interventi di modifica, si pone il problema di come procedere. L atteggiamento più diffuso da parte degli utenti finali è quello di procedere ad una ridisegnazione integrale utilizzando un sistema CAD anche quando l esigenza è quella di modificare soltanto una piccola parte del disegno con la conseguente enorme perdita di tempo. Alle volte si assiste alla scelta diametralmente opposta: ci si riduce a continuare ad effettuare le modifiche manualmente su una copia del supporto cartaceo sperando sempre che quello sia l ultimo intervento necessario. Quale alternativa? Esistono applicazioni software in grado di permettere un editing così sofisticato dei disegni in formato raster, ossia provenienti da scansione, da non far rimpiangere per niente i sistemi CAD. Con queste applicazioni è possibile modificare i vecchi disegni provenienti dalla scansione del supporto cartaceo in maniera semplice e veloce(con solo un click). Di seguito alcune schermate del software WiseImage della CSoft.
Selezione intelligente di di tracce raster Aggiunta elementi vettoriali
Vettorizzazione tracce raster selezionate VETTORIZZAZIONE Veniamo infine al mito per eccellenza che accompagna l argomento dell archiviazione elettronica dei disegni tecnici. Il ragionamento è il seguente: i sistemi CAD, appositamente studiati per la realizzazione al computer di disegni tecnici, producono una rappresentazione vettoriale degli elementi geometrici che costituiscono il disegno; la rappresentazione vettoriale è quella più adeguata per ogni operazione di modifica successiva; la digitalizzazione di un disegno tecnico su supporto cartaceo dovrebbe produrre una rappresentazione vettoriale, allo scopo di permetterne una successiva elaborazione con un sistema CAD. il ragionamento sarebbe perfetto, se non si scontrasse con la dura realtà, esprimibile con la seguente affermazione: la qualità della stragrande maggioranza dei disegni tecnici su supporto cartaceo non è sufficiente a determinare una conversione in vettoriale direttamente fruibile da un sistema CAD In altre parole, anche il migliore software per la vettorizzazione che si possa immaginare, non può aggiungere informazioni non presenti nell originale, e di conseguenza non può fare altro che tradurre il più fedelmente possibile la
stessa qualità e precisione, che, come abbiamo appena visto, è spesso insoddisfacente. Soffermiamoci un attimo sulla vera motivazione che determina la richiesta di vettorizzazione,che è la seguente: si desidera poter intervenire per modificare solo una piccola parte del disegno in formato elettronico proveniente dalla scansione dell originale cartaceo. Come abbiamo visto prima, tale esigenza è brillantemente soddisfatta da un software come WiseImage, con i suoi strumenti avanzati di editing raster per cui la vettorizzazione così intesa è un falso problema. Quando è conveniente la vettorizzazione automatica? Esistono alcune tipologie di disegno, per le quali può essere comunque conveniente utilizzare le prestazioni di alcuni dei più potenti software per la vettorizzazione automatica. Stiamo parlando di quei disegni nei quali la precisione metrica non è rilevante ai fini della rappresentazione; il caso tipico è quello della schemistica. Qui sotto viene riportato un esempio di vettorizzazione di uno schema con il software WiseImage della CSoft. Schema in formato raster
Risultato della vettorizzazione automatica dello stesso schema Come risulta evidente dall esempio sopra riportato in questo caso l utilizzo di strumenti automatici oltre ad ottenere risultati validi consente anche un notevole risparmio di tempo.