ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
FAKULTA STAVEBNÍ
OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE
KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE
Hmatové mapy
semestrální práce
Magda Valková
Pavel Dobrovolný
V Praze dne 20. 04. 2011
Kartografická polygrafie a reprografie
Úvod
Dříve se lidé s úplnou nebo částečnou ztrátou zraku ocitali na okraji společnosti, nebo
byli dokonce fyzicky ničeni, přitom o zrak může přijít kdokoliv i v průběhu života. Dalo
by se říci, že potenciálně se problém týká nás všech. V dnešní době to mají takto postižení
lidé již o něco jednodušší. Pomocí speciálních pomůcek se stávají samostatnějšími a více
začleňováni do pracovního běhu společnosti. Následující text se vám bude snažit ukázat
problematiku a možnosti výroby tyflomap (hmatových map, nebo tactile map), jedné z
pomůcek pro slepé a slabozraké.
1
Tyflografka a tyflokartografiegrafie
Zrakem lze získat přibližně 60-90 % všech informací. V okamžiku poškození zraku přichází člověk o velkou část informací. Musí se naučit využívat kompenzační činitele, kterými jsou převážně paměť, sluch či hmat. K tomuto slouží nejrůznější tyflomapy, náčrtky
a prostorové modely. Tyflografika je tedy věda zabývající se zobrazováním pro potřeby
nevidomých a tyflokartografie je potom část oboru kartografie zabývající se tvorbou kartografických děl provedených pro vnímání prostřednictvím hmatu.
1.1
Čitelnost tyflomap
Princip kompozice je stejný jako u klasické kartografie, kde se snažíme vyhotovit mapu
tak aby zachycovala co možná nejvěrohodněji skutečnost, ale zároveň mapa byla přehledná
a snadno čitelná. Musí se však vzít v potaz, že mapa nebude čtena zrakem, nýbrž hmatem. Z tohoto důvodu by měly být veškeré informace v dosahu rozevřených prstů obou
rukou. Velikosti prvků map jsou závislé na konečném uživateli, na jeho schopnostech a
zkušenostech. Čitelnost ovlivňují velkou měrou i popisy Braillovými písmem, které zabírají
více místa než latinka. I když nám daná technologie umožňuje kvalitní barevné provedení,
tak je vhodné používat kontrastních barev bez ohledu na to, jak mapa vypadá na pohled
hezky. Osobám s částečnou slepotou pak prvky nesplývají v jednu skvrnu. V dnešní době
se česká tyflografická tvorba omezuje především na jednoduché situace v mapách velkého
měřítka.
Obr. 1: Braillovo písmo
1
1.2
Kompoziční prvky
V tyflomapách se používají pouze základní kompoziční prvky:
∙ Název: Pravidla pro sestavení, provedení a umístění jsou zcela shodná s tvorbou
klasické kartografie.
∙ Mapové pole: Vlastní kresba.
∙ Legenda: Měla by být umístěna co nejblíže mapovému poli pro rychlé objasnění
významu použitých znaků. Velmi často se umisťuje mimo list mapového pole, kde se
úsporných důvodů tiskne namísto fólií jen na speciální papír.
∙ Měřítko: Jako grafické měřítko slouží zobrazená čára, která znázorňuje pro uživatele známou vzdálenost, například délka ulice. Jiná měřítka se neuvádějí, protože by
nebyla pro uživatele nijak vypovídající.
∙ Severka: Pouze nadstavbový kompoziční prvek, který se uvádí jen ve výjimečných
případech, především při tvorbě orientačních plánů měst.
Ostatní speciální kompoziční prvky se nepoužívají, neboť by jen snižovaly čitelnost
mapy.
1.3
Typy tyflomap
Jedna z možností rozdělení na 3 typy podle Univerzity Palackého v Olomouci:
∙ Klasická reliéfní hmatová mapa s doplněním popisků Braillovým písmem.
∙ Inverzní mapa - slouží pro následnou snadnou tvorbu klasických reliéfních hmatových
map např. odléváním sádry.
∙ Zvuková tyflomapa - reliéfní mapa doplněna zvukovými popisy geografických jevů.
Obr. 2: Inverzní mapa
2
2
Technologie výroby tyflomap
2.1
Manuální technologie výroby
∙ Kresba na dlaň:
Jde o jednu z nejstarších metod netrvalého rázu, používanou dodnes. Výhodu má
především v okamžité zpětné vazbě.
∙ Nalepování provázků:
Pomocí nalepování provázků na klasické geografické mapy a nalepením popisků v
Braillově písmu. Metodu využívají především pedagogové při výuce a rodiče při vysvětlování prostorových vztahů. Používá se především v domácích podmínkách, při
nedostatku technologie pro jiný způsob výroby. Mapy však nejsou nijak dobře čitelné,
působí nekompaktně a uživatel se s nimi musí dlouho seznamovat.
∙ Ruční výšivky:
Ruční výšivky podlepené kartonem jsou velice pracné a náročné na vyhotovení a
poměrně náročné na čtení.
∙ Ruční kresba na slepecký papír:
Kresba na papír s vysokým obsahem celulózy. Vytváří se pomocí speciálních rádýlek
a dlátek. Lze dobře vyjádřit i složitější tvary bez ztráty dobré čitelnosti. Dodnes jde
o jednu z nejpoužívanějších metod.
2.2
Strojová technologie výroby
∙ Tlačený karton:
Princip je založený na tuhnutí vlhkého kartonu na kovové matrici, která musí být
vyrobena tak, aby odolala vysokým tlakům při tlačení kartonu. Tradice této technologie je hlavně v Německu, Anglii a Francii. Metoda se používá i pro tvorbu zvláštních
pohlednic či přání.
Obr. 3: Italský glób pro slepce, sféra je spojena ze dvou kusů plastových výlisků.
3
∙ Tlačený plast:
Metoda se provádí prostřednictvím termovakuového tisku. Mezi matricí a folií se vytvoří vakuum a za vyšších teplot se plast vytvaruje podle předlohy. Oproti předchozí
metodě je tato technika výhodnější v tom, že matrice nemusí odolávat tak vysokým
tlakům a lze dobře zobrazit i Braillovo písmo. Nevýhodu má metoda v tom, že se
často vyhotovuje s absencí barev jen na hnědé nebo čiré fólie, které by mohly sloužit
osobám se zbytky zraku. V dnešní době je to u nás jedna z nejužívanějších metod.
(a) mapa Jižní Ameriky tlačená na barevný plast
(b) hmatový model kanton Zug (Švýcarsko) tlačená
na bílý plast
Obr. 4: Tlačený plast
∙ Tlačený plech:
Zde musí být opět vyhotovena vysoce kvalitní matrice, která odolá vysokým tlakům
při tvarování plechu. Výhoda vysoká odolnost a dlouhá trvanlivost, proto se často
umisťuje do venkovního prostoru. Z toho důvodu jsou kladeny vysoké nároky na
kvalitu barvy. Nevýhodou můžou být ostré výstupky a hrany.
Obr. 5: Plánek místností na veřejných prostorech
4
∙ Tisk na braillských tiskárnách:
Jde o bodový tisk, vhodný zejména pro znázornění jednoduchých orientačních plánků,
ke znázornění geometrického rozložení místností atp.
Obr. 6: Bodový tisk
∙ Tepelný tisk:
Tiskne se na speciální vzpěnovací papír (swell paper). Výstupem je hmatný obrázek
s podkreslenou černou konturou (vhodné pro jedince s částečnou ztrátou zraku a pro
učitele při výuce). Alternativou a jednodušší variantou tiskárny je jen termopero.
(a) papír na zahřátých místech vystoupne
(b) tepelná tiskárna
Obr. 7: Tepelný tisk
∙ 3D tisk:
Metoda rozvíjející se až v poslední době. Nová technologie 3D tisku dává nové možnosti při tvorbě map a modelů pro osoby s poškozeným zrakem. Podrobněji bude
rozeberána v následující kapitole.
2.3
3D technologie
Jak již bylo zmíněno, jde o metodu, která se zavádí až se současným rozvojem nových
3D technologií. Z prostorového počítačového modelu se tiskne mapa ve 3D. I zde se však
musíme dívat na to, aby výsledný model byl snadno a dobře čitelný. Kdyby se vytiskl
jen klasický DMT, tak by s ním osoba bez zraku nebyla schopna dobře pracovat. Model
by se jí jevil jen jako zvlněný povrch. Z toho důvodu je vhodné používat např. hypsometrii, kde se jednotlivé kategorie budou lišit výškou. Výsledkem tak bude jakýsi terasový
model. I zde se však musí ohlídat, aby na modelu nebyly velké skokové výstupky, které
by bránily komplexnímu čtení informací. I když nám daná technologie umožňuje kvalitní
barevné provedení, tak je vhodné používat kontrastních barev bez ohledu na to, jak mapa
5
vypadá na pohled hezky. Tato technologie je z kartografického hlediska nejbližší k tradiční
kartografické tvorbě.
Obr. 8: Tyflokartogram nezaměstnanosti ČR zhotovený 3D tiskem
2.3.1
3D Tisk
∙ Základem je dobře vyhotovený prostorový model vytvořený v nejrůznějších programech. Nejčastěji se model tvoří ve formátech STL (Stereolitography Tessellation
Language) nebo VRML (Virtual Reality Modeling Language). Model se musí typologicky zkontrolovat, aby neobsahoval obrácené normály, překrývající se polygony
atd. K tomu slouží nejrůznější nástroje jak v tiskárně, tak i v samotných programech.
∙ Průběh samotného tisku pomocí práškové metody:
– nanesení 0,1 mm vrstvy prášku na bázi sádry
– v místech, kde se nachází kresba, se na prášek nanese pojící vrstva na bázi
pryskyřice
– pak celá vrstva klesne o 0,1 mm níže a opakuje se předchozí proces
Celý tisk je časově poměrně náročný a může se pohybovat i v desítkách hodin.
(a) Rozprostření vrstvy prášku
(b) Tisk vrstvy modelu a pokles
pracovní plochy o cca 0,1mm
(c) Rozprostření vrstvy prášku
Obr. 9: Proces 3D tisku
∙ Tisk může být jednobarevný, nebo i barevný v barevné hloubce 24bitů. Barevná tiskárna tiskne přes 4 tiskové hlavy s barvami cyan (azurová), magenta (purpurová),
yelow (žlutá) a bezbarvá barva. Barva se nanáší dle potřeb spolu s pojivem. Další
možností obarvení modelu je nanesení složitějších rastrových textur na povrch modelu.
∙ Po procesu tisku se musí přibližně hodinu nechat zatuhnout pojivo. Až po té je možné
výtisk z tiskárny vyjmout. Přebytečný prášek, který na modelu ulpěl, se očistí a vy6
fouká ve vedlejší komoře tiskárny, opatřené dvěma otvory na ruce. Většina přebytečného prášku, která zůstane v pracovním prostoru tiskárny, se dá znovu využít.
Obr. 10: Očištění výtisku od přebytečného prášku
∙ Po očištění se výtisk ještě napustí speciálním infiltrátem, který konečně zajistí jeho
tvrdost a pevnost. Napouštění lze provádět různými způsoby, od namáčení v lázni až
po nátěr štětečkem.
2.3.2
Povrchová úprava map
Výsledné vytisklé tyflomapy se mohou posypat různými prášky, aby se docílilo různé
drsnosti povrchu, která napomůže v rozlišování jednotlivých jevů. Například v Kanadě
posypává výrobce mapy bavlněnými vlákny, s dobrými dotykovými vlastnostmi.
2.3.3
Zvukové mapy
Jedná se o 3D výtisk doplněný hmatovými tlačítky. Po stisku se přehraje nahraná
informace např. doplňující informace ke znázorněnému státu. Výhoda je v tom, že na
zvukovou stopu se vejde i několik stránek psaných informací, které jsou dostupné i jedincům
bez znalosti Braillova písma.
Obr. 11: Ukázka zvukové tyflomapy památek UNESCO v ČR
7
Závěr
I přesto že jsou čím dále tím větší možnosti jak pomoci postiženým osobám začlenit se
do běžné společnosti, tak se v našich podmínkách příliš nevyužívají. Snaha o větší integraci
lidí se zrakovým postižením sebou nese i větší potřebu tyflomap, aby tito jedinci mohli
být v rámci možností samostatní a naučili se orientovat v prostoru a chápat samotný
geoprostor. Nicméně pokrok je, že se využití nových technologií řeší a zkoumá. V naší
republice především na Universitě Palackého v Olomouci.
Literatura
[1] Voženílek, V., Ludíková, L. , Růžičková, V.,Finková, D., Vondráková, A., Kozáková, M., Doležal, J.:
Hmatové mapy technologií 3D tisku
[2] 3D Tisk: WWW stránky, [online], [cit. 2011-04-06],
URL:http://www.digis.cz/3d-tiskarny-vyroba-3d-modelu/
[3] Obr. Tepelný tisk: WWW stránky, [online], [cit. 2011-04-06],
URL: http://www.trustystore.cz/
[4] Obr. Tlačený plast: WWW stránky, [online], [cit. 2011-04-06],
URL: http://www.terrainmodels.com/tactile.html/
[5] Obr. Italský glób: WWW stránky, [online], [cit. 2011-04-06],
URL: http://www.terrainmodels.com/globes.html/
[6] Obr. Braillovo písmo: WWW stránky, [online], [cit. 2011-04-06],
URL: http://www.identifont.com/show?9VA/
8
Download

Text práce (pdf)