Методи та засоби аналізу та синтезу динамічних сценаріїв поточної обстановки в навігаційно-управляючих ГІС реального часу

2.1.1 Метод формування символів рухомих об`єктів радіолокаційного спостереження

Існують два основних типи зображень повітряних об'єктів: оптичне, яке може бути отримане за допомогою оптико-телевізійних систем, і радіолокаційне, яке може бути отримане за допомогою РЛС. Як в оптичному, так і в радіолокаційному діапазоні відбитий літаком сигнал формується такими елементами: фюзеляж, крило, хвостова частина, двигуни, отже, є взаємозв'язок між оптичним зображенням літака і параметрами відбитого ним радіолокаційного сигналу. Звідси представляється можливим за обмірюваним значенням радіолокаційних характеристик літака, з урахуванням знань про типове компонування літака, що означає взаємозв'язок його різних елементів, відтворити його зображення, близьке до оптичного - так зване квазіоптичне зображення, і потім вирішувати задачу розпізнавання класу літака по отриманому зображенню за участю людини-оператора.

Результати досліджень робіт покладено в основу підходів до вирішення задачі представлення літаків в НУ ГІС, коли до них пред'являються вимоги щодо розширеної атрибутики зображень символів цих літаків (вид зверху).

Для вирішення задачі розпізнавання такого повітряного об'єкта як літак в потрібно відновлювати його квазіоптичне зображення за радіолокаційними даними, які дозволяють представити його двовимірне зображення у вигляді функції:

де - число елементів об'єкта; - зображення -го елемента об'єкта; - функція розміщення -го елемента об'єкта ().

Для формування такого символу необхідно визначити кількість і типи елементів літака та їхнє взаємне розташування. Аналіз доступних фотографій та креслень відомих сучасних літаків дозволив виділити наступні елементи зображення символу, які впливають на якість його сприйняття та розпізнавання:

- Носова частина, яку позначимо , може бути п'яти типів: конусоподібна , конусоподібна з закругленим кінцем , типу усіченого конуса , циліндрична з закругленим кінцем і носова частина з гвинтом .

- Крило, яке позначимо , може бути п'яти типів: трикутне , cтріловидне , трапецієподібне , "літаюче крило" і крило у літаків, що сконструйовані за схемою "качка" .

- Хвостова частина, яку позначимо , може бути чотирьох типів: з трапецієвідним оперінням , зі стріловидним оперінням , двохкільова і без керма висоти .

- Тип двигуна, який позначимо , може бути двох типів: реактивний і гвинтовий .

Функція розміщення -го елемента об'єкта визначає його розташування відносно інших елементів об'єкта. Як показав аналіз, що функція є подібною для всіх типів зазначених елементів літаків (для ), за винятком , тобто коли . Значить, для необхідно визначити . Літаки кожного з виділених типів двигунів і можуть мати різне їх розташування. Так, для літаків з реактивним двигуном існує чотири варіанти його розташування: у фюзеляжі , на крилі , у хвостовій частині фюзеляжу , у середній частині фюзеляжу . А для літаків із гвинтовим двигуном виділено два варіанти розташування двигунів: попереду і на крилі .

Вибір того чи іншого типу елемента символу літака та варіанту розташування в цій конструкції відповідного типу двигуна залежить від таких характеристик реального літака, у відповідність якому формується символ: траєкторні ознаки (висота і швидкість польоту літака), його подовжні та поперечні розміри (довжина і розмах крила літака), тип двигуна (гвинтовий, реактивний), які можуть бути отримані радіолокаційним способом.

Відомо, що існуючі РЛС здатні оцінювати висотно-швидкісні характеристики, радіальний і поперечний розміри об'єкту, а також визначати тип двигуна, причому визначення всіх радіолокаційних характеристик об'єкту спостереження можливо тільки угрупованням різних РЛС. З урахуванням типу наявної інформації стосовно об'єкта пропонується використовувати наступні правила визначення типів елементів, які утворюватимуть його символ (загальний вигляд правил подається в такий спосіб: ЯКЩО умова, ТО дія Кд = число, де умова - логічний вираз, значенням якого може бути істинність чи хибність тверджень; дія - рішення про номер елементу символу літака; число - значення коефіцієнта довіри (Кд), що приймає значення від 0 до 1):

1. Правила, що визначають тип елементів символу літака у залежності від його висоти і швидкості польоту. У цьому випадку: умова - це інтервал, у якому може знаходитися вимірюване значення висоти і швидкості польоту. Дія - це тип елемента , що відповідає даному діапазону висоти і швидкості польоту. Коефіцієнт довіри у цьому випадку дорівнює величині, зворотній загальному числу типів елементів символу літака, що відповідають даному діапазону висоти і швидкості польоту.

2. Статистичні правила, що визначають тип елементів символу літака по вибірці обмірюваних значень його розмірів (довжини і відношення довжини до розмаху крила). У цьому випадку: умова - це достатня статистика для вибірки обмірюваних розмірів літака. Дія - це тип елемента символу літака , що обумовлюється достатньою статистикою. Коефіцієнт довіри у цьому випадку розраховується, як імовірність прийняття даного рішення.

3. Правила, що визначають тип елементів символу літака по взаємному компонуванню елементів . У цьому випадку: умова - це тип елемента символу літака , а дія - це тип елемента символу літака , що може відповідати типу елемента , зазначеному в умові. Коефіцієнт довіри у цьому випадку дорівнює відношенню кількості літаків (у базі даних), з типом елемента і , до загальної кількості літаків з типом елемента .

Приклади правил визначення типів елементів символу літака для першого (за висотно-швидкісними характеристиками) і третього (по їхньому взаємному компонуванню) випадків наведено відповідно у таблицях 2.1 і 2.2.

Правила для другого випадку, що дозволяють по вибірці обмірюваних значень довжини літака чи відношення довжини до розмаху крила літака визначати тип елемента його символу, ґрунтуються на статистичній теорії прийняття рішень.

Таблиця 2.1

Приклад правил визначення типів елементів символу літака за висотно-швидкісними характеристиками

№ п/п	Умова (інтервал, у якому може знаходитися вимірюване значення висоти H (м) і/чи швидкості V (км/год))	Дія (тип елемента , що відповідає даному діапазону висоти і/чи швидкості)	Коефіцієнт довіри
1	V > 1820 чи 15500 < H < 22000		1
2	V > 1200	або	0.5; 0.5
3	V > 1500 і H > 17500		1
4	V >1200 і H > 15000	або або	0.33; 0.33; 0.33
5	V >2450		1

Таблиця 2.2

Приклад правил визначення типів елементів символу літака по їх взаємному компонуванню

№ п/п	Умова (тип елемента символу літака )	Дія (тип елемента символу літака )	Коефіцієнт довіри (по загальній базі даних)
1			0.9
2			0.92
3			0.97
4			1
5			1
6			1
7			1
8			0.97
9			1

Таким чином, існує зв'язок висотно-швидкісних параметрів літака з його конструкторськими особливостями і характеристиками його двигунів. Однак при середніх значеннях висоти і швидкості польоту літака інколи стає неможливим однозначне визначення типів елементів його символу через перекриття висотно-швидкісних областей літаків з різними типами виділених елементів конструкції . Тоді для уточнення визначення типів елементів символу літака у всьому діапазоні висот і швидкостей слід використовувати зміряні значення подовжніх та поперечних розмірів літаків. Це пояснюється тим, що літаки з різними типами елементів конструкції мають різні подовжні і поперечні розміри, отже, по вибірці вимірюваних значень довжини літака або відношення довжини до розмаху крила літака можна визначити тип елемента його символу. Врахування інформації про довжину цілі призводить до зниження області невизначеності ухвалення рішення про елемент символу (областю невизначеності вважається область, в якій імовірність прийняття правильного рішення про елемент символу складає величину меншу за 0.9), а отже, дозволяє зменшити число альтернатив типів елементів символу, що веде до підвищення імовірності розпізнавання цих елементів.

Далі, визначивши один з елементів конструкції літака, можна, у деяких випадках, з високою вірогідністю визначити й інші, тобто, взаємне врахування різних радіолокаційних характеристик повітряного об'єкту дозволяє підвищити якість ухвалення рішення про виділений тип елемента символу цього об'єкту.

Приклади синтезованих символів літаків, які є близькими до реальних оптичних зображень при спостереженні літаків зверху, та відповідних їм оптичного зображення літака F15 (рис. 2.1,а) і креслення літака ТУ-22 (рис. 2.1,б) представлені на рис. 2.1.

а)	б)
Рис. 2.1. Приклади синтезованих символів літаків F15 (а) і ТУ-22 (б) та відповідних їм еталонів

Рис. 2.2. Приклад вісесиметричного контуру символу літака

Рис. 2.3. Приклади вісесиметричних та асиметричних символів літаків

Рис. 2.4. Приклади символів-спрайтів літаків

2.2 Метод базової точки векторного символу

Щоб підвищити ефективність від подання зображень символів рухомих об'єктів у векторному виді, які складаються з множини графічних елементів, що «малюються» за вищезазначеними алгоритмами, при їх програмуванні пропонується метод базової крапки побудови цих символів, суть якого полягає в наступному:

1. Вибирається деяка точка зображення, що приймається за базову.

2. Координати інших точок відраховують від базової точки, наприклад, центру мас контрольних крапок.

3. Якщо координати точок зображення відраховувати від базової у відносних одиницях, а не в пікселях, то забезпечується можливість масштабування зображення.

Даний метод дозволяє виводити однакові на вигляд, але різні за розміром символи розподілених у просторі об'єктів, в залежності від вибраного масштабу карти та залежно від класу, до якого належить той чи інший рухомий об'єкт. Його перевага також полягає в тому, що зменшуються вимоги до обчислювальної системи та обсягу пам'яті і забезпечується висока якість зображень символів при їх масштабуванні.

Якщо точка є базовою, то координати решти точок обчислюватимуться так: , де - відповідно кроки в пікселях відносно осей і , . Для кожної точки відносні одиниці задаються своїми значеннями.

2.2.1 Метод базових азимутально-орієнтованих растрових символів

Організація динаміки переміщення складного символу включає організацію його лінійного переміщення на екрані відеотермінала та його обертання (орієнтацію за різними азимутальними напрямками). Відомо, що для більшості прикладних задач досить 16 азимутальних напрямків символу із кроком 22,50, оскільки точність визначення напрямку символу людиною-оператором лежить у межах 80 -120. Запропоновано метод одержання необхідного числа азимутальних напрямків складного символу шляхом перетворення мінімального числа його зображень, названий методом базових растрових зображень. Суть цього методу розглянемо на прикладі одержання 16-ти зображень у різних азимутальних напрямках. Напрямок зчитування базових матриць показано в табл. 2.3, де , , , - крайні точки матриці базового растрового зображення, відповідно - верхня ліва, - верхня права, - нижня ліва, - нижня права. Доведемо, що для цього достатньо мати три базових растрових зображення: пряме, тобто з кутом повороту, рівним 00; повернене на кут 22,50 та повернене на кут 450. Із прямого й поверненого на 450 зображень матриці шляхом трансформації відносно осей симетрії в матриці , , виходять наступні азимутальні напрямки: 00, 900, 1800, 2700, і 450, 1350, 2250, 3150. Інші азимутальні напрямки (22,50; 67,50; 112,50; 157,50; 202,50; 247,50; 292,50; 337,50) виходять шляхом дзеркальної трансформації базової матриці зображення, поверненого на 22,50. При цьому базова матриця перетвориться в наступні матриці: , , і . Отже, з 3-х базових одержуємо зображення складного символу, орієнтованого в 16-ти різних азимутальних напрямках. Цей метод дозволив істотно прискорити процес знаходження й відображення на екрані в потрібному напрямку зображення складного растрового символу, скоротити обсяг необхідної для зберігання символьних масивів пам'яті та кількість мікрокоманд, пов'язаних з їхнім пересиланням, записом і перезаписом.

В ряді застосувань потрібно значно більше число азимутальних напрямків символу. Емпірично знайдена закономірність, що зв'язує число похідних растрових зображень, що відповідають певним азимутальним напрямкам із числом базових зображень . Закономірність виражається формулою: . Це співвідношення дозволяє розрахувати число похідних матриць зображень - , що у свою чергу, розраховується за формулою , де - числа натурального ряду 1, 2, 3, … , які визначають число базових матриць. При мінімальному числі базових азимутальних положень забезпечується досить велика кількість похідних. Розрахунки числа базових растрових зображень символу та одержуваних з них похідних азимутальних напрямків для різних , починаючи з одиниці, зведені у вигляді графіка на рис. 2.5. По осі абсцис відкладено число базових матриць, а по вісі ординат - загальне число отримуваних азимутальних напрямків растрових зображень.

Розглянемо задачу повороту символу із кроком 22,50, описаного матрицею точки. Як було показано вище з базових символів, що повернені на кути 00 і 450 та мають дві осі симетрії, виходять по 4 зображення символу з азимутальними напрямками 00, 900, 1800, 2700 і 450, 1350, 2250, 3150 відповідно. А із зображення базового символу, яке повернене на кут 22,50 та має три осі симетрії, виходить 8 символів з азимутальними напрямками 22,50; 67,50; 112,50; 157,50; 202,50; 247,50; 292,50; 337,50.

Азимутальні напрямки руху, напрямки зчитування матриць і положення зображень символу в базових матрицях деталізовані в табл. 2.3.

При необхідності відобразити поворот за певною ознакою (конкретною величиною кута повороту або номеру його азимутального напрямку) вибирається базова матриця растрового символу й відповідний порядок її зчитування.

Таблиця 2.3

Напрямки та кроки зчитування базових матриць символів

№ варіанта	Напрямок зчитування по рядку	Напрямок зчитування рядків	Напрямок зчитування по стовпчику	Напрямок зчитування стовпчиків	Матриці
1	зліва направо	зверху вниз
2			зверху вниз	справа наліво
3	справа наліво	знизу вверх
4			знизу вверх	зліва направо
5	справа наліво	зверху вниз
6			знизу вверх	справа наліво
7	зліва направо	знизу вверх
8			зверху вниз	зліва направо

Рис. 2.5. Залежність загальної кількості растрових зображень від числа базових.

Потім за допомогою підпрограми типу «цикл у циклі» зчитується записана в ОЗП базова матриця і на екрані дисплея відображується зображення обраного символу в потрібному азимутальному напрямку. При цьому мається на увазі, що вибір напрямку руху, кроку переміщення й порядок зчитування матриць обраного символу, відповідає описаним у табл. 2.3.

Висновки до розділу 2

1. Проведено класифікацію об'єктів спостереження, показано, що вона залежить від сукупності різних методологічних підходів та обумовлена технічними характеристиками засобів радіолокаційного спостереження, структурно-параметричними особливостями радіолокаційних зображень, які формуються цими засобами, що забезпечує більш адекватне представлення символів об'єктів.

2. Показано, що для створення універсальних систем автоматичного розпізнавання повітряних об'єктів потрібні різні еталони й алгоритми, побудова яких за допомогою тільки технічних засобів дуже важка, тому необхідне створення автоматизованих антропотехнічних систем обробки даних.

РОЗДІЛ 3. МЕТОДИ СИНТЕЗУ ДИНАМІЧНИХ СЦЕНАРІЇВ В НАВІГАЦІЙНО-УПРАВЛЯЮЧИХ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ

3.1 Модель синтезованого образу наземної та повітряної обстановки на основі аеронавігаційних карт з тематичним динамічним шаром

Виходячи з вище наведених положень, пропонується модель синтезованого образу наземної та повітряної обстановки на основі аеронавігаційних карт з тематичним динамічним шаром, яка передбачає відображення за поточними координатами ПС у реальному часі на фоні електронних аеронавігаційних карт складних символів, вид яких означає той чи інший аерооб'єкт, та які разом узяті утворюють окремий динамічний шар тематичної карти, що забезпечує зменшення обчислювальних витрат, зокрема оперативної пам'яті при показі динамічних образів, які створюють ефект руху цих символів.

Відмінністю цієї моделі є те, що символи аерооб'єктів не є «приклеєними» до картографічного фону, тобто при зміні кадру зображення змінюється лише положення символів, а картфон нема потреби заново синтезувати (регенерувати). Реальний масштаб часу задає швидкість створення - використання карт, тобто темп, що забезпечує оперативну обробку вхідної інформації, її картографічну візуалізацію для оцінки, моніторингу та контролю процесів і явищ, які змінюються в тому ж темпі.

Динамічний шар піддається комп'ютерним перетворенням стосовно форми, розмірів та положення на карті символів рухомих об'єктів, які і складають цей шар. Приклад синтезованого образу повітряної обстановки в районі аеропорту з тематичним динамічним шаром проілюстровано на рис. 3.1.

З рис. 3.1 видно, що на картографічному фоні показано декілька рухомих різнокольорових символів, які означають літаки. Чотири з них віддаляються від злітно-посадочної смуги, позначеної скороченням FRA. П'ять, навпаки, один за одним наближаються до неї. Колір піктограм міняється залежно від висоти: з синього (8000-10000 футів) - на зелений (6000 - 8000), із зеленого - на жовтий (3000 - 6000), а потім - на помаранчевий (0-3000). Або навпаки.

Для представлення динаміки обстановки пропонується також застосовувати наступні прийоми:

- переміщення лінійних знаків по полю карти, що показує рух ліній ПС;

- рух стрілок, що вказує напрямки авіатранспортних потоків;

- дефілювання кольору, тобто поступова зміна або навіть пульсація забарвлення, вібрація кольору;

- миготіння знаків, що привертає увагу до якогось важливого об'єкта на карті тощо.

Використання таких способів сприятиме гарній читабельності самих карт, ефективному зоровому сприйняттю в умовах оперативного аналізу ситуацій.

Засоби відображення інформації НУ ГІС РЧ використовуються для відображення параметрів і станів об'єктів керування, тобто інформаційних моделей. Інформаційна модель, будучи для оператора джерелом інформації, на основі якої він формує образ реальної обстановки, зазвичай, включає велику кількість елементів. Як правило, елемент інформаційної моделі пов'язаний з якимось параметром об'єкта керування. Ми маємо інформаційну модель графічного типу, яка розглядається як складне графічне зображення. Елементи інформаційної моделі тут виступають як елементи зображення. Будь-яке зображення складається з деякого набору графічних примітивів, що представляють собою довільний графічний елемент, який має геометричні властивості: крапка, відрізок прямої, дуга кола та ін. Як примітиви можуть виступати й літери, наприклад, алфавітно-цифрові й будь-які інші символи. Сукупність графічних примітивів, якою оператор може маніпулювати як єдиним цілим, називають сегментом відображуваної інформації. Поряд із сегментом часто використовується поняття «графічний об'єкт», під яким розуміють множину примітивів, що володіють однаковими візуальними властивостями й статусом, а також ідентифікованих одним ім'ям.

Перед організацією процесу переробки інформації в СВІ НУ ГІС РЧ введемо наступні поняття.

Статична інформація - відносно стабільна за змістом інформація, яка використовується в якості фону. Прикладом може служити координатна сітка, план, зображення ділянки місцевості й т.д. В нашому випадку це - картографічний фон.

Рис. 3.1. Приклад синтезованого образу повітряної обстановки в районі аеропорту.

Динамічна інформація - інформація, яка змінюється в певному інтервалі часу за змістом або положенням на екрані. На практиці динамічна інформація часто є функцією деяких випадкових параметрів.

Розподіл інформації на динамічну й статичну умовний. Так, якщо точка поточного положення процесу перебуває в центрі екрана, то переміщається статична інформація. Такий режим роботи є більш ефективним, ніж режим з нерухомою координатною сіткою, оскільки усуваються зриви зображення, що з'являються в момент підходу точки поточного положення до границь екрана.

3.2 Принцип покадрового представлення еволюцій динамічних символів

Еволюції зображень символу рухомого об'єкту являють собою незначну зміну на екрані вихідного зображення символу при його переміщенні на екрані. Кожну з еволюцій динамічного символу можна записувати і зберігати в окремому файлі, або ж всі еволюції в одному файлі. При відображенні на екрані руху символу на кожній ітерації регенерації кадру із файлу зчитується відповідне зображення символу. При обертальному русі символу його еволюціями є повернені на заданий кут відносно його початкового зображення решта зображень, тобто якщо кутовий крок повороту становить 1є, то всього таких еволюційних зображень буде 360, якщо 2є - то 180, 3є - 120 і т.д.

Під час лінійного переміщення символу його еволюціями виступають набір зображень спрайту, тобто ці зображення видозмінені. Відмітимо, що терміном «спрайт» (англ. sprite - ельф, фея) позначають графічний об'єкт в комп'ютерній графіці, який являє собою растрове зображення, що вільно переміщається по екрану, не затираючи фонову поверхню під час свого руху.

Рис. 3.2. Відображення процесу малювання прозорих спрайтів на канві бітового образу.

3.3 Метод забезпечення «прозорості» растрових символів

Існує проблема пошкодження статичного фонового зображення, яке виникає при копіюванні позаекранного зображення, що містить малюнок попередньої фази рухомої фігури. Рішення цієї проблеми стає можливим при застосуванні методу “блукаючої маски”.

У файлі можна зберігати тільки прямокутні малюнки; на екран реально ж виводяться об'єкти довільної форми, і фон повинен затиратися лише в тих місцях, де виводяться точки власне зображення, а не прямокутника, в який це зображення вписано. Щоб правильно вивести спрайт на екран, комп'ютер повинен якимось чином здогадатися, які точки картинки є «істотними» (тобто складовими картинки), а які не є такими. Звичайно для цього використовують поняття прозорого кольору. Для цього вибирається який-небудь колір, який не зустрічається в нашій картинці (звичайно береться який-небудь отруйно-рожевий, брудно-зелений і тому подібні малоприємні кольори), і малюватимемо спрайт на прямокутнику, повністю зафарбованому цим кольором. Після цього треба вказати, що вибраний колір вважається прозорим. Більшість графічних бібліотек (VCL у тому числі) підтримує концепцію прозорого кольору. Реалізовано на практиці це дуже просто: коли функція виведення попіксельно промальовує картинку, вона весь час перевіряє колір поточного піксела, і якщо він виявляється прозорим, то функція не малює його взагалі. Таким чином, в областях, помічених прозорим кольором, залишається фоновий малюнок.

Ефект прозорості робить кадрову анімацію на фоні, що змінюється, по-справжньому переконливою. Фіксований колірний код не повинен зустрічатися в початковому зображенні, тому якщо не виключити його, забарвлення результуючого кадру виявляється непередбачуваним.

Відзначимо, що обрамлення силуету спрайта не повинне приховувати зображення фонової поверхні. Описувані далі прийоми дають розробнику більше свободи при малюванні спрайтів з довільними контурами, ніж використання властивості Transparent.

Принцип растрового маскування. Растрове маскування дозволяє малювати частково прозорі спрайти. Кожний кадр описується двома бітовими образами - масками растрових логічних операцій AND і OR. Маска OR фактично є зображенням фігури в тому вигляді, в якому вона повинна з'явитися на результуючому зображенні. Прозорі пікселі повинні бути абсолютно чорними (індекс 0 для палітри з 256 кольорами). Маска AND - це чорно-білий бінарний силует спрайта. Тут чорна область співпадає з контуром фігури на масці OR, а білі зони об'єднують прозорі пікселі (індекс палітри 255). Спочатку до фонового зображення застосовуємо растрову операцію AND з однойменною маскою. Ця операція вирізує чорну діру в тому місці, де з'явиться спрайт. Потім отриманий бітовий образ логічно складається з маскою OR. Чорні області маски OR зберігають канву результуючого зображення точно так, як і білі на першому кроці. Цей метод точно вставляє фігуру в підготовлений силует, не пошкоджуючи оточуючий картографічний фон, рис. 3.2. Головна перевага цього алгоритму - простота реалізації. До недоліків можна віднести подвоєння обсягу пам'яті для зберігання даних спрайта і не дуже висока швидкодія.

Принцип точкового маскування. Точкове маскування, або маскування з точковою перевіркою, - це альтернативний прийом малювання прозорих спрайтів на фоні. Тут зображення кадру будується поелементно: перед виведенням чергового пікселя його колір порівнюється із специфічним колірним кодом, явно прийнятим як прозорий. Якщо результат порівняння негативний, даний піксель включається в результуюче зображення, інакше - пропускається. Недолік цього принципу полягає в тому, що прозорий колір можна використовувати тільки для прозорих пікселів спрайта. Зате не потрібна надмірна пам'ять для зберігання бінарного силуету, і точкове маскування проводиться швидше, ніж растрове. Щоб реалізувати точкову перевірку прозорості, додатку потрібен прямий поелементний доступ як до спрайта, так і до фонового зображення. Тому після завантаження зображень бітових образів їх слід перетворити у формат DIB.

Два вкладені цикли здійснюють перевірку прозорості. Якщо sp=0, тобто поточний піксель спрайта чорний, він пропускається. Інакше він включається у фонове зображення. При натисненні кнопки миші функція SetDIBitsToDevice виводить оновлений DIB-спрайт на екран.

Застосування ітераційного обчислення координат доступу до DIB-спрайта дозволяє ще більш підвищити продуктивність точкового маскування. При крайній необхідності критичні секції коду пишуться на асемблері.

Інтенсивне використання мови асемблер лежить в основі ефектного прийому реалізації сучасних ігрових програм. Компільований спрайт, по суті, є асемблерною процедурою, яка забезпечує промальовування тільки видимих областей кадру в результуючому буфері. Оскільки точкова перевірка на прозорість тут не потрібна, вдається досягти достатньо швидкої анімації, що задовольняє режиму реального часу.

3.4 Метод підвищення реалістичності переміщення на екрані растрових символів за допомогою спрайтів

Щоб створити ілюзію руху спрайта на деякому фоновому зображенні, необхідна, щонайменше, наступна інформація: поточні координати, лінійні швидкості і покажчики масок для кожної фази фігури. Така сукупність укладена в полях структури спрайта. Крім того, необхідно «запастися» позаекранною копією бітового образу фону.

На словах алгоритм руху описується досить просто. Спочатку позаекранне зображення фону копіюється на канву екрану, затираючи попередній кадр анімації. Потім обчислюється зсув координат, і спрайт перемальовується на новій позиції позаекранного зображення. Вимагається також провести перевірки на вихід рухомої фігури за межі клієнтської області форми.

Форма і структура даних спрайта

Почнемо проектування діючого додатку анімації MoveSprite, перетягуючи на форму наступні компоненти.

- Невидимі об'єкти Sprites і Background класу TImage для постійного зберігання спрайтів (два літаки з файла Planes.bmp) і фону (растрова карта з файла Clouds.bmp).

- Об'єкти DrawBox класу TImage і PaintBox класу TPaintBox спільно реалізують подвійну буферизацію графіки: спочатку фігури і фон малюються на канві невидимого позаекранного об'єкту DrawBox, а потім зображення канви копіюється в екранний об'єкт PaintBox.

- Таймер Timer1 класу TTimer задає швидкість руху спрайтів.

Зображення фаз анімації кожної фігури представлені в об'єкті Sprites бітовими образами, що індексуються, шириною w і висотою h. Растрові маски прозорості спрайтів (на чорному фоні) мають номери 0, 1, 2, 3. Фігури розрізняються кольором і мають однаковий зовнішній контур, тому розділяють загальну пару бінарних силуетів (на білому фоні) з номерами 4, 5 (рис. 3.3).

Глобальні змінні W і H визначають розміри фонового зображення по периметру клієнтської області форми. Константа V задає граничне значення лінійних швидкостей, що вибираються датчиком випадкових чисел. Поточні дані логічних конструкцій двох фігур містяться в масиві структур Sprite[2], поля яких перераховані в табл. 3.1.

Лістинг, містить повний текст кодового модуля MoveMain. Конструктор форми встановлює фігури в початкові позиції методом InitSprite, а потім запускає таймер. За умовчанням інтервал таймера рівний 40, що відповідає кадровій частоті анімації 25 кадрів в секунду. Ядром додатку є обробник події таймера. Метод MoveSprite відповідає за переміщення, змінюючи випадковим чином вектор швидкості кожний раз, коли фігури “обтикатимуться” у фіксовані межі периметра форми. Наступний блок коду реалізує прокрутку фону Background в буфері позаекранного зображення. Канва DrawBox зсовується вліво на величину Shift, створюючи ілюзію руху. Фігури можуть сходитися і розходитися, але загальне враження їх руху зліва направо зберігається. Далі метод DrawSprite малює прозорі спрайти фаз анімації на канві DrawBox. Функція IntersectRect сигналізує про зіткнення фігур, перевіряючи рамки Sprite[I].SR на предмет перетину. Заключний блок коду цілком копіює черговий кадр, що утворився на канві DrawBox, у видимий об'єкт PaintBox.

Рис. 3.3. Зразок форми MoveSprite

Таблиця 3.1

Поля структур спрайтів

Ім'я	Інтервал значень	Зміст
X Y	-w < X < Wv 0 < Y < Hv-h	Координати лівого верхнього кута
DX DY	0 < DX < V -V < DY < V	Лінійні швидкості
MaskOR MaskAND	0, 1, 2, 3 4, 5	Номери масок прозорості
SR	Rect(X, X+w, Y, Y+h)	Прямокутна рамка спрайта
UR	Визначається функцією UnionRect	Прямокутна рамка, яка об'єднує сусідні фази спрайта

Таблиця 3.2

Співвідношення між приростами та використовуваними функціями

Умова	Функції, що використовуються
dx>0	1 2 7 8
dx<0	3 4 5 6
dy>0	2 3 6 7
dy<0	1 4 5 8
dx=0	1 3
dy=0	2 4
Abs(dx)>abs(dy)	2 4 6 8
Abs(dx)<abs(dy)	1 3 5 7
Abs(dx)=abs(dy)	1 2 3 4

Проте періодичне перемикання масок спрайта створює ілюзію плавного обертання, хоча додаток фактично моделює всього два стани фігури. Розширюючи банк даних спрайта додатковими фазами і відповідними масками, можна добиватися вражаючих ефектів, наприклад стріляючого кулемета.

Виділяємо логіку роботи із спрайтом у відповідний клас. Цей клас інкапсулюватиме, зокрема, поля структури Sprite як члени даних, а також методи ініціалізації, переміщення і малювання. Кожний екземпляр спрайта - це графічний об'єкт позаекранного зображення, а фігура - проста логічна конструкція, описана структурованим масивом. Якщо буде потрібно анімувати більше двох однакових фігур, всі вони розділятимуть єдиний клас спрайта. Істотно розширити функціональність класу спрайта можна було б додаванням операцій з різними зображеннями, як це відбувається в справжніх системах комп'ютерної анімації. Непогано оформити спрайт у вигляді нового графічного компоненту і включити його в VCL.

Описані вище методи реалізації генерації й відображення складних символів дозволяють вирішити більшість завдань НУ ГІС, у випадках, коли не висуваються жорсткі вимоги до виявлення атрибутики зображень однотипних об'єктів. Одним із серйозних недоліків описаних рішень була відсутність при виводі на екран необхідної плавності при відображенні повороту складних зображень. Для усунення цих недоліків нами запропонований матрично-функціональний метод, суть якого полягає в тому, що рух символу, представленого набором матриць базових растрових символів, починається із задання початкової точки траєкторії. Потім запам'ятовується масив, що описує фон та відтворюється зображення символу, з орієнтуванням, що відповідає напрямку його руху по цій траєкторії. Після цього зчитуються наступні координати об'єкта й розраховується кількість кроків до точки, представленої цими координатами. Наступний крок - відновлення фону в «звільненому» від символу місці. Потім запам'ятовується наступна «порція» фону, що відповідає новому місцеположенню рухомого символу. Далі, залежно від напрямку й величини приросту координат, вибирається необхідне зображення з тієї матриці, у якої кут повороту символу найбільш близький до напрямку траєкторії, що визначає спосіб зчитування даних у цій матриці.

У ході експериментальних досліджень встановлено, що для обхвату більшості з можливих напрямків повороту (від 00 до 3600 ) достатньо восьми способів зчитування матриці. Для визначення способу зчитування залежно від кута повороту розроблений і реалізований простий, але ефективний метод, заснований лише на оцінці знаків і величин приростів координат. Для його ілюстрації розглянемо наступний приклад. На рис. 3.4,а представлено зображення літака. У першому рядку показані 5 зображень символу, що описані матрицями: 00, 11,250, 22,50, 33,750, 450. Якщо зчитувати елементи матриці знизу вверх та зліва направо за схемою, наприклад, зображеною на рис. 3.4,б, то з п'яти вихідних матриць одержимо їхні похідні, рис. 3.4,г, з кутом охоплення 900 - 1350.

З приростом координат можна визначити конкретний спосіб зчитування. Так, якщо приріст по горизонталі позитивний (тобто dx>0), то зображення літака повинне бути орієнтоване його коком праворуч, тобто слід використати одну з 4-х функцій зчитування: 1, 2, 7 або 8 (при цих способах зчитування літак у похідних матрицях «дивиться» вправо). Аналогічно можна встановити, що для dx<0 потрібно використати функції 3, 4, 5 або 6. А якщо оцінити приріст по вертикалі, тобто dy, та їхні абсолютні величини, то можна побудувати співвідношення, вид яких представлений у табл. 3.2.

Знаки й абсолютні значення приростів однозначно визначають спосіб зчитування даних з матриць.

Залишається вибрати одну з п'яти матриць. Ця операція виконується після оцінки відношень абсолютних значень приростів координат (dx/dy або dy/dx). Наприклад, якщо при dy=4 значення dx=2, то кут повороту W при цьому дорівнює 22,5 градуса, тобто необхідно вибрати матрицю 2.

Рис. 3.4. Схема алгоритму визначення функції вибору матриці та правила її зчитування

Рис. 3.5. Скріншот роботи програми, яка забезпечує лінійно-обертальний рух символу-спрайта літака у відповідності до запропонованого

методу базових растрових символів

І далі, при dy=4: якщо dx=0, то W=0o (це матриця 0), якщо dx=1, то W=11,25 o (це матриця 1), якщо dx=3, то W=33,75 o (це матриця 3), якщо dx=4, то W=45 o (це матриця 4).

Якщо dx > dy, тобто W > 450, то цей кут можна відраховувати не від вертикалі, а від горизонталі, пам'ятаючи про те, що п'ять матриць охоплюють кут від 00 до 450. Таким чином, не має значення, яке відношення використовується: dx/dy або dy/dx, обмежень на абсолютні значення приростів координат не існує.

РОЗДІЛ 4. РЕАЛІЗАЦІЯ МЕТОДІВ ФОРМУВАННЯ ДИНАМІЧНИХ СЦЕН У РЕАЛЬНОМУ ЧАСІ

4.1 Методи створення тематичних карт для візуалізації динамічності явищ

У зв'язку з розвитком комп'ютеризації з'явилася можливість створювати електронні тематичні карти, які відображають розміщення повітряних об'єктів у навколоземному просторі або траєкторії їх руху на фоні географічних карт для оцінки повітряної обстановки та планування маршрутів польотів.

Географічний зміст тематичної карти умовно поділяється на дві частини, кожна з них має особливе призначення при її використанні. До першої - основної частини відносять зображення того явища, що складає тему даної карти. Цю частину називають спеціальним змістом карти. Весь інший зміст тематичної карти, що не виражає безпосередньо її тему, відносять до географічної основи. Географічна основа тематичної карти потрібна, насамперед, для орієнтування в розміщенні об'єктів і явищ, що відносяться до спеціального змісту. При виборі елементів географічної основи враховують їхні взаємні зв'язки з явищами, що складають тему карти. Звідси випливає, що географічна основа може служити не тільки для фіксації розміщення об'єктів, пов'язаних з темою карти, але й для більш глибокого розуміння причин цього розміщення та інших особливостей відображуваного явища [31-33]. Щоб на тематичних картах відобразити перераховані особливості явищ, використовують такі способи картографування [33]: значковий спосіб; спосіб знаків руху.

Спосіб значків (символів) застосовують для показу місця розташування об'єктів, що не виражаються в масштабі карти, з плином часу. Важливо, щоб значки по можливості зберігали подібність об'єкта, без якихось зусиль запам'ятовувалися і читалися. Значки дозволяють характеризувати якісні й кількісні особливості об'єктів, їхню структуру. Розрізняють три види значків:

абстрактні геометричні значки - кружки, квадрати, зірочки, ромби та ін.: розмір знака відображає кількісну характеристику (один чи група літаків), кольори або штрихування - якісні особливості (тип літаків), а структура знака передає структуру самого об'єкта (літак чи вертоліт);

буквені значки - букви деякого алфавіту; наприклад, Л або В, що позначають відповідно літак та вертоліт; розмір букв може кількісно характеризувати об'єкт, хоча порівнювати їх між собою складніше. ніж геометричні фігури;

наочні значки (піктограми) - нагадують зображуваний об'єкт, наприклад, символ літака позначає об'єкт - літак і т.п.; такі позначення дуже наочні, тому їх найчастіше й використовують для зображення реальних об'єктів.

Спосіб знаків руху служить для показу різних просторових переміщень рухомих об'єктів у навколоземному просторі. Спосіб часто застосовують на тактичних і оперативно-стратегічних картах, для показу авіатранспортних зв'язків. Основним графічним засобом для відображення руху і зв'язків служать вектори (стрілки), що розрізняються по орієнтуванню, формі, величині, кольору, тону, структурі. Для розходження величини явища досить указати довжину і ширину. Інший засіб -- стрічки (смуги), різна ширина яких виражає потужність потоків пасажирів, вантажів і т.п. Знаки руху наочні і прості для розуміння. Це визначило їхнє широке застосування на тематичних картах.

Показ динамічності явищ реалізується шляхом створення картографічних анімацій [33]. Картографічні анімації - це динамічні послідовності електронних карт, які передають на екрані комп'ютера динаміку, еволюцію зображуваних об'єктів і явищ, їхнє переміщення в часі й просторі. Недоліком таких картографічних анімацій є те, що тематичні змінні виступають в якості картографічних об'єктів, тобто є нерозривними від карти, що спричинює оновлення зображення карти разом зі зміною положення тематичної змінної та вимагає значних обчислювальних ресурсів. Анімації можуть бути плоскими або об'ємними, стереоскопічними й, крім того, вони можуть сполучатися з фотозображенням. В останньому випадку виникає майже повна ілюзія реальної місцевості. Такі зображення називають віртуальними картами (віртуальними моделями), їх створюють у комп'ютерному середовищі, використовуючи для цього досить складне програмне забезпечення. Однак тривимірні анімації поки що не застосовуються в НУ ГІС для створення образу реальної поточної обстановки, бо не витримується режим реального часу.

4.2 Методи генерації символів рухомих об'єктів на екранах навігаційно-управляючих геоінформаційних систем

Існують такі найбільш відомі методи генерації символів [4,14,59,66], які можна реалізувати програмним шляхом: метод маски; метод Ліссажу; метод цифрового диференціального аналізатора (ЦДА); метод точкової матриці.

Розглянемо основні особливості цих методів.

Метод маски. На екрані виписується фігура, зображена на рис. 4.1. Ця фігура складається з 24 штрихів і являє собою так звану маску (іноді використовується маска, що складається лише з 16 штрихів). Фактично символ генерується шляхом висвічування одних штрихів і пропуску інших. Символ кодується 24-розрядним словом, у якому кожен розряд представляє один зі штрихів. Якщо в розряді перебуває нуль, то відповідний штрих пропускається, якщо - одиниця, то штрих висвічується. Перший недолік методу - низька якість символів, яка обумовлена обмеженою їх складністю та кількістю. Другий - низька швидкість, пов'язана з тим, що доводиться проходити по всій масці (хоча на екрані видима лише її частина), а це означає, що для виведення будь-якого символу потрібно однаково великий час.

Рис. 4.1. Ілюстрація 24-х штрихової маски для побудови символів.

Рис. 4.2. Приклад генерування відрізків прямої та кіл за допомогою фігур Ліссажу.

Рис. 4.3. Ілюстрація процесу генерування символу за допомогою точкової матриці.

Метод Ліссажу. Як показує сама назва цього методу, для формування символу використовуються фігури Ліссажу. Різні можливості генерування деяких «примітивів» (відрізків і дуг), з яких формуються символи, показані на рис. 4.2. Метод Ліссажу особливо зручний для генерування малих символів з дуже плавними контурами, які складаються з відрізків, півкіл та кіл, що викреслюються у певній послідовності; ця послідовність також як і позиція кожного примітива, задається за допомогою масиву. Недолік цього методу - повільна швидкість генерації символу.

Метод ЦДА. Алгоритм методу ЦДА для генерації векторів, з яких складається символ, наступний:

Початкові значення накопичувачів приростів та ;

Послідуючі значення обчислюються так:

, ; ;

на екрані = з відкинутою дробовою частиною;

і - прирости між початковою та кінцевою точками вектора; розрахунок величини , від якої залежить яскравість та суцільність лінії, описаний в [4]. Якщо треба забезпечити режим викреслювання з постійною швидкістю, прирівнюється до довжини вектора . При цьому час, потрібний для викреслювання вектора, пропорційний його довжині.

Метод точкової матриці. На рис. 4.3 ілюструється принцип цього методу. Символ генерується шляхом висвічування послідовності точок. Для цього растр сканування послідовно проходить через поля матриці символу (зверху вниз і зліва направо), тобто матриці розміром , показаної на рис. 4.3, висвічуючи задану точку. Символ описується сукупністю двійкових розрядів, яких рівно стільки, скільки полів у матриці. В даному випадку для символу потрібно =35-розрядне слово. Сукупність розрядів для символу (хрестика), приведеного в нашому прикладі, така:

Рядок	1	00100
	2	00100
	3	00100
	4	11111
	5	00100
	6	00100
	7	00100

Сканування може бути як вертикальним, так і горизонтальним. Недолік даного методу - незадовільна якість візуалізації символу при збільшенні його розміру.

Висновки до розділу 4

1.Розглянуті, та коротко описані, методи створення тематичних карт для візуалізації динамічних явищ.

2. Роаналізовані методи генералізації символів рухомих об'єктів на екрани навігаційних-управляючих геоінформаційних систем, описані найбільш відомі серед них, та розглянуті їх основні особливості.

РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ

5.1 Небезпечні і шкідливі виробничі фактори при роботі з електронно-обчислювальною машиною

Небезпечні і шкідливі виробничі фактори поділяються по природі дії на наступні групи:

фізичні;

хімічні;

біологічні;

психофізіологічні.

До основних фізичних небезпечних і шкідливих виробничих факторів, що впливають на працівника в приміщені згідно ГОСТ 12.0.003-74* належать:

підвищена або понижена температура повітря робочої зони;

підвищена або понижена температура поверхні обладнання, матеріалів;

підвищена або понижена вологість повітря;

недостатня освітленість робочої зони;

відсутність або недостача природного світла;

підвищена яскравість світла;

пряма і відбивна яскравість;

підвищена пульсація світлового потоку;

підвищений рівень іонізуючого випромінювання в робочій зоні;

підвищений рівень шуму на робочому місці;

підвищений рівень електромагнітних випромінювань.

Основними психофізіологічними небезпечними і шкідливими факторами, згідно ГОСТ 12.0.003-74* є нервово-психічні перегрузки, вони поділяються на розумову перенапругу, монотонність роботи, емоційну перегрузку.

Підвищена або понижена температура повітря робочої зони.

Дія мікрокліматичних умов на користувача ЕОМ (тепла чи холодна) може призвести до значних змін життєдіяльності організму і внаслідок цього до зниження продуктивності праці, підвищення загальної захворюваності працівників, у тому числі професійної.

Стан перегрівання організму характеризується підвищенням температури тіла, прискоренням пульсу, великим потовиділенням, яке призводить до різкого порушення водно-сольового обміну. Відчуває велику напругу і серцево-судинна система, збільшується наявність гемоглобіну і кількість еритроцитів. Знижується артеріальний тиск. Негативний вплив на центральну нервову систему проявляється у послабленні уваги, уповільненні реакції, погіршенні координації руху, що може бути причиною виробничого травматизму.

Підвищена або понижена вологість повітря.

Висока відносна вологість повітря (при високих температурах у виробничому приміщенні) не тільки перешкоджає випару поту, але є несприятливим чинником і при низьких температурах. При температурі 0 єС й високій вологості спостерігається збільшення тепловіддачі організмом шляхом випромінювання завдяки крапелькам води, що містяться в повітрі у великій кількості, і являють собою величезну холодну поверхню. При поєднанні таких метеорологічних умов можливе обмороження кінцівок і обличчя навіть при температурах вище нуля.

Недостатня освітленість робочої зони;

Недостатнє освітлення робочих місць є однією з причин низької продуктивності праці. При недостатньому освітленні очі працюючого напружені, при цьому складно відрізнити оброблювані предмети, знижується темп роботи, що погіршує загальний стан організму користувача ЕОМ.

На органах зору негативно позначаються як недостатнє, так і надмірне освітлення. Надмірна освітленість характеризується різкою подразливою дією і різзю в очах, при цьому очі швидко втомлюються, зорове сприйняття погіршується, що призводить до сліпоти.

Одним з факторів, що визначають сприятливі умови праці, є раціональне освітлення робочої зони і робочих місць. При правильно розрахованому і підібраному освітленні виробничих приміщень очі працюючого протягом тривалого часу зберігають здатність добре розрізняти предмети і знаряддя праці. Такі умови сприяють зниженню виробничого травматизму і професійного захворювання очей.

Незадовільне освітлення виробничої зони може призвести до погіршення якості виконуваних робіт, наприклад, можуть залишитися непоміченими розриви, що з'явилися, потертості, витік палив і олій, механічні домішки в паливі й інше, що, у свою чергу, призводить до зниження безпеки праці. Погане освітлення виробничих територій може стати причиною багатьох важких і смертельних випадків, таких як наїзд самохідних засобів механізації, що рухаються.

Підвищений рівень іонізуючого випромінювання в робочій зоні.

Під дією іонізуючих випромінювань в організмі оператора ПК може відбуватися іонізація молекул і атомів тканини, порушуються хімічні структури сполук, утворюються сполуки, не властиві живій клітці, що у свою чергу призводить до її відмирання.

Такі складні зміни фізичних і біохімічних процесів в організмі можуть бути залежними від дози опромінення або оборотними, тобто функції окремих органів і всього організму людини відновлюються цілком, або необоротними, що призводить ведучими до функціональних порушень в організмі та виникнення променевої хвороби.

Ураження організму може викликати гостру і хронічну форми променевої хвороби. Гостра форма виникає під дією великих доз опромінення за короткий проміжок часу, хронічна розвивається в результаті тривалої дії малих доз при зовнішньому опроміненні чи при попаданні усередину організму при прийомі їжі, палінні, вдаханні малих кількостей радіоактивних речовин. При гострій променевій хворобі спостерігається анемія, слабість і схильність організму до інфекційних захворювань.

Підвищений рівень шуму на робочому місці.

На сьогодні шкідливий вплив шуму на організм людини науково обґрунтовано. Діючи на орган слуху, центральну і вегетативну нервові системи, а через них на внутрішні органи, шум є причиною розвитку хвороби, спричиненої шумом. Знижуючи загальну опірність організму, він сприяє розвитку інфекційних захворювань. При роботі за умов шуму спостерігаються підвищена стомлюваність і зниження працездатності, погіршуються увага і мовна комутація, створюються передумови до помилкових дій робітників. Внаслідок цього шум може спричинити зниження рівня безпеки праці, а результати його негативного впливу на операторів таких служб цивільної авіації, як зв'язок керування повітряним рухом та інші, можуть позначатися на забезпеченні безпеки польотів. Будучи причиною головного болю, дратівливості, неврівноваженого емоційного стану, шум створює передумови до погіршення психологічного стану.

Прояви хвороби, викликаної шумом, підрозділяються на специфічні, виникають в периферичній частині слухової системи людини (кортїєв орган), і неспецифічні, характерні для інших органів і систем організму людини.

Під впливом шуму відбувається зниження слухової чутливості. Чим значніший шум, тим вище його інтенсивність і експозиція. Стійка втрата слуху настає через п'ять - вісім років роботи за умов, що характеризуються високими рівнями шуму. Механізм впливу шуму слуховим шляхом носить назву кохлеарного, і він є переважним при рівнях нижче 110 дБ. Акустична енергія звукових хвиль при рівнях шуму понад 125 дБ і частоті 250-1000 Гц настільки велика, що звук здатний викликати тотальний струс тіла людини (повітряні вібрації). У цьому випадку підвищується роль проходження звуку до внутрішнього вуха, по кісткам, і захист тільки привушних областей виявляється недостатнім. Чим відповідальніші функції виконує яка-небудь зона центральної нервової системи і чим складніше вона організована, тим більше вона страждає від впливу шуму. Шум змінює функціональний стан багатьох систем і органів людини внаслідок їхньої взаємодії через центральну нервову систему. Такий взаємозв'язок призводить до впливу шуму на органи зору людини, вестибулярний апарат і рухові функції, зокрема, до зниження м'язової працездатності.

Підвищений рівень електромагнітних випромінювань.

Через вплив електромагнітного випромінювання в повітрі появляються шкідливі для організму оператора ПК позитивні іони, вони попадають при диханні в легені, потім с током крові розносяться по всім тканинам організму й змінюють електричні заряди клітин, це викликає, зокрема, зниження імунітету, психологічні розлади - порушення сну, роздратованість, тривогу. Електростатичне поле навколо комп'ютера притягає до себе пилові частки, тому оператор дихає повітрям із збільшеним вмістом пилу, який сушить слизову оболонку, підсилює прояви алергії. Тому відчувається сухість в носі, перчить в горлі, у деяких користувачів проявляються дерматити. Також відмічається негативний вплив роботи с ПК на стан волосся. Дія електростатичного поля й аероіонів в комплексі - це подвійна небезпека, тому що можливі негативні реакції організму розвиваються про цьому інтенсивніше й приводять до зниження працездатності та опору організму. Крім того, пилові частки вміщують антигени та бактеріальну флору, що може стати причиною розвитку патології ЛОР органів.

Електромагнітні поля при тривалому впливі можуть викликати підвищену стомлюваність, дратівливість, головний біль чи сонливість, порушення сну, зниження кров'яного тиску, зміну температури тіла і т.ін., позв'язаних з розладом центральної нервової і серцево-судинної систем. Поля НВЧ, особливо сантиметрового і міліметрового діапазонів, викликають також зміни в крові, помутніння кришталика (катаракта), погіршення нюху, а в окремих випадках - трофічні явища: випадіння волосся, ламкість нігтів і т.ін.