english greek
Αρχική arrow Μέσα αποθήκευσης arrow Υποδείξεις επιλογής πρακτικής και τεχνικομηχανικού εξοπλισμού ψηφιακής αποθήκευσης

Υποδείξεις επιλογής πρακτικής και τεχνικομηχανικού εξοπλισμού ψηφιακής αποθήκευσης

Οι αποθηκευτικές απαιτήσεις που προκύπτουν από τη διαδικασία της τρισδιάστατης αποτύπωσης, εκτείνονται σε ένα ευρύτερο φάσμα αποθηκευτικών αναγκών, το οποίο σχετίζεται άμεσα με τη διαχείριση των δεδομένων καθ’ όλη την πορεία της ψηφιοποίησης, δηλαδή από τη συλλογή του ακατέργαστου ψηφιακού υλικού μέσω του ιδικού εξοπλισμού ψηφιοποίησης, μέχρι την επεξεργασία του, την παραγωγή του τελικού προϊόντος και τη διάθεσή του στον τελικό αποδέκτη. Στο καθ’ ένα από αυτά τα στάδια υπάρχουν δυο πολύ σημαντικοί παράγοντες, οι οποίοι πρέπει να λαμβάνονται υπ όψιν για την επιτυχή επιλογή της πιο αρμόζουσας τεχνικομηχανικής λύσης ψηφιακής αποθήκευσης.

Ο πρώτος είναι ο όγκος των δεδομένων του θέματος που ψηφιοποιείται, ο οποίος είναι άμεσα συνυφασμένος με τη δειγματοληψία της αποτύπωσης, σε συνδυασμό με το μέγεθος του ίδιου του θέματος, όπως επίσης και με τον αριθμό των χαρακτηριστικών (διαστάσεων) που θα ψηφιοποιηθούν: για παράδειγμα το κύριο χαρακτηριστικό που αποτυπώνεται κατά την τρισδιάστατη σάρωση κάποιου αντικειμένου είναι η γεωμετρία του, ένα δεύτερο χαρακτηριστικό που μπορεί να συνοδεύει τη γεωμετρία είναι το φυσικό χρώμα του θέματος, όπως επίσης είναι δυνατό, εκτός από το φυσικό χρώμα και σχήμα το θέμα να συνοδεύεται και από άλλα δεδομένα, όπως για παράδειγμα η υφή του πέρα από το οπτικό φάσμα που αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος (στο υπέρυθρο ή στο υπεριώδες). Όσον αφορά τη δειγματοληψία, αυτή καθορίζει τη λεπτομέρεια με την οποία θα αποτυπωθεί κάποιο θέμα. Όταν για παράδειγμα θέλουμε να αποτυπώσουμε λεπτομέρεια της τάξεως του 1 χιλιοστού του μέτρου, τότε η δειγματοληψία της ψηφιοποίησης θα πρέπει να είναι τουλάχιστον δύο φορές μεγαλύτερη από τη λεπτομέρεια που στοχεύουμε να καταγράψουμε, δηλαδή θα έχουμε ένα δείγμα πληροφορίας κάθε μισό χιλιοστό του μέτρου. Συνεπώς, όταν σαρώνουμε με δειγματοληψία μισού χιλιοστού, με σκοπό την αποτύπωση της γεωμετρίας μιας επιφάνεια ενός 1 τετραγωνικού μέτρου, τότε το πλήθος των δειγμάτων που θα παραχθούν από τη διαδικασία αυτή, κάτω από ιδανικές συνθήκες, θα είναι ίσο με 2.000.000. Ο αριθμός αυτός δηλώνει το πλήθος του νέφους σημείων που περιγράφουν την ψηφιοποιημένη επιφάνεια, δηλαδή το πλήθος των τρισδιάστατων συντεταγμένων που περιγράφουν μαθηματικά τη σαρωμένη επιφάνεια. Οι συντεταγμένες ενός σημείου στο χώρο εκφράζονται με τρεις αριθμούς, ένα για κάθε άξονα του τρισδιάστατου χώρου Χ, Υ και Ζ, οι οποίοι στις περισσότερες περιπτώσεις τρισδιάστατης ψηφιοποίησης είναι αριθμοί κινητής υποδιαστολής (π.χ. - 0,2313023440...) που εκφράζονται στη γλώσσα των υπολογιστών με 64 ψηφία 0 και 1 (8 byte). Έτσι καθίσταται προφανές πως η ψηφιακή περιγραφή της γεωμετρίας μιας επιφάνεια ενός τετραγωνικού μέτρου, η οποία αποτυπώθηκε με δειγματοληψία μισού χιλιοστού απαιτεί 8 Χ 3 Χ 2.000.000 (byte Χ διαστάσεις Χ δείγματα) = 48.000.000 byte ή 48 Megabyte αποθηκευτικού χώρου. Κατά συνέπεια, η πλήρη αποθήκευση των δεδομένων αυτών σε κάποιο αποθηκευτικό μέσο με μικρότερη χωρητική ικανότητα είναι αδύνατη.

Ο δεύτερος σημαντικός παράγοντας για την επιλογή τεχνικομηχανικής λύσης αποθήκευσης, είναι το πλήθος του κοινού το οποίο θα έχει πρόσβαση στα δεδομένα και ο τρόπος με τον οποίο θα γίνονται διαθέσιμα τα δεδομένα σε αυτό. Όσο πιο μεγάλο είναι το κοινό τόσο πιο ευέλικτο θα πρέπει να είναι το κύριο αποθηκευτικό μέσο και όσο πιο επιτακτική είναι η ανάγκη πρόσβασης στα δεδομένα, τόσο πιο γρήγορη θα πρέπει να είναι η απόκριση της αποθηκευτικής συσκευής. Για παράδειγμα κάποιο αφαιρούμενο αποθηκευτικό μέσο θα ήταν μια καλή αποθηκευτική λύση εάν πρόκειται για τη σποραδική πρόσβαση των δεδομένων από 1 με 5 άτομα που βρίσκονται στον ίδιο εργασιακό χώρο. Στην αντίθετη περίπτωση, όταν απαιτείται πρόσβαση στα δεδομένα από μια ευρύτερη ομάδα, μια αποθηκευτική συσκευή On Line ή Near Line αποθήκευσης προσβάσιμη μέσω δικτύου θα ήταν ίσος η καλύτερη λύση.

Στην περίπτωση που η πληροφορία είναι αποθηκευμένη σε συσκευές οι οποίες δε εγγυώνται την κατά λάθος διαγραφή της, όπως για παράδειγμα είναι οι μαγνητικοί σκληροί δίσκοι κλπ., θα πρέπει να δημιουργούνται εφεδρικά αντίγραφά της κατά τακτά χρονικά διαστήματα, είτε σε μέσα άλλου τύπου τα οποία παρέχουν καλύτερη προστασία από διαγραφή ή μεταβολή της πληροφορίας, είτε σε μέσα του ίδιου τύπου, στα οποία όμως η πρόσβαση θα περιορίζεται μόνο για λόγους αντιγραφής της πληροφορίας και όχι μετατροπής της. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατό να εξασφαλιστούν τα δεδομένα από τυχαία διαγραφή ή ανεπιθύμητη μετατροπή, είτε από κακή χρήση τους, είτε από κακή λειτουργία του λογισμικού που τα διαχειρίζεται, ή είτε από κακή λειτουργία της κύριας συσκευής αποθήκευσης.

Εν τέλη όμως θα πρέπει σε κάθε ένα από τα στάδια της ψηφιοποίησης να λαμβάνονται υπ’ όψη οι παραπάνω παράγοντες και η επιλογή της αποθηκευτικής λύσης να προσαρμόζεται σύμφωνα με αυτούς. Μια τυπική υπόδειξη για το ποιες μπορεί να είναι οι αποθηκευτικές λύσης σε κάθε ένα από τα επιμέρους στάδια της ψηφιοποίησης μπορεί να γίνει σε αυτό το σημείο, ωστόσο οι αποθηκευτικές ανάγκες κάποιων διαφορετικών περιπτώσεων υπάρχει περίπτωση να μην ικανοποιούνται από αυτές που υποδεικνύονται παρακάτω.

1ο στάδιο – συλλογή και αποθήκευση ακατέργαστου ψηφιακού προϊόντος.
Κατά το στάδιο αυτό υπάρχει μια συνεχόμενη ροή δεδομένων από τη συσκευή ψηφιοποίησης / σάρωσης προς το σταθμό εργασίας ο οποίος χρησιμοποιείται για την εργασία αυτή. Ο όγκος των δεδομένων αυτών, όπως εξηγήθηκε προηγουμένως, είναι ανάλογος με το μέγεθος του θέματος, τον αριθμό των χαρακτηριστικών που θα ψηφιοποιηθούν και τη δειγματοληψία της ψηφιοποίησης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αποθηκευτικές απαιτήσεις των δεδομένων αυτών μπορούν να ικανοποιηθούν άνετα από έναν ευμεγέθη σκληρό δίσκο χωρητικής ικανότητας 100 με 200 Gigabyte. Η χρήση δεύτερου δίσκου για την εφεδρική αποθήκευση των δεδομένων είναι προτεινόμενη είτε μέσω της RAID συναρμογής κατά το πρότυπο RAID 1, είτε μέσω της «χειροκίνητης» αντιγραφής από τον ένα δίσκο στον άλλο. Ωστόσο η κύρια εφεδρική προστασία των δεδομένων θα πρέπει να παρέχεται από κάποιο αφαιρούμενο αποθηκευτικό μέσο, στο οποίο τα δεδομένα δεν απειλούνται άμεσα από τυχών βλάβες του τεχνικομηχανικού εξοπλισμού. Η πιο συμφέρουσα λύση προς το παρόν είναι οι οπτικοί δίσκοι τύπου DVD. Στην περίπτωση όμως που το μέγεθος αρχείου που προέρχεται από την ψηφιοποίηση κάποιου θέματος, ξεπερνά αυτό του αποθηκευτικού χώρου που προσφέρει ένας οπτικό δίσκος τύπου DVD, τότε θα πρέπει να στραφούμε σε κάποια άλλη αποθηκευτική λύση μεγαλύτερης χωρητικότητας, όπως για παράδειγμα είναι οι οπτικοί δίσκοι μπλε ακτίνας λέιζερ, οι μαγνητο-οπτικοί δίσκοι, οι μαγνητικοί σκληροί αφαιρούμενοι δίσκοι, ή ακόμα και οι μαγνητικές ταινίες. Προς το παρών κάτι τέτοιο είναι απίθανο να συμβεί, αφού ο τρόπος με τον οποίο λειτουργούν οι περισσότεροι τρισδιάστατοι σαρωτές είναι πολύ δύσκολο να οδηγήσει στη δημιουργία αρχείων τα οποία θα ξεπερνούν τη χωρητική ικανότητα του δίσκου DVD.

2ο στάδιο – επεξεργασία του ακατέργαστου ψηφιακού προϊόντος.
Στο στάδιο αυτό λαμβάνει χώρα η επεξεργασία του ακατέργαστου ψηφιακού υλικού που έχει παραχθεί κατά τη διαδικασία της ψηφιοποίησης, με σκοπό τη δημιουργία μιας ενιαίας τρισδιάστατης αναπαράστασης του ψηφιοποιημένου θέματος. Η εργασία αυτή υλοποιείται μέσω πολύπλοκων διαδικασιών επεξεργασίας των κομματιών της τρισδιάστατης σάρωσης, οι οποίες συνδυάζοντας αρθριτικά τα επιμέρους κομμάτια του πρωτογενούς υλικού, οδηγούν στη δημιουργία πολύ μεγάλων συνόλων δεδομένων τα οποία υπάρχει περίπτωση να έχουν μέγεθος αρκετές δεκάδες Gigabyte. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η ψηφιοποίηση του Δαβίδ του Μιχαήλ Αγγέλου, από μια ομάδα του πανεπιστημίου Stanford της Αμερικής [136], η οποία ως τελικό προϊόν είχε ένα τρισδιάστατο μοντέλο 2 δισεκατομμυρίων πολυγώνων, το οποίο ασυμπίεστο απαιτεί 48 Gigabyte αποθηκευτικού χώρου. Το παραπάνω ποσό δεν είναι απαγορευτικό για τα μεγέθη των μοντέρνων σκληρών δίσκων, ωστόσο οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές που μπορούν να διαχειριστούν στη μνήμη τους τέτοια μεγέθη αρχείων είναι ελάχιστοι. Επειδή η καθολική επεξεργασία αρχείων τέτοιου μεγέθους προς το παρόν είναι προνόμιο μόνο όσων κατέχουν πρόσβαση σε υπερ-υπολογιστικά συστήματα, τα οποία είναι εφοδιασμένα με μνήμη αρκετών δεκάδων Gigabyte, έχουν επινοηθεί διάφορες τεχνικές οι οποίες επιτρέπουν το χειρισμό πολύ λεπτομερών μοντέλων ακόμα και από κοινούς σύγχρονους υπολογιστές γραφείου.

Παρόλα αυτά, κατά τη διαδικασία επεξεργασίας των ακατέργαστων προϊόντων της σάρωσης θα πρέπει να ληφθεί υπ όψιν τόσο ο όγκος των δεδομένων που πρόκειται να επεξεργαστεί, όσο και το πλήθος των ατόμων που θα εργάζονται ταυτόχρονα για την εργασία αυτή. Για την ομαλή και απροβλημάτιστη διεκπεραίωση της διαδικασίας αυτής, ο ή οι σταθμοί εργασίας που θα επιλεχθούν για την εργασία αυτή θα πρέπει να χαρακτηρίζονται τόσο από μεγάλη επεξεργαστική ισχύ, όσο και από ευμεγέθη αποθηκευτικούς χώρους κύριας και δευτερεύουσας μνήμης, δηλαδή μνήμης RAM και σκληρού δίσκου. Στην περίπτωση που εργάζεται ένα άτομο, χρησιμοποιώντας ένα σταθμό εργασίας για τη διεκπεραίωση της εργασίας δημιουργίας της ολικής τρισδιάστατης αναπαράστασης του ψηφιοποιημένου θέματος, προτείνεται η χρήση δύο σκληρών δίσκων σε συναρμογή κατά το πρότυπο RAID-0, για τη γρήγορη πρόσβαση στα δεδομένα κατά την επεξεργασία τους, έναν ανεξάρτητο ευμεγέθη εσωτερικό σκληρό δίσκο για τη συχνή εφεδρική αποθήκευση των δεδομένων, για την αποφυγή απώλειας των επεξεργασμένων δεδομένων στην περίπτωση που ένας από τους δύο RAID δίσκους παρουσιάσει βλάβη. Για την περαιτέρω προστασία των δεδομένων, από ολική καταστροφή του σταθμού εργασίας λόγω κεραυνού, φωτιάς ή ακόμα και κλοπής, συνιστάται η επιπλέον περιοδική ή και συχνή εφεδρική αποθήκευση σε κάποιο εξωτερικό αποθηκευτικό μέσο ικανό να αντεπεξέλθει στις αποθηκευτικές απαιτήσεις της εκάστοτε εφαρμογής. Μια καλή λύση για παράδειγμα είναι η χρήση εξωτερικών σκληρών δίσκων που συνδέονται στη θήρα USB ή Firewire του σταθμού εργασίας, ή κοινοί οπτικοί δίσκοι τύπου DVD, στην περίπτωση που ο όγκος των δεδομένων το επιτρέπει.

Στην περίπτωση όπου στην επεξεργασία των πρωτογενών δεδομένων εμπλέκονται περισσότεροι του ενός σταθμοί εργασίας, με ισάριθμα άτομα που εργάζονται στο ίδιο σύνολο δεδομένων, προτείνεται η χρήση ενός κεντρικού εξυπηρετητή αρχείων, από τον οποίο οι χρήστες θα προμηθεύονται το πρωτογενές υλικό και θα αποθηκεύουν το επεξεργασμένο αποτέλεσμα για την εφεδρική του προστασία. Η συσκευή αυτή, ανάλογα με τον αριθμό των χρηστών και τον όγκο των δεδομένων, θα πρέπει να είναι μια συσκευή On Line αποθήκευσης, απαρτιζόμενη από συστοιχίες σκληρών δίσκων σε πρότυπο συναρμογής το οποίο θα εξασφαλίζει τη μέγιστη ασφάλεια σε συνδυασμό με τη γρήγορη δια-μεταγωγή των δεδομένων. Οι σταθμοί εργασίας των χρηστών θα πρέπει να ακολουθούν το πρότυπο που περιγράψαμε παραπάνω, με τη μόνη διαφορά πως ο ανεξάρτητος σκληρός δίσκος και οι εξωτερικές αποθηκευτικές συσκευές για την εφεδρική αποθήκευση των δεδομένων είναι προαιρετικός εξοπλισμός, αφού τα δεδομένα θα αποθηκεύονται για λόγους εφεδρείας στη συσκευή On Line αποθήκευσης. Εντούτοις, απαραίτητο συστατικό των σταθμών εργασίας είναι ο τεχνικομηχανικός εξοπλισμός δικτύωσης υψηλής ταχύτητας, τουλάχιστον στο 1Gigabit το δευτερόλεπτο, μέσω του οποίου θα επικοινωνούν με τον εξυπηρετητή αρχείων.

 

Εικόνα 120. Τυπική ροή δεδομένων σε εργαστήριο ψηφιοποίησης

Εικόνα 120. Τυπική ροή δεδομένων σε εργαστήριο ψηφιοποίησης

 

Η περαιτέρω εφεδρική προστασία των δεδομένων που είναι αποθηκευμένα στον κεντρικό εξυπηρετητή αρχείων μπορεί να γίνει, ανάλογα με τον όγκο τους, μέσω κάποιας περιφερειακή μονάδας εφεδρικής αποθήκευσης, η οποία μπορεί να είναι από μια απλή συσκευή εγγραφής οπτικών δίσκων τύπου DVD ή μια συσκευή εγγραφής μαγνητικών ταινιών, μέχρι και μια αυτοματοποιημένη λύση Near Line αποθήκευσης. Στην έσχατη περίπτωση εντατικής ψηφιοποίησης ενός ολόκληρου μουσείου, με ημερήσια παραγωγή πολλών εκατοντάδων Gigabyte πληροφορίας, το οποίο προς το παρόν είναι λίγο απίθανο να συμβεί, συνιστάται η τακτική εφεδρικής αποθήκευσης που χρησιμοποιούν μεγάλοι οργανισμοί για την αποθήκευση των δεδομένων τους. Σε τέτοιες περιπτώσεις, για κάθε συσκευή On Line αποθήκευσης υπάρχει άλλη μια παρόμοια, η οποία τροφοδοτείτε ανά τακτά χρονικά διαστήματα με τα δεδομένα της πρώτης και κατόπιν τροφοδοτεί μια Near Line συσκευή αποθήκευσης σε μαγνητικές ταινίες, ή άλλου τύπου αναλώσιμου μέσου μεγάλης χωρητικότητας.

 

3ο στάδιο – διάθεση ψηφιακού προϊόντος.
Το στάδιο αυτό σχετίζεται με τον τρόπο που θα γίνεται διαθέσιμο το τελικό προϊόν της ψηφιοποίησης. Εάν για παράδειγμα το ψηφιακό υλικό πρόκειται να διατεθεί σε μεγάλο κοινό, το οποίο έχει πρόσβαση στο Internet μέσω δικτύων ευρείας ζώνης (π.χ. DSL), τότε συνιστάται η διάθεση των δεδομένων μέσω κάποιου εξυπηρετητή ιστοσελίδων ή ftp (file transfer protocol - πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων), είτε εναλλακτικά μέσω κάποιας υπηρεσίας αποθήκευσης μέσω διαδικτύου.

Εάν πάλι δεν είναι δυνατή η γρήγορη πρόσβαση στο διαδίκτυο, η διάθεση του ψηφιακού προϊόντος σε ένα ευρύ κοινό μπορεί να γίνει με τη χρήση κοινότυπων αναλώσιμων αποθηκευτικών μέσων, όπως για παράδειγμα οι οπτικοί δίσκοι τύπου CD / DVD. Στην περίπτωση που τα δεδομένα δεν είναι δυνατό να χωρέσουν ολόκληρα σε ένα μόνο δίσκο, συνιστάται η τμηματοποίησή τους σε πολλούς τόμους μέσω ιδικού λογισμικού και η αποστολή τους με τη συνοδεία των κατάλληλων οδηγιών, ή ακόμα και του κατάλληλου λογισμικού, για την επανασύνδεσή τους.

Σε κάθε μια από τις παραπάνω περιπτώσεις, εάν είναι εφικτό, συνιστάται η χρήση λογισμικού για τη συμπίεση των δεδομένων έτσι ώστε να μειωθεί το μέγεθός τους, χωρίς να χαθεί η πληροφορία που φέρουν. Η συμπίεση των δεδομένων μπορεί να επιτευχθεί είτε κάνοντας χρήση ευρέως διαδεδομένων προγραμμάτων συμπίεσης αρχείων μέσω κωδικοποίησης λεξικού της πληροφορίας, είτε κάνοντας χρήση εξειδικευμένου λογισμικού συμπίεσης τρισδιάστατης γεωμετρίας, πρακτικές οι οποίες προϋποθέτουν από τον παραλήπτη να έχει στην κατοχή του το αντίστοιχο λογισμικό. Αναλόγως της χρήσης για την οποία προορίζεται το τελικό ψηφιακό προϊόν, υπάρχει η δυνατότητα μέσω ιδικού λογισμικού για επιπλέον μείωση του όγκου της πληροφορίας, κάνοντας χρήση διάφορων τεχνικών απλοποίησης της γεωμετρίας. Η απλοποίηση της γεωμετρίας συνεπάγεται σε μείωση του αριθμού των πολυγώνων που περιγράφουν το ψηφιοποιημένο θέμα και υλοποιείται μέσω ιδικών αλγόριθμων, οι οποίοι έχουν σα κύριο στόχο να απαλλάξουν την γεωμετρική περιγραφή του θέματος από περιττή πληροφορία. Επίσης, με τη χρήση τεχνικών απλοποίησης είναι δυνατό να περιοριστεί η περιγραφεί του θέματος σε κάποιο επίπεδο επιθυμητό από το χρήστη, δηλαδή υπάρχει η δυνατότητα ορισμού του αριθμού των πολυγώνων που περιγράφουν στις τρεις διαστάσεις κάποιο ψηφιοποιημένο θέμα, έτσι ώστε να συμφωνεί με τις απαιτήσεις κάποιας αλληλεπιδραστικής εφαρμογής πραγματικού χρόνου.

Έκτος όμως από την ψηφιακή διάθεση των δεδομένων, υπάρχει η δυνατότητα της φυσικής διάθεσης, ως φυσικό απτό αντίγραφο του ψηφιοποιημένου θέματος. Την δυνατότητα αυτή μας προσφέρουν ιδικές συσκευές εκτύπωσης σε τρεις διαστάσεις. Πριν όμως αναφερθούμε στις συσκευές αυτές και στους διάφορους τρόπους με τους οποίους μπορεί να γίνει διαθέσιμο το προϊόν της τρισδιάστατης σάρωσης, θα πρέπει να κάνουμε μια αναφορά στο ποια είναι η φύση του προϊόντος που παράγεται κατά την τρισδιάστατη σάρωση κάποιου θέματος και με ποιους τρόπους μπορεί να περιγραφτεί ψηφιακά και να αποθηκευτεί.

 

Δημοσκοπήσεις

Ποία είναι η κλίμακα μεγέθους των θεμάτων που επιθυμείτε να ψηφιοποιήσετε;

Αποτελέσματα

Online χρήστες

Έχουμε 10 επισκέπτες σε σύνδεση
Powered by Elxis - Open Source CMS.
Copyright (C) 2006-2019 Elxis.org. All rights reserved.