A számítógépek megjelenése már évtizedek óta jelentős hatást gyakorol a térképészet fejlődésére. A szakfolyóiratokban, konferenciákon is túlsúlyba kerültek a számítógéppel segített eljárások, módszerek:

• a terepi felmérések eredményei digitálisan tárolhatók, tovább felhasználhatók.
• megkezdődött a topográfiai térképek digitális formában történő tárolása, szerkesztése,
• megszületett a térinformatika, a GIS,
• komoly erőfeszítések történtek a generalizálás automatizálására,

Mint látható ez a rövid felsorolás szinte a térképkészítés teljes folyamatát átfogja, de az egyik legfontosabb terület, a hagyományos térképelőállítás (szerkesztés, rajzolás, technológiai-fényképészeti munkák, nyomtatás) számítógépesítése hosszú ideig csak a bemeneti, input oldallal foglalkozott, ez is jórészt kimerült az egyszerű digitalizálással.

Bármilyen grafikus adat, így a térkép is kétféle formában tárolható: raszter, illetve vektor formátumban. A raszteres formában történő tárolás nagy előnye, hogy az alkalmazható input (adatbeviteli) eszköz ebben az esetben a scanner, mely automatikus beolvasást tesz lehetővé. Így azonban a tárolandó adattömeg igen nagy, hiszen minden egyes pixel attribútuma tárolódik, továbbá a térképi elemek a megszokott pont-vonal-felület formában nem hozzáférhetők. A raszteres formában tárolt adatok vektorizálása szintén automatizálható, de az információ jellegétől függően általában csak erőteljesen interaktív módon.

A vektoros tárolás egyetlen hátránya az input oldal, hiszen ez csak digitalizáló táblával, manuális bevitellel oldható meg, tehát itt az emberi pontatlanságokból adódó hibák fellépésének lehetősége is nagyobb. További feldolgozás céljára mindenképpen csak a vektor formátum a megfelelő, vagyis a térképi elemek koordinátáinak elkülönített, rétegenkénti tárolása. A kétfajta beviteli módszer közötti választás általában a feladat függvénye, sőt a két módszer kombinálható is. A Magyar Honvédség teljes Magyarországot lefedő 1:50 000 méretarányú térképészeti adatbázisa esetén a digitalizálás kb. öt évet vett volna igénybe (több mint 300 szelvény), így - legalábbis a domborzatrajz esetében - a scanner használata mellett döntöttek. [9]

A DTP ELŐZMÉNYEI

A számítógéppel segített kartográfiában az input oldal már szinte a világ minden országában alkalmazott, a topográfiai térképrendszerek digitalizálása révén. A kimeneti, output oldalon a kartográfiában hosszú évekig megelégedtek azzal, hogy megfelelő printer, vagy plotter segítségével színes "próbanyomatot" készítettek, illetve a nyomdakész filmeket ezek lefényképezésével állították elő. A fényképezés, illetve a raszterezés, mint a hagyományos eljárás ré-sze lassú, továbbá anyag- és vegyszer igényes és esetlegesen az emberi tényező szerepe sem elhanyagolható.

A teljes folyamat automatizálásának lehetőségét a 80-as években a személyi számítógépek (PC-k) világába is betörő DTP (Desktop Puplishing) - asztali kiadványszerkesztés - hozta magával. A DTP fő igénye, hogy lehetővé tegye a különféle szöveges és grafikus információk (ábrák, képletek, fényképek, táblázatok) egységes egészként kezelését, ahogy erre például könyvek, újságok esetében szükség van. Ilyen számítógépes rendszerek természetesen már két-három évtizede léteznek, de ezek a csak speciális nyomdai-kiadványszerkesztői feladatokra alkalmas eszközök olyan költségesek voltak, hogy csak az igazán nagy nyomdák számára volt rentábilis az alkalmazásuk. Ebben az időben fejlődött ki egy hasonló tudású és árú rendszer kartográfiai célokra is: az izraeli fejlesztésű SCI-TEX.

A 80-as évek elején a számítógépek ár-teljesítmény viszonyának minden képzeletet felülmúlóan kedvező alakulása, a személyi számítógépek térhódítása lehetővé tette, hogy az addig hatalmas kiadványszerkesztő rendszereket lassan felváltsák a személyi számítógépek (IBM PC klónok, illetve Apple MacIntosh computerek). Mára már szinte az öszszes kiadványszekesztési feladat megoldható ilyen kategóriájú gépekkel.

A másik kedvező tényező a sokszorosító-, fénymásoló gépek hasonlóan nagymértékű fejlődése és térhódítása, melyek - mivel működési elvük igen hasonló - közvetlenül hatnak a számítástechnikában használatos nyomtatók fejlődésére.

A Postscipt egy olyan magas szintű programozási nyelv, melyet az amerikai Adobe cég arra a célra tervezett, hogy a megjelenítendő oldalon lévő tetszőleges információt (kép és szöveg együtt) a nyomtató számára értelmezhető formában továbbítsa. Ez az oldalleíró nyelv igen bonyolult folyamatok, effektusok (pl. raszterátmenetek) leírását teszi igen egyszerűvé. Az oldal képe tulajdonképpen egy Postscript program lesz, melyet az output eszközben, nyomtatóban lévő "külön számítógép", a RIP (raster image processor) értelmez és alakítja ki a program parancsainak megfelelően az adott oldal bittérképét. Ezeket a Postscript programokat az egyes grafikai szoftverek önállóan állítják elő, azaz a grafikai szoftver segítségével előállított képet maga a szoftver fordítja le "Postscript nyelvre". Mivel a Postscript programok egyszerű szöveg file-ok, így egy kellő gyakorlattal bíró programozó könnyedén változtathat rajta.

A Postscript nagy előnye - azon túl, hogy bármilyen információt tartalmazó oldal leírására képes - az eszköz függetlenség. Azaz ugyanaz a Postscript file változtatás nélkül kinyomtatható egy 300 dpi-s felbontásra képes lézernyomtatón és egy akár 2540 dpi-re képes lézerlevilágítón is. (A felbontás mértékegysége a dpi - dot per inch - azt adja meg, hogy az adott output eszköz egy inchre - 2,54 cm - hány pontot képes elhelyezni. A lézernyomtatók szabvány felbontása 300 dpi.)

A Postscript további előnye főleg a DTP alkalmazások esetében lényeges. Az egyes betűkészleteket, fontokat vektorosan, matematikai képletek, leírások formájában tárolja, vagyis a Postscript számára a betűk is grafikus objektumok. Emiatt a szöveg egyszerű matematikai átalakítások révén tetszőlegesen méretezhető, elforgatható, torzítható, árnyékolható. A lézernyomtatók raszteres (bittérképes) fontkészleteinek óriási hátránya, hogy minden egyes mérethez külön le kell tölteni a nyomtatóba az adott fontot és a nyomtató memóriája gyorsan megtelik. A Postscriptre felkészített output eszközökbe már eleve be van építve 35 betűkészlet, de ez tetszőlegesen tovább bővíthető.

Az általánosan elterjedt lézernyomtatók, pl. Hewlett-Packard Laserjet II, III nem értik a Postscript nyelvet, de egy hardver kiegészítés (cartridge) már képessé teszi az ilyen file-ok fogadására is. Az ún. Postscript lézernyomtatók ára egyelőre még általában 70-90 %-kal magasabb a hasonló kategóriájú nem-Postscript lézernyomtatókénak. Jelenleg a legolcsóbb Magyarországon is kapható Postscript lézernyomtató ára már alig haladja meg a 200 000 Ft-ot (ez egyszínű A4-es oldal kinyomtatására képes). Az egyszerűbb típusok 4 oldal kinyomtatására képesek percenként, de vannak ennél négyszer gyorsabbak is. A Postscript nyelv térhódítását jelzi, hogy színes lézernyomtató szinte csak olyan létezik, amely érti a Postscript nyelvet. Ezek a szintén 300 dpi-t tudó színes nyomtatók alig 3 éve jelentek meg a piacon. Egyelőre még viszonylag drágák és igen lassúk (egy bonyolult oldal kinyomtatása akár fél óráig is tarthat), de áruk - a teljesítmény növekedésével egyidejűleg -rohamosan csökken. Jelenleg egy A4-es színes lézernyomtató ára már csak 5-8000 $ és egy példány nyomtatási költsége sem éri el az 10 $-t. Ez első látásra igen soknak tűnik, de ha arra gondolunk, hogy az így kapott színes output minden további plusz költség nélkül helyettesítheti a színes próba készítést, lévén szinte fénykép minőségű már nem is olyan magas az ár. Már léteznek A3-as méretet produkáló lézernyomtatók is, sőt az elérhető felbontás is meghaladta már az 1000 dpi-t (ez utóbbi nagy felbontás már a hagyományos nyomdagépek használatát is kérdésessé teszi, hiszen térképek esetében az 1200-1700 dpi már minden igényt kielégítő minőséget produkál). Az ilyen speciális lézernyomtatók elsődleges piaca még jelenleg is a DTP.

A nyolcvanas évek végén, amikor a Postscript alapú eszközöket először használták a gyakorlatban is a kartográfiában, még a térképészeti alkalmazást lehetővé tevő output eszköz elnevezése sem volt egységes; még az angol nyelvű számítástechnikai, illetve DTP szakirodalomban is felváltva használták a lézerplotter, levilágító elnevezéseket.

A budapesti ICA kongresszuson elhangzott egy előadás az Utrechti Egyetem ezirányú kutatásairól, de nem keltett különösebb feltűnést a több száz előadás között. Ugyanebben az időben egy svédországi konferencián, - mely a tájfutó térképek készítésének automatizálásával foglalkozott - már a Postscript alapú lézerlevilágító segítségével készített nyomdakész filmek alapján kinyomtatott színes tájfutó térképeket is bemutattak. [8]

A lézerlevilágító a fényképezőgéphez hasonló elven működő eszköz. A Postscript file-ban lévő parancsok alapján a levilágító RIP összeállítja az ennek megfelelő bittérképet és ezt "ráfényképezi" a hagyományos filmre. Mindez a levilágító belsejében, "sötétkamrában" történik. Ezután még a filmet elő kell hívni, ezért a levilágítókhoz rendszerint automata előhívó berendezés is tartozik. Az újabb típusú levilágítók már 3500-4000 dpi felbontásra is képesek és túllépik az egyszerűbb levilágítók 30 cm-es szélességi korlátját. Az átlagos képességű levilágítók ára napjainkban 3-5 millió Ft között van, a bérlevilágítás ára jelenleg A4-es oldalanként 5-600 Ft. Ma már a napilapok, hetilapok jó része elektronikus szedéssel, kiadványszerkesztő programok segítségével készül. A technológia rohamos elterjedését az is elősegítette, hogy a fénymásolóiról ismert Xerox cég híres kiadványszerkesztő szoftverének, a Ventura Publishernek 1988-ban elkészült az első magyar verziója. Ezen program használatára nagyon sok kiadványszekesztéssel foglakozó kisvállalkozás alakult.

Míg kartográfiai célokra megfelelő az 1200-1700 dpi, addig a napilapok, hetilapok esetében a fényképek minél jobb minőségben történő reprodukálása miatt van szükség a 3000 dpi-t meghaladó felbontásra is.

A levilágítók megjelenése a térképkészítés folyamatát radikálisan átalakíthatja. Az asztali kiadványszerkesztés mintájára megszületett az asztali térképkészítés (DTM - Desktop Mapmaking), mely nem egyszerűen a technológiát alakítja át, hanem az ábrázolási lehetőségek a Postscript nyelv révén nagymértékben kibővülnek. A térkép megjelenésében, a designban olyan változásokat hozhat a DTM, mely már felveti a technológia alkalmazásának ilyen irányú elméleti vizsgálatát is.

A nagyteljesítményű Postscript alapú színes nyomtatók (lézer, vagy viaszos) egyes helyeken már magát a nyomdai nyomtatást is feleslegessé tehetik. Hiszen ha a megrendelőnek csak viszonylag kevés példányra van szüksége (max. 100) valószínűleg olcsóbb a printer használata, nem is szólva a gyorsaságról. Még további lehetőséget nyújt a Canon cég legújabb színes fénymásolója, melybe Postscript értelmezőt is beépítettek és így számítógéphez kapcsolva nyomtatóként is kitűnően használható. Ezzel mind a sebesség, mind a minőség terén további jelentős fejlődés körvonalai bontakoznak ki.

SZOFTVEREK: CÉLOK ÉS LEHETŐSÉGEK

Ha valamilyen speciális grafikai alkalmazásra kívánjuk használni számítógépünket, két megoldás között választhatunk. Keresünk, vagy rosszabb esetben elkészíttetünk egy olyan célszoftvert, mely a konkrét igényekre - de csakis arra - teljes egészében megfelel. Másik lehetőség egy nagy grafikai program beszerzése, melynek csak bizonyos képességeit vesszük igénybe, azaz ki kell válogatnunk a megfelelő funkciókat. A kartográfiai célokra (pontosabban a hagyományos térképkészítési eljárás számítógépesítésére) alkalmazható szoftverek jórészt ismert grafikai programok és csak igen kevés a célszoftver:

1. A GIS szoftverek nem elsődlegesen ezt a célt szolgálják, hanem térinformatikai adatbázisok felépítését. Természetesen egy megfelelően feltöltött térinformatikai adatbázis képes ezen feladatok elvégzésére és a jövő is mindenképpen az, hogy lehetőleg az összes megjelenő térkép - méretaránytól függetlenül - illeszkedjen az adatbázishoz; ezen programok használata ellen két dolog szól: az áruk (2000 $ fölött kezdődnek), illetve ezen programrendszerek bonyolultsága. A hazai fejlesztésű TopoLogic mellett az AtlasGIS, a GisPlus vagy az ArcInfo említhető meg, bár ezen programok elsődlegesen nagygépekre vagy munkaállomásokra íródtak és a PC-s verziók ennek megfelelően általában kisebb képességűek.

2. Nem elsődlegesen kartográfiai célú nagy rendszerek az AutoCAD (mérnöki, építészeti tervezés), vagy az Intergraph Microstation. Mindkettőnek létezik Apple-McIntosh verziója is, illetve az Intergraph esetében a komolyabb alkalmazások munkaállomásokon futnak. Az AutoCAD, lévén elsődlegesen mérnöki tervezői rendszer a vonalas rajzok készítését támogatja, de megfelelő szoftver kiegészítéssel képes tetszőleges raszterek előállítására is, ami térképészeti célú alkalmazások esetén elengedhetetlen. Kisebb vállalkozások számára azonban ezen programok - a komolyabb hardver igény miatt is - általában már túlzottan nagy beruházást jelentenek.

3. Az alacsonyabb árfekvésű (1000 $ alatt) általános célú grafikai programok esetében a felsorolást a hardvertől függően célszerű két részre bontani:

4. Az alacsonyabb áru térképészeti célszoftverek köre még viszonylag szűk. A grafikai programok főleg DTP-re alapozó szoftverfejlesztői talán kicsinek találják a piacot ilyen céltermékek előállításához. Ezen szoftverek közül a Mapinfo és az AtlasDraw emelhető ki, mint általános térképészeti célú program.

Az alacsony árú kartográfiai célszoftverek jó példája a svájci fejlesztésű OCAD program, mely tájékozódási futó térképek számítógéppel segített előállítását teszi lehetővé. Ezzel a programmal készült 1990-ben a valószínűleg első, nyomtatott színes térkép (Lajosforrás), melynek nyomdakész filmjei már nem a hagyományos eljárással készültek, hanem lézerlevilágító segítségével.

A mindössze 300 svájci frankba kerülő program példamutatóan egyszerű és felhasználóbarát kezelői felületi még egy teljesen laikus számára is olyan gyors tanulást tesz lehetővé, hogy akár egy félórai ismerkedés után már elkezdhető az érdemi munka. Valószínűleg azért készült a kartográfiában az elsők között éppen ilyen térképek rajzolására alkalmas szoftver, mert a tájfutó térképek jelkulcsa az egész világon egységes, s így a szoftverek készítésekor sohasem elhanyagolható kereslet megvolt a szoftver iránt.

A tájfutó térképek esetében az igazi előny abban rejlik, hogy a terepen végzett munka után nem kell tisztázatot készíteni, a napi munka befejeztével minden azonnal a számítógépbe kerülhet. A digitalizálón lévő terepmunka és a gépben lévő térkép két-három tetszőlegesen megválasztott illesztőpont segítségével megfeleltethető egymásnak. A kívánt munkaszín kiválasztása után a program felkínálja az adott színben elérhető jeleket s a megfelelőt kiválasztva már rajzolható is az objektum: pontszerű tereptárgy esetén elég egy gombnyomás a digitalizáló tábla kurzorával a terepmunkán jelzett helyen, míg vonalas és felületi jel esetén a kurzort végig kell vezetni az adott vonalon, s a vonal jellemző pontjai automatikusan tárolódnak. Ezzel egyidejűleg a képernyőn azonnal megjelenik a jel a megfelelő méretben és színben. A komoly grafikai programoktól eltérően nem lehetséges a térkép tetszőleges nagyítása, kicsinyítése - csak háromfajta nagyítás használható, de ezekben még a vonalvastagság is megfelel a tényleges viszonyoknak (azaz például hússzoros nagyításban a szintvonalak már igen vastagok a képernyőn), amennyire ezt a monitor korlátozott felbontóképessége megengedi. Ez a funkció lehetővé teszi, hogy ne kerülhessenek jelek olyan közel egymáshoz, mely már nehezítené az elkülönítésüket, illetve a térképolvasást.

A munka bármely fázisában készíthető megfelelő nyomtató segítségével egy papírmásolat. A térkép tetszőleges része (egy téglalap alakú ablak) kijelelölhető és a térképen szereplő színek bármilyen kombinációja kérhető (kinyomtatható például csak a kék szín). A digitalizálás befejezése után általában készül egy színes output, melynek segítségével a terepen ellenőrzik a helyesbítés, illetve a digitalizálás minőségét. A javítások, korrekciók a már digitalizált térképen könnyen elvégezhetők. Az ellenőrzés befejeztével a program automatikusan elkészíti az egyes színeknek megfelelő Postscript file-t, melyeket aztán mágneslemezre másolva vihetjük el levilágítani.

A digitalizálás már kis gyakorlattal is gyorsabb, mint a hagyományos tusrajz vagy a karcolás, nem beszélve a javítások gyors és egyszerű, a minőséget negatívan nem befolyásoló elvégzéséről. Ami az árakat illeti. Egy olcsó színes mátrixprinterrel (kb. 50 000 Ft) készült "próbanyomat" költsége csak néhány Forint (az alacsony ár hátránya a lassúság - egy olcsóbb mátrixprinter akár órákig is dolgozik egy nagyméretű, bonyolult színes térképlappal). A levilágítás költsége egy A3-as méretű térképlap esetén filmenként kb. 1000 Ft. A levilágítás ideje előhívással együtt is csak néhány perc. A nyomdakész filmek egyenletes minőségét, méretállandóságát a lézertechnológia, illetve az automatikus előhívó berendezés garantálja.