Модуль поиска не установлен.

Состояние и ближайшие перспективы развития компьютерного рынка. Дигитайзеры

Виктор Куц

Думаю, что каждый, кто когда-нибудь пробовал рисовать мышкой в графическом редакторе (будь то входящий в стандартную поставку Windows примитивный Paint или сверхнавороченный Adobe Photoshop - абсолютно без разницы), очень быстро убеждался, что занятие это не для слабонервных. Практически во всех ситуациях, когда требуется именно СОЗДАТЬ (а не изменить уже существующее) какое-либо изображение в графическом редакторе, становится ясно - традиционные средства ввода информации в ПК не способны обеспечить выполнение задач такого рода.

Не вызывает никаких сомнений, что наиболее естественный для человека способ ввода информации (в том числе и в ПК) - рукописный, который реализован в специализированных периферийных устройствах, предназначенных для ввода графической информации повышенной сложности - дигитайзерах.

Дигитайзер (Digitizer), или графический планшет, состоит из двух основных элементов: основания (рабочей поверхности) и указательного устройства - пера, напоминающего обычную шариковую ручку, перемещаемого по его поверхности.

В большинстве моделей современных дигитайзеров вместе с пером может использоваться беспроводная мышь с несколькими дополнительными клавишами или, в наиболее "продвинутых" устройствах, работающих с приложениями САПР, курсор - устройство, напоминающее мышь и имеющее спереди прозрачную пластинку с "прицелом" - двумя полосками; их перекрестье является активной точкой, координаты которой передаются в компьютер. Курсор для работы в САПР может иметь имеет от 4 до 16 программируемых кнопок управления, а перо - от одной до трех.

Принципиальным отличием указательных устройств дигитайзеров является отслеживание положения пера относительно планшета в абсолютных координатах, а не в относительных, как в случае с обычной мышью. Кроме этого системе передаются данные о силе давления пера на поверхность планшета (а иногда, в достаточно дорогих моделях, еще и о его наклоне), то есть в зависимости от того, с каким усилием вы проводите линию, в окне программы изменяются ее толщина, прозрачность или цвет, что дает эффект рисования кистью или пером, маслом или акварелью. Это удобно не только при рисовании, но и при ретушировании фотоснимков, создании коллажей и т.п. Оцифровка нажима на перо поддерживается мощными современными графическими пакетами, такими как Adobe PhotoShop, Autodesk Animator Pro, Corel Draw и другие. Прозрачная пленка, покрывающая планшет, позволяет выполнять трассировку оригиналов. Проще говоря, под нее можно подложить картинку и, обводя наконечником пера ее линии, "ввести" рисунок в окно графического редактора. Естественно, при этом также можно учитывать силу нажатия на перо.

Изначально основным назначением дигитайзеров был ввод в компьютер (как еще говорят, оцифровка) чертежей, схем, топографических карт и планов, а также работа с векторной и растровой компьютерной графикой. Однако с появлением графических редакторов, имитирующих "живое" рисование, и мощных САПР графические планшеты стали использоваться для свободного рисования и черчения уже непосредственно в компьютере. Планшеты с беспроводными и чувствительными к нажатию перьями способны заменить целый набор кистей, красок, карандашей. Дизайнеры, художники и компьютерные инженеры используют дигитайзеры профессионально, а для обычных средних пользователей, для которых, честно говоря, графический планшет является не более чем игрушкой (пусть и весьма занимательной), создаются доступные непрофессиональные компактные модели.

Разумеется, с помощью дигитайзера можно вводить в компьютер рукописный текст. Однако в недорогих моделях, рабочее поле сенсорной панели которых весьма мало, речь может скорее идти о небольших пометках. К тому же современные операционные системы для настольных компьютеров пока что не имеют встроенных средств распознавания рукописного текста. Однако благодаря возросшей популярности карманных и планшетных компьютеров, где рукописный ввод поддерживается на системном уровне, эта технология может дойти и до настольных ПК. Пока же приходится довольствоваться возможностью поставить подпись под документом или внести в его текст небольшие пометки (которые вставляются в файл в виде внедренной графики).

Цена дигитайзера зависит в основном от размеров его рабочей поверхности и функциональных возможностей. Размеры могут варьироваться от формата А6 (такой размер имеет обычная почтовая открытка) и вплоть до формата А0 (914 x 1219 мм) и даже более. Планшеты малого размера относятся к категории устройств начального уровня и обычно используются для простейших работ: обучение детей рисованию, оформление простых рисунков, введение в электронные документы подписи и т.д. Планшеты большого формата используются для полупрофессиональных и профессиональных работ там, где требуется высокая точность и удобство в работе.

Подавляющее большинство современных моделей дигитайзеров имеют интерфейс USB, что избавляет пользователя от необходимости подключения отдельных кабелей питания и данных, соединяющих девайс с компьютером, обеспечивая общее соединение для обмена данными и подвода питания, хотя все еще встречаются модели с устаревшим интерфейсом СОМ. С потоком информации, которой обмениваются планшет и компьютер, легко справляется любой из них - даже в том случае, когда планшет и перо оснащены разнообразными дополнительными функциями.

Устройство и основные характеристики дигитайзеров

В основе работы любого графического планшета лежит принцип электромагнитной индукции: перо или курсор (одним словом, указатель) передает сигнал, который принимает плоская антенна, находящаяся под поверхностью планшета. Эта идея реализуется в современных планшетах двумя способами. В первом случае антенна излучает короткие электромагнитные импульсы пакетами продолжительностью около 20 микросекунд, этот сигнал питает резонансный контур, расположенный в указателе и настроенный на частоту антенны. Контур, в свою очередь, дает энергию для формирования ответного сигнала, содержащего информацию о местоположении и особенностях состояния указателя на данный момент, причем сигнал может быть аналоговым или цифровым. Во втором случае перо получает энергию для передачи сигнала от стороннего источника - от батареек, находящихся в самом пере, или по проводу. Антенна здесь выполняет исключительно приемную функцию, и схема электропитания пера гораздо проще. Но, независимо от способа реализации, в обоих случаях информация о положении курсора относительно сетки, встроенной в поверхность дигитайзера, преобразуется в компьютере так, что мы получаем данные о точном положении курсора.

Приемопередающая (или, в зависимости от конструкции, просто приемная) антенна представляет собой сетку - проволочную или в виде печатной схемы - с шагом от 3 до 6 мм. Приняв сигнал, она вычисляет местоположение указателя и считывает дополнительные данные. Чувствительность к изменениям поля, которые происходят от внесенного в него указателя, и определяет разрешающую способность планшета. Но в любом случае она больше, чем у механических устройств типа обычной мыши, и составляет величину порядка 1000 lpi (линий на дюйм) и более.

Однако у планшетов может присутствовать погрешность определения местоположения указателя, связанная с множеством факторов. Это и отклонения (пусть и микронные) от идеальной формы сетки, и влияние условий среды (например, колебания температуры воздуха могут вызывать неоднородные термические деформации устройства), качество материала указателя, электромагнитная помехозащищенность, степень износа или загрязненности указателя и прочие факторы. Погрешность эта называется точностью дигитайзера и может достигать 0,1 мм, однако в "серьезных" моделях она, как правило, меньше.

Виды дигитайзеров

Самые дешевые из предлагаемых на рынке дигитайзеров начального уровня относятся к классу SOHO. Они отличаются небольшим рабочим полем, как правило, составляющим 4 х 5 или 4 х 6 дюймов, а их функциональные возможности сильно ограничены. В частности, устройства этого класса имеют невысокую точность (разрешение не превышает 1000 lpi), малое количество градаций нажатия (от 0 до 512), обычно они нечувствительны к наклону. Кроме того, дигитайзеры начального уровня не позволяют подключать дополнительные инструменты для расширения своих возможностей. Соответственно, цена их невысока и находится в пределах от $30 до $120. Гораздо больше возможностей предоставляют дигитайзеры для художественных работ, относящиеся к классу Graphics Art. Чаще всего они позиционируются как устройства, предназначенные для рисования, ретуширования и подготовки макетов. Выпускаются разных размеров (от А6 до А3). Они отличаются высокой точностью (разрешение более 2000 lpi) и большим количеством градаций нажатия (512 - 1024), что позволяет выполнять довольно сложные работы по созданию, ретушированию или оцифровке изображений. Регулировать "размытие" линий позволяют перья, чувствительные не только к нажатию, но и к наклону. Для облегчения рабочего процесса прямо на рабочей поверхности дигитайзеров класса Graphics Art зачастую имеются функциональные панели, позволяющие оперативно изменять настройки рисования прикосновением пера к обозначению, не прибегая к экранным меню. Стоимость таких дигитайзеров составляет от $150 до $4000 и даже выше... Наконец, наиболее совершенные дигитайзеры для инженерных работ можно отнести к классу CAD. Эти чисто профессиональные устройства по своим техническим параметрам, да и функционально, особо не отличаются от систем класса Graphics Art. Различия состоят в большем размере рабочего поля (вплоть до формата А0) и более разнообразной комплектации.

Основные производители дигитайзеров
Wacom

Японская фирма Wacom, появившаяся на свет в 1983 году, ассоциируется с дигитайзерами так же, как и Xerox с копировальной техникой. Она известна во всем мире благодаря традиционно высокому качеству, надежности, современности и доступности своей продукции. Сегодня Wacom безоговорочно доминирует на рынке графических планшетов и снабжает рынок как профессиональными инструментами - самыми дорогими и сложными, так и устройствами любительского класса. Однако цена и сложность изделий, которые сама Wacom позиционирует как любительские, иногда дают основания отнести их к некоему переходному классу полупрофессиональных планшетов. Безусловно, это формирует определенное представление о Wacom как о компании, чья продукция всегда на высоте и чья торговая марка неизменно остается символом некоторой элитарности. Фирменной чертой всех без исключения дигитайзеров компании Wacom являются беспроводные указательные устройства - перья и мышки, работающие без элементов питания.

В линейке планшетов Wacom самыми младшими, бюджетными моделями являются PenPartner и Volito, позиционируемые компанией как "универсальные мышезаменители". Компактность и ограниченные функциональные возможности этих устройств делают их неплохим выбором для различных непрофессиональных, домашних нужд. Но если достаточно примитивный PenPartner годится в основном для развлечения и обучения детей рисованию, то Volito, относящийся к классу SOHO, с технической точки зрения мало чем отличается от более дорогой линейки Graphire - тот же размер рабочей области (формат A6), та же комплектация - планшет и беспроводные перо и мышь, те же 512 уровней чувствительности нажатия пера, тот же интерфейс USB. Для максимального снижения стоимости этой относительно недорогой бюджетной модели разработчики из Wacom отказались от всех мало-мальски необязательных "излишеств" в конструкции пера и мыши. Так, перо Volito, в отличие от пера Graphire, имеет не двухкнопочное "коромысло", а всего лишь одну программируемую кнопку, да и весьма удобного "ластика" на другом конце пера нет. Эти "упрощения", в принципе, не сильно повлияли на удобство работы с пером - если посмотреть на перья к планшетам профессионального класса (из модельного ряда Intuos), то выяснится, что у некоторых из них также нет ни ластика, ни второй кнопки, ведь основная функция пера - рисовать, а не управлять компьютером. А вот с мышью дело обстоит похуже: обычная двухкнопочная мышь без колеса прокрутки сегодня выглядит настоящим анахронизмом.

На следующей ступени "иерархической лестницы" дигитайзеров Wacom располагается серия планшетов Graphire 3 класса Graphics Art, являющаяся логическим продолжением популярной в недавнем прошлом серии Graphire 2. Серия Graphire3 состоит из трех моделей: Graphire Classic, Graphire Studio (формат А6) и Graphire Studio XL (формат А5) и благодаря высокому разрешению (до 2032 lpi) рекомендуется компанией для редактирования фото-, видео- и графических изображений.

Для профессиональной работы в области цифровых технологий предназначена линейка перьевых планшетов Intuos 3. К числу потенциальных пользователей Intuos 3 можно отнести фотографов, работающих с цифровыми фотографиями, графических и промышленных дизайнеров и даже инженеров аудио/видеомонтажа. Планшет обладает высочайшим разрешением 5080 lpi, которое вдвое больше, чем разрешение планшетов предыдущей линейки Intuos 2. Новый планшет также предлагает 1024 уровня чувствительности к давлению как для пера Intuos 3 Pen, так и для ластика Airbrush. Дигитайзер способен определить угол наклона пера Grip Pen и ластика Airbrush (вплоть до 60 градусов). Перо Grip Pen имеет сменные наконечники. "Мазковый" наконечник способен передавать тонкие нюансы мазков кистью, а "наконечник-фломастер" обеспечивает большее трение пера о планшет для более естественных ощущений при рисовании и черчении. В комплект Intuos помимо пера входит еще и 5-кнопочная мышь с колесиком для прокрутки. Как и перо, мышь не использует провода и батареек и имеет сглаженный "бесшариковый" дизайн и "сверхвысокое" разрешение 5080 lpi. Дигитайзеры серии Intuos 3 имеют рабочее поле формата A6, A5 и A4.

Дополнительными органами управления (хотя для кого-то - основными) являются программируемые пользователем клавиши ExpressKeys и сенсорные полоски Touch Strips. ExpressKeys - это две 4-клавишные панели (модель A6 имеет только одну панель), которые функционируют как часто используемые клавиши-модификаторы, такие как Ctrl, Alt, Shift и Пробел. Сенсорная полоска Touch Strip работает как панель прокрутки с предварительными настройками, позволяющими менять масштаб и прокручивать документы в различных приложениях.

GTCO CalComp

Дигитайзеры американской компании CalComp, основанной в 1975 году, считаются эталоном в области САПР/ГИС. С 1999 года они поставляются под торговой маркой GTCO CalComp.

Дигитайзеры серии Drawing Board III, гарантирующие отсутствие погрешностей задания координат, являются серьезными профессиональными моделями, предназначенными для решения задач САПР, ГИС, картографии, а также для оцифровки чертежей, карт, схем. В серию Drawing Board III входят как малоформатные (форматы А4 и А3), так и широкоформатные (форматы от А2 до А0+) модели с непрозрачной рабочей поверхностью и 3 дигитайзера, имеющие рабочую поверхность с подсветкой форматов от А1 до А0+. Такая подсветка позволяет реализовать функцию "Экран на планшете", обеспечивающую проецирование экрана компьютера на поверхность дигитайзера в масштабе 1:1. Дигитайзеры с непрозрачной рабочей поверхностью форматов А1, А0, А0+ имеют три исполнения с различными значениями точности ввода и разрешения. Поверхность любого дигитайзера в серии одинаково гладкая, обеспечивающая легкое скольжение курсора.

Характерной особенностью дигитайзеров GTCO CalComp является динамическое определение окон при работе с Windows, представляющее собой способ переходить непосредственно в то окно, какое требуется, вне зависимости от того, как они располагаются на экране монитора. Области на поверхности дигитайзера можно связать с определенными программами и при переходе из одной области в другую связанная с ней программа будет выполняться в полноэкранном режиме. Расширяют возможности по оперативному управлению компьютером 18 программируемых макрокнопок в строке меню дигитайзера.

К планшетам можно подключать 3 вида перьев (чувствительное к нажатию, нечувствительное и специальное для систем распознавания рукописного текста) или 2 типа курсоров (4- или 16-кнопочный). 16-кнопочный курсор с подсветкой разработан для версий дигитайзеров повышенной точности. В его комплект входят сменные линзы. И перья, и курсоры поставляются как в проводном, так и в беспроводном исполнениях, однако, в отличие от аксессуаров компании Wacom, последние питаются от батареек.

Да, дигитайзеры, производимые компаниями Wacom и GTCO CalComp, являют собой великолепные, функционально насыщенные и безупречно качественные продукты, но, с другой стороны, большая часть технологических изысков, реализованных в них, для многих (иногда даже и для профессиональных) пользователей представляется явно избыточной. Поэтому не менее популярна продукция фирм второго эшелона, производящих, может быть, чуть менее качественные, но зато и не столь дорогие устройства.

Genius

Тайваньская компания Genius, широко известная своими разнообразнейшими периферийными устройствами и компьютерными аксессуарами, в числе прочего оборудования выпускает еще и дигитайзеры. Как и подавляющая часть остальной продукции Genius, это, как правило, конструктивно несложные и недорогие устройства нижнего ценового диапазона. Планшеты Genius разделяются на профессиональную серию дигитайзеров и планшеты широкого профиля.

К первой линейке, обеспечивающей профессиональную работу с CAD/CAM приложениями, относятся дигитайзеры NewScetch 1812 HR и NewScetch 1212 HR III. Их рабочая площадь указана в названии - 18 х 12 дюймов (468 х 312 мм, А3) и 12 х 12 дюймов (312 х 312 мм) соответственно. Оба они обладают разрешением 2540 lpi и комплектуются 4-кнопочным курсором и 2-кнопочным пером (NewScetch 1212 HR III - 3-х кнопочным). Курсор может использоваться как обычная мышь (к традиционной триаде "мышиных" управляющих кнопок добавляется кнопка Escape) или может быть запрограммирован на исполнение специальных функций. Специальный ЖК-индикатор служит для отображения текущих координат выполняемой функции.

Графические планшеты широкого профиля WizardPen 4 x 3, WizardPen 5 x 4, MousePen 5 x 4 и MousePen 8 x 6 (рабочая площадь каждого из них указана в обозначении) имеют высокое разрешение 4064 lpi и предназначены для облегчения таких операций, как рисование, черчение, подписывание документов, внесение рукописных заметок и т.п. Все они оснащены беспроводным пером, обладающим 512 уровнями чувствительности к нажатию, а серия MousePen, в соответствии со своим названием, еще и беспроводной трехкнопочной мышкой с колесом прокрутки.

Благодаря тому что планшеты подключаются к ПК посредством интерфейса USB, для начала работы вообще не требуется дополнительных действий - после соединения с компьютером и автоматического определения устройства оно уже может управлять курсором. Однако для поддержки чувствительности к нажатию драйвер все-таки понадобится.

Самыми же простыми и недорогими из предлагаемых компанией Genius дигитайзеров являются малютки под названием Easy Pen и ePen. Если Easy Pen, имеющий размеры рабочего поля 4 х 5 дюйма, еще может представить хоть какой-то интерес в качестве более или менее полезного девайса, то ePen, с его 3 х 2-дюймовым рабочим полем, не способен претендовать на что-либо большее, чем детская игрушка.

Aiptek

По стопам Genius следует еще одна тайваньская компания Aiptek, в своей продукции пытающаяся совместить весьма достойные характеристики планшетов и перьев (беспроводное подключение, высокое разрешение и чувствительность к нажиму, наличие "ластика" и пр.) и цены, заметно более низкие, чем у конкурентов.

Для домашних пользователей компания выпускает графические планшеты серии HyperPen. Друг от друга они отличаются в основном размером рабочего поля и типом используемого интерфейса. Все дигитайзеры серии HyperPen могут похвастать достаточно высокими значениями разрешения, которое составляет 3052 lpi, и точности позиционирования - 0,42 мм. Подключаясь к компьютеру по интерфейсу USB, они питаются через этот порт. Однако это касается лишь самой сенсорной панели. Беспроводные трехкнопочная мышь (к сожалению, без колеса прокрутки) и двухкнопочное перо (способное передать 512 уровней силы нажатия) питается от батарей.

Младшая модель серии - HyperPen 5000U - имеет рабочее поле 5 х 4 дюйма. Практически не отличается от нее HyperPen 6000U, рабочее поле которой увеличено до 6 х 4,5 дюйма. Стильные корпуса этих дигитайзеров выполнены из модной в настоящее время полупрозрачной пластмассы зеленого цвета. На поднимающейся накладке из гибкого полуматового пластика размещены рабочая область и полоска меню.

В дизайне старших моделей HyperPen 8000U и HyperPen 12000U используется "деловая" серая пластмасса вместо "домашней" полупрозрачной, что призвано подчеркнуть ориентацию на профессиональных пользователей. В самом деле, обладая рабочим полем размером 8 х 6 и 12 х 7дюймов соответственно, эти дигитайзеры не только смотрятся внушительнее, но и по удобству работы заметно превосходят модели с меньшей сенсорной панелью.

Графические планшеты (дигитайзеры)

Графический планшет (graphics tablet) - устройство ввода векторной графической информации в ЭВМ. Устройство «планшет» (digitizer, дигитайзер или диджитайзер) состоит из собственно планшета (участок плоской поверхности) и рисующего прибора (курсора, стила, пера, «наводчика» - puck). При нажатии на кнопку курсора его местоположение на поверхности планшета фиксируется, а координаты передаются в компьютер.

Дигитайзер - абсолютное устройство. Для задания некоторой позиции на экране необходимо указателем дигитайзера выбрать соответствующую точку на планшете (табл. 4.4).

За каждой кнопкой как наводчика, так и пера можно закрепить определенные действия (copy, save и др.) Гибкость выполнения такого назначения зависит от программируемости драйвера устройства.

Часто с дигитайзером связывают управлением командами в AutoCAD и аналогичных системах с помощью накладных меню. Команды меню расположены в разных местах на поверхности дигитайзера. При выборе курсором одной из них специальный программный драйвер интерпретирует координаты указанного места, посылая соответствующую команду на выполнение.

Для устройств рукописного ввода информации характерна такая же схема работы, однако введенные образы букв дополнительно преобразуются в коды с помощью программы распознавания, а размер площадки для ввода меньше. Устройства перьевого ввода информации часто используются в карманных компьютерах, в которых нет полноценной клавиатуры.

Таблица 4.4. Типы дигитайзеров

Принцип работы

Описание

Примеры устройств

Акустический

Первые устройства, в которых позиция пера, оборудованного источником звука (микроис- кровой разрядник), определяется путем сопоставления запаздывания звуковых сигналов, воспринимаемых микрофонами, расположенными на планшете. Подвержены акустическим помехам

Общее наименование - spark tablet (искровые планшеты)

Электромагнитный

Проволочная сетка, проложенная под поверхностью планшета, производит слабое электромагнитные излучение, которое принимается пером и определяет его координаты

RAND Tablet, известный как Grafacon (Graphic Converter), 1964 г.

Пассивный курсор

Используется принцип электромагнитной индукции. Проволочная сетка образует совокупность «антенн», передающих и принимающих сигналы (RAND Tablet только передает). Есть образцы, воспринимающие силу нажима на перо (изменение встроенной в кончик пера емкости). Возможен бесконтактный съем координат. Ручка может не требовать питания

Технологии фирмы Wacom

Активный курсор

Ручка содержит генератор сигналов, воспринимаемых планшетом, поэтому она требует питания скорее, чем сам планшет. Это дает также более четкий электросигнал, чем в случае электромагнитной индукции

FinePoint Innovations

Технология «резистивного сенсорного экрана»

(см. рис. 5.28)

Пересекающиеся координатные провода разделены тонким слоем изолятора, проводимость которого изменяется под нажимом пера. Не требует питания пера, воспринимает как координаты, так и силу давления пера

Использование

  • приложения компьютерной графики (особенно двумерной). Много графических пакетов (например Corel Painter, Inkscape, Photoshop, Pixel image editor, Studio Artist, The GIMP) способны интерпретировать давление пера (в некоторых случаях - наклон), изменяя такие признаки как размер кисти, прозрачность и окраска изображения, основываясь на данных, полученных от графического планшета;
  • в Восточной Азии дигитайзеры, или планшеты для письма (pen tablets), как они там именуются, используются в сочетании с программным обеспечением наподобие IMES (Input Method Editor Software), чтобы вводить рукописные китайские, японские, корейские иероглифы (CJK). Технология популярна и недорога, и компании типа Twinbridge Software снабжают пользователей программами, которые не дороже 100 долл. США;
  • техническое черчение (technical drawings) и системы автоматизированного проектирования - САПР (Computer Aided Design - CAD);
  • наконец, это выигрышная альтернатива такому популярному указующему устройству, как мышь (computer mouse).

Принципы действия

Действие дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора обычно с помощью встроенной в планшет сетки, состоящей из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между ними (от 3 до 6 мм). Однако механизм регистрации положения курсора позволяет получить точность считывания информации, намного меньшую шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера.

По физическим принципам дигитайзеры делятся на три типа:

  • электростатические (ЭС);
  • электромагнитные (ЭМ);
  • пьезоэлектрические (ПЭ).

В первом случае регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором. Во втором - курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Следует отметить, что при работе ЭМ-планшетов возможны помехи со стороны излучающих устройств, в частности мониторов. При нажатии пером в пределах рабочей поверхности ПЭ-план- шета, под которой проложена сетка из тончайших проводников, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов, что позволяет определять координаты точки. Такие планшеты вообще могут не требовать специального пера и позволяют чертить на рабочей поверхности планшета как на обычной чертежной доске.

Независимо от принципа регистрации существует погрешность в определении координат курсора, называемая точностью дигитайзера. Эта величина зависит от типа дигитайзера и от конструкции его компонент. На нее влияет нестабильность геометрии регистрирующей сетки планшета, способность воспроизводить координаты неподвижного курсора (повторяемость), устойчивость к разным температурным условиям (стабильность), качество курсора, помехозащищенность и прочие факторы. Точность существующих планшетов колеблется в пределах от 0,005 до 0,03 дюйма. В среднем точность электромагнитных дигитайзеров выше, чем у электростатических.

Шаг считывания регистрирующей сетки является физическим пределом разрешения дигитайзера. Мы говорим о пределе разрешения, потому что следует различать разрешение как характеристику прибора и как программно-задаваемое разрешение, а это переменная величина в настройке дигитайзера. В спецификации на изделие всегда указываются обе характеристики - предел разрешения, и точность (табл. 4.5).

Таблица 4.5. Характеристики дигитайзеров

Английский

Русский термин

Комментарий

Размер рабочей поверхности

Устанавливает размеры чувствительной части поверхности дигитайзера

Degrees of freedom

Количество степеней свободы

Описывает число характеристик взаимного положения планшета и пера. Минимальное число степеней свободы - 2 (координаты X и У положения проекции чувствительного центра пера), дополнительные степени свободы могут включать давление, наклон пера относительно плоскости планшета и пр.

Разрешение

Обозначает шаг считывания дигитайзера (физическая характеристика, она гораздо лучше, чем реально достижимая точность снятия координат указующего устройства)

Точность

Указывает на погрешность снятия координат

Скорость обмена

Указывает на реальную скорость передачи координат дигитайзером

Технология

Описывает физический принцип получения координат

Окончание табл. 4.5

Английский

Русский термин

Комментарий

Пользовательские

настройки

Наличие и количество сохраняемых с возможностью последующего вызова настроек параметров дигитайзера

Форматы данных

Обычно указывается количество различных форматов данных, на которые можно настроить интерфейс дигитайзера

Аппаратное меню

Количество и вид аппаратно-реализованных меню на поверхности дигитайзера

Индикаторы

Наличие или отсутствие индикаторов, сообщающих о состоянии дигитайзера

Программное

обеспечение

Разнообразие программного обеспечения, входящего в состав стандартной поставки дигитайзера. Обычно его разнообразие ни о чем не говорит. Важно удобство работы с программой установки и настройки параметров, а также наличие качественных драйверов для тех программ, с которыми вы собираетесь работать

ориентация

Возможность переключать направление осей дигитайзера

Гарантия

Срок стандартного гарантийного обслуживания

перо. К характеристикам относятся число кнопок, вид чувствительности наконечника пера (нечувствительный; выключатель, реагирующий на силу нажима, и т. д.), наличие или отсутствие провода

Характеристики указующего устройства типа курсор : число кнопок, наличие или отсутствие провода

Покрытие

Наличие дополнительного покрытия поверхности дигитайзера

На результат работы также влияет точность действий оператора. В среднем хороший оператор вносит погрешность не более 0,004 дюйма. Требования к нему достаточно высокие.

Указующее устройство

До этого момента при упоминании указующего устройства мы называли его курсором, хотя существует еще и перо (или стило). Перья в виде ручки снабжаются одной, двумя или тремя кнопками. Кроме того, есть простые перья и перья, чувствительные к нажиму.

Курсор. Курсоры бывают четырех-, восьми-, двенадцати- и шестнадцатикнопочными. Продукты некоторых производителей являются исключением из правила, например, Осе Graphics добавляет на большом курсоре семнадцатую, «самую главную» кнопку. Одними из наиболее популярных являются четырехкнопочные курсоры фирмы CalComp - их чаще прочих фотографируют и помещают в журналах. Здесь вторая и третья кнопки расположены рядом, а первая и четвертая L-образной формы обрамляют средние. Традиционным считается ромбовидное расположение кнопок, которому продолжают следовать другие известные производители. Однако для двенадцати- и шестнадцатикнопочных курсоров стандартом является «табличное» расположение кнопок (как на телефонном аппарате).

Перо. Перья производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Есть перья, чувствительные к нажиму, особенно привлекательные для компьютерных художников и аниматоров. Степени нажима ставят в соответствие толщину линии, цвет в палитре или его оттенок. В результате можно имитировать на компьютере процесс рисования масляными красками, темперой или акварелью на специально подобранной фактуре. Для реализации этих возможностей необходимо иметь специальное программное обеспечение.

Удобство пера - характеристика сугубо субъективная, как и при выборе авторучки. Некоторым нравятся легкие перья фирмы Wacom, в то время как другие предпочитают более тяжелые, но хорошо сбалансированные перья Kurta. Как курсоры, так и перья бывают как с проводом, так и без. Беспроводной указатель удобнее, но он должен иметь батарею питания, что утяжеляет его и требует дополнительного обслуживания.

Исключение составляют пассивные неизлучающие перья Wacom однако они воспринимают вдвое меньше градаций нажима. Появились модели с модифицируемыми курсорами, которые могут работать как с внешним, так и со встроенным питанием.

Мышь. В качестве аксессуаров к некоторым планшетам существуют специальные мыши, при использовании которых планшет выступает в роли коврика. Поскольку разрешение планшета обычно выше, чем разрешение обычной компьютерной мыши, использование связки «мышь-планшет» позволяет достичь более высокой точности при вводе.

Большинство беспроводных планшетных манипуляторов выполняют функции традиционной мыши и имеют две-три кнопки (как правило, программируемые) и колесо прокрутки, которое может быть подпружинено, иметь ограниченный угол поворота и программную настройку.

Привязка к координатам планшета - свойство, присущее всем без исключения планшетным мышам. В отличие от обычных манипуляторов того же рода, у которых «верх» и «низ» условны и зависят от поворота руки, планшетные мыши строго привязаны к пространственным ориентирам. Их можно вращать вокруг оси как угодно, но «верх» для них - это всегда верх планшета, а не их собственный.

В табл. 4.6 приведены характеристики некоторых образцов дигитайзеров.

Таблица 4.6. Некоторые модели дигитайзеров

Характеристики

Общий вид изделия

Genius G-Pen 340

Интерфейс и питание: USB. ОС: MS Windows 98SE/ME/2000/XP. Планшет: рабочая область 3" х 4"; разрешение 2000 линий/дюйм. Перо: количество кнопок - 2, чувствительность нажатия -1024 уровней, беспроводное. Имеет программируемую «Hot-KEY» зону. Кнопки пера могут работать как кнопки обычной мыши, а также могут быть запрограммированы соответственно правой и левой кнопкам мыши

Genius G-Pen 560

Интерфейс - USB. ОС - ХР/2000, MacOS 10.2.5. Планшет: рабочая область 4,5" х 6"; разрешение 2000 Ipi. Перо: две программируемые кнопки, чувствительность нажатия -1024 уровней, сменные насадки, питание - батарейка ААА

Genius G-Note 5000 A5, 32 Mb

Интерфейс: USB. ОС: ХР/2000. Планшет: рабочая поверхность А5 (8" х 6"), питание - 4 батарейки ААА, 32 Мбайт встроенной памяти позволяют сохранить более 500 исписанных страниц. Перо: сменные насадки

Продолжение табл. 4.6

Характеристики

Общий вид изделия

Wacom Graphire4, А6,128 х 93 мм

Интерфейс: USB. ОС: Windows 98SE/ME/2000/XP, Apple MacOS X 10.2.8. Планшет: рабочая область A6 (128 x 93 мм рабочая область), разрешение 2032 строк/дюйм.

Перо: количество кнопок - 2, чувствительность нажатия - 512 уровней, беспроводное

Hitachi Т-15XL ЕМ Panel, А4+, 304 х 228 мм, TFT, 15", VGA, USB, аудио

В планшет (рабочая область А4,

304 х 228 мм) вмонтирован монитор - 15" LCD TFT. Размер шага - 0,297 мм, максимальное разрешение -1024 х 768, цветовая палитра- 18-бит (262 144 цветов), яркость - 250 кд/м 2 , контрастность - 400:1, угол просмотра слева/справа - 60760°; угол просмотра снизу/свер- ху - 60740°. Интерфейсы - VGA, HD-15F, USB Тип Б. Аудиовход - мини 3,5 мм стерео, аудиовыход - мини 3,5 мм стерео. Адаптер питания - 220 В (перемен, ток), 50/60 Гц, 30 Вт

Hitachi StarBoard ВТ-1

Интерфейс: USB, Bluetooth. ОС: Windows ХР. Планшет: рабочая область 4,5" х 6", разрешение 500 dpi. Перо: количество кнопок - 1

Wacom Graphire4 Classic

Интерфейс: USB. ОС: Windows 98SE/ME/2000/XP, Apple MacOS 9.0, Apple MacOS X 10.1.5. Планшет: рабочая область А6 (128 х 93 мм), разрешение 2000 dpi. Перо: количество кнопок - 2, чувствительность нажатия - 512 уровней, беспроводное. Максимальное рабочее расстояние 5 мм. Мышь: Wacom ЕС-140, оптическая, беспроводная, 2 кнопки, кнопка/коле- со прокрутки

Окончание табл. 4.6

Контрольные вопросы

  • 1. Каков принцип функционирования струйного принтера с термическим приводом?
  • 2. Каков принцип функционирования струйного принтера с пьезоприводом?
  • 3. Каковы разновидности устройств подачи бумаги принтеров?
  • 4. Опишите внутреннее устройство лазерного принтера.
  • 5. Каков принцип функционирования термопринтеров?
  • 6. Опишите устройство и принципы функционирования сканеров.
  • 7. Какими параметрами характеризуются сканеры?
  • 8. Какие разновидности сканеров вы знаете?
  • 9. Каков принцип функционирования перьевых плоттеров?
  • 10. Какими параметрами характеризуются плоттеры?
  • 11. Каков принцип функционирования лазерных плоттеров?
  • 12. Каков принцип функционирования электростатических дигитайзеров?
  • 13. Каков принцип функционирования электромагнитных дигитайзеров?
  • 14. Какими параметрами характеризуются дигитайзеры?

Хотите рисовать на компьютере как профессионал? Купите себе графический планшет и ознакомьтесь с основными приёмами работы с ним.

Компьютер сегодня нужен не только людям технических или экономических специальностей. Он уже давно стал отличным помощником даже для тех, кто занимается любыми видами творчества, которые изначально не предусматривали никакой компьютеризации. И одним из таких видов искусств является рисование и живопись.

Современный компьютер предоставляет художнику широчайший арсенал программ для создания высококачественных изображений: начиная с простеньких, встроенных в операционную систему графических редакторов (вроде Paint), и заканчивая полновесными софтовыми пакетами для создания 3D-анимации.

Однако, не только программным обеспечением ПК помогает всем желающим приобщиться к изобразительному искусству. Для художников были разработаны различные устройства ввода, которые позволяют максимально точно имитировать реальный процесс рисования. И одними из таких устройств, которые обрели наибольшую популярность, являются графические планшеты или дигитайзеры.

Основные характеристики графических планшетов

Графический планшет обычно представляет собой составное устройство в виде сенсорной панели , подключаемой к ПК посредством USB-кабеля или по Bluetooth, и специального пера , транслирующего свои перемещения по поверхности планшета в компьютер. Перо, как правило, является автономным активным (с собственным источником питания) элементом конструкции. Однако, в зависимости от типа дигитайзера-базы, может быть и пассивным устройством, изменяющим электрический потенциал по принципу современных сенсорных экранов.

Дигитайзеры могут передавать данные в компьютер при помощи различных технологий, однако, для пользователя это обычно не играет особой роли. Более важной характеристикой является общий принцип работы. Здесь можно выделить два основных направления: с визуализацией или без. Планшеты с визуализацией по своей сути - большие сенсорные экраны, на которые выводится содержимое рабочего холста графического редактора.

Такие дигитайзеры максимально упрощают процесс рисования, но стоят довольно дорого и используются в основном профессиональными художниками.

Намного же более распространены графические планшеты без визуализации. Они могут быть весьма компактными устройствами (формата от А6). Вместо сенсорного дисплея они содержат под рабочей плоскостью сетку проводников, генерирующих слабое электрическое поле, которое реагирует на приближение к нему электронного пера:

Собственно, основными характеристиками таких планшетов, на которые стоит обращать внимание при покупке, являются как раз размеры рабочего поля и его разрешение. Даже небольшие дигитайзеры формата А6 (105×148 мм или 1/4 А4) сегодня обычно имеют разрешающую способность до 2000 lpi ("lines per inch" - линии на дюйм). Этого уже достаточно, чтобы комфортно рисовать на небольших дисплеях (примерно до 19 дюймов). Однако, если Ваш бюджет позволяет, лучше купить планшет полупрофессионального уровня формата А5 или А4 и с разрешением не менее 4000 lpi (стоят примерно в 3-10 раз дороже).

Дополнительными характеристиками, на которые стоит обратить внимание, являются:

  • чувствительность степени нажатия (нормой сейчас считается 1024 уровня);
  • наличие и количество программируемых кнопок на базе и у пера;
  • наличие функции ластика у пера;
  • соотношение сторон рабочей поверхности (по аналогии с мониторами бывают 4:3 или 16:9);
  • наличие в комплекте специальной мышки, которая может работать в режиме пера.

На сегодняшний день существует несколько популярных фирм, которые производят графические планшеты. Самые дешёвые модели имеются у фирмы Genius (примерно от $25). Однако, бывалые пользователи таких устройств советуют выбирать дигитайзеры компании Wacom . Минимальная стоимость у них примерно в два раза дороже, но они обычно не имеют проблем с драйверами и пером, на которые часто жалуются пользователи бюджетных планшетов Genius.

Особенности дигитайзера Genius EasyPen i405X

Вас, возможно заинтересует, почему я вообще решил писать статью о графических планшетах. А тут дело в том, что на днях я выпросил-таки сие устройство у одного знакомого, чтобы попробовать поработать с ним. Увы, в мои руки попал не самый лучший дигитайзер, охаянной многими пользователями в Интернете фирмы Genius, EasyPen i405X :

Этот редактор на проверку оказался неспособным "понимать" команды пера и базы дигитайзера. Более того, на Windows 7 и старше уровни нажима "понимают" только старые версии программы (3-я линейка). В новых (актуальная 4-я серия) перо моего планшета работало ничем не лучше мышки... В общем, Paint.Net, несмотря на рекомендации производителя, оказался не самым лучшим выбором для работы с планшетом Genius.

Он корректно распознаёт степень нажатия на всех операционных системах, но, увы, "не понимает" команд пера и большинства команд программируемых клавиш планшета. Кстати, если решите рисовать в GIMP, Вам может потребоваться активировать поддержку планшета (по умолчанию работает только мышь). Для этого зайдите в меню "Правка" - "Параметры" - "Устройства ввода" , откройте диалог кнопкой "Настроить дополнительные устройства ввода" и в открывшемся окне для Вашего планшета в списке задайте режим "Экран" :

Однако, не только GIMP может Вам помочь в деле рисования на графическом планшете. Существует ещё ряд бесплатных графических редакторов, которые поддерживают электронное перо. К таким можно отнести программы Krita , MediBang Paint или Artweaver .

Однако, более детально я бы хотел остановиться на небольшом графическом редакторе, который "заточен", на мой взгляд, именно под рисование на планшете - SmoothDraw :

На первый взгляд редактор не отличается ничем особым. Англоязычный интерфейс, непривычное размещение органов управления и своеобразного вида холст сперва немного напрягают. Однако, из всех протестированных мною бесплатных редакторов только SmoothDraw более или менее поддерживал работу с программируемыми кнопками графического планшета Genius EasyPen i405X, а также имеет очень много готовых инструментов, позволяющих рисовать в различных стилях!

Теперь немного об устранении недостатков редактора. Для версии 4.0.5, которая поддерживается всеми системами (начиная с Windows XP) я сделал русификацию. Вам нужно просто скачать архив с русификатором и распаковать из него папку ru-RU в директорию, в которой находится SmoothDraw.

Чтобы активировать поддержку функции ластика, войдите в меню "Options" и поставьте галочку возле пункта "Enable Eraser Tip" . А нужные Вам для рисования инструменты можно перетащить из списка на верхнюю панель инструментов и переключать их при помощи верхнего ряда цифровых клавиш на клавиатуре (до 12 инструментов).

Единственное, что никак нельзя настроить (и это реально напрягает) - нормальное управление зумом. Приближать и удалять изображение Вы сможете только при помощи кнопок в меню "Options". Никаких "горячих" клавиш и даже отдельных инструментов для этого не предусмотрено.

Как рисовать на графическом планшете

Наконец, надеюсь, мы определились с инструментарием для рисования и теперь хотелось бы сказать пару слов о методике работы с графическим планшетом. Не будучи особым художником, я не претендую на то, что нижеизложенное есть абсолютной истиной и единственным правильным ходом действий. Однако, на мой взгляд, алгоритм работы вполне удачен.

В принципе, если Вы хорошо рисуете и уже привыкли к особенностям нажима пера, то Вы можете рисовать и классически от руки. Однако, чаще всего, даже профессионалы создают свои рисунки послойно с использованием предварительного эскиза и постепенного доведения его до вида законченной картинки.

Для создания эскиза можно поступить двумя способами. Первый - положить на планшет реальную картинку и обвести её контуры. За счёт того, что перо, как правило, является активным и излучает радиоволны, Вы можете обводить рисунки даже сквозь довольно толстые книжки! Второй же способ (более распространённый) - обводка контуров изображения в компьютере на новом слое.

Для простоты попробуем нарисовать обычное яблоко (прошу сразу прощения за не очень красивую рисовку, увы, художник из меня не очень:)). Для этого откроем понравившуюся нам картинку в графическом редакторе, создадим новый слой над ней и на этом слое нарисуем эскиз с замкнутыми контурами, которые мы получим путём обведения изображения на нижнем слое:

Полученный контур заливается нужным цветом, после чего на новом слое можно приступать к прорисовке деталей. Здесь уже нужно работать довольно аккуратно и можно уже экспериментировать с разными инструментами для имитации фактуры различных материалов. Чтобы получить более реалистичный эффект можно также сделать ещё один слой с бликами и тенями, который накладывается для придания объёмности рисуемому изображению. В результате моих стараний получилось это:)

Итоги

Графический планшет в умелых руках - очень удобная вещь, позволяющая создавать красивые рисунки на компьютере. Однако, как и к любому инструменту, к нему нужно привыкать. Ну и, естественно, если художник Вы такой же, как и я, то тут придётся ещё здорово попотеть над освоением приёмов и техник рисования вообще, а не только на планшете.

Пока писал статью, я всё время вспоминал одну свою детскую книжку про львёнка, который решил, что он художник, поскольку имел кисточку на хвосте. Конкретно следующие строки как нельзя лучше характеризуют неумелого обладателя планшета, вроде меня:

Коль у тебя есть кисточка на кончике хвоста,
Совсем не значит это, что ты уже художник!

Поэтому, если решите купить себе графический планшет, прежде всего освойте теорию живописи, чтобы не быть как тот львёнок:) Сам за Вас ничего не нарисует даже самый дорогой дигитайзер!

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.

Реферат на тему:

ДИГИТАЙЗЕРЫ

Выполнил:Пуршев.Д

Алатырь 2009 г.

Дигитайзер - это устройство ввода графической информации, имеющее пока сравнительно узкое применение для некоторых специальных целей. Свое название дигитайзеры получили от английского digit - цифра. То есть по-русски их можно назвать просто "оцифровыватели".

Впрочем, есть и более благозвучное название - аналого-цифровые преобразователи.

Дигитайзерпредназначен для профессиональных графических работ. С помощью специального программного обеспечения он позволяет преобразовывать движение руки оператора в формат векторной графики. Первоначально дигитайзер был разработан для приложений систем автоматизированного проектирования, так как в этом случае необходимо определять и задавать точное значение координат большого количества точек. В отличие от мыши дигитайзер способен точно определять и обрабатывать абсолютные координаты.

Дигитайзер состоит из специального планшета являющегося рабочей поверхностью и, кроме этого, выполняющего разнообразные функции управления соответствующим программным обеспечением, и светового пера или, чаще, кругового курсора, являющихся устройствами ввода информации.

Одной из разновидностей дигитайзера является графический или рисовальный планшет. Он представляет собой панель, под которой расположена электромагнитная решетка. Если провести по его поверхности специальным пером, то на экране монитора появится штрих. В планшете реализован принцип абсолютного позиционирования: изображение, нарисованное в левом нижнем угла планшета, появится в левом нижнем углу экрана монитора. Обычно рисовальные планшеты имеют размеры коврика для мыши, но рабочая поверхность несколько меньше.

Имеются планшеты, обладающие чувствительностью к нажиму, с помощью которых, регулируя нажим, можно получать на экране линии различной толщины.

Специальная пластмассовая пленка, прилагаемая к планшету, позволяет копировать подложенные под нее изображения на бумажных оригиналах. Планшеты подключаются к последовательному порту персонального компьютера.

Графический планшет может иметь различные форматы: от А2 - для профессиональной деятельности и меньше - для более простых работ.

ТЕХНОЛОГИЯ

Основная идея работы практически всех графических планшетов довольно проста: есть перо (или мышь), есть рабочая область, состоящая из специальной отслеживающей плоской антенны (которая располагается под поверхностью планшета), она и регистрирует и передает положение указателя на компьютер.

По технологии изготовления дигитайзеры делятся на два типа:

электростатические (ЭС) и электромагнитные (ЭМ). В первом случае регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором. Во втором - курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Фирма Wacom создала технологию на основе электромагнитного резонанса, когда сетка излучает, а курсор отражает сигнал. Но в обоих случаях приемником является сетка. Следует отметить, что при работе ЭМ-планшетов возможны помехи со стороны излучающих устройств, в частности мониторов.

При использовании электромагнитного резонанса излучающим (активным) устройством является сам дигитайзер. Перо отражает волны, а дигитайзер анализирует это отражение, для того чтобы установить координаты пера в данный момент. Поэтому перо или курсор не имеют ни батарей, ни шнура, подающего напряжение на микросхемы внутри курсора, их там просто нет. При использовании же активного курсора именно он излучает волны, сообщая таким образом дигитайзеру о своем местоположении. В этом случае либо батареи,

либо провод являются его неотъемлемым атрибутом. Но, независимо от системы, в обоих случаях информация о положении курсора относительно сетки,

встроенной в поверхность дигитайзера, преобразуется в компьютере так, что мы получаем данные о точном положении курсора.

Антенна для определения положения пера является ни чем иным, как проволочной сеткой с малой стороной элементарной ячейки (всего несколько миллиметров). После определения местонахождения источника сигнала (пера/мыши) процессор планшета считывает дополнительную информацию о силе нажатия, угле наклона и состоянии кнопок. Минимальное расстояние, которое может зарегистрировать антенна, определяет разрешающую способность (она намного больше, чем у обыкновенной мыши).

Ввиду многих причин (не идеальная работа сетки, перепады температур, фон от других устройств) есть некоторая погрешность в определении места, где находится указатель, которая может доходить до 1/10 миллиметра.

Особенностями планшетов является способность передавать координаты в двух режимах - относительной (независимо от начального положения в рабочей области) и абсолютной (привязка к началу координат) адресации. У планшетов жестко заданы стороны области рисования, то есть верх всегда будет верхом, как ни крути основание.

В самых совершенных и дорогих дигитайзерах ввод информации происходит без специальных перьев или прицелов, так как рабочая поверхность планшета обладает " тактильной чувствительностью ", основанной на использовании пьезоэлектрического эффекта. При нажатии на точку, расположенную в приделах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка из тончайших проводников, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов. Координаты этой точки обнаруживаются программой-драйвером, сканирующей сетку проводников. Эта программа выполнит отображение точки на экран монитора. Пьезоэлектрические дигитайзеры позволяют чертить на рабочей поверхности планшета, словно на обычной чертежной доске, и таким образом вводить даже несуществующие изображения. При этом графическая информация вводится с разрешением 400 dpi.

Питание для дигитайзера подается со встроенного или внешнего блока питания. Для некоторых моделей - от последовательного порта.

Графический планшет имеет 2 наиболее важных параметра - размер рабочей поверхности и разрешающая способность.

Точ­ный размер рабочей площади планшета обычно указывается в дюймах (один дюйм - примерно 2,5 см) - например, 6х8 дюймов (15х21 см). Кстати, это тот размер, с которого стоит начинать при выборе графического планшета.

Теперь - о разрешающей способности. Поскольку при работе с графическим планшетом вам придется иметь дело не столько с то­чечным изображением, сколько с отдельными линиями, то и раз­решающая способность планшета будет выражаться не в точках, а в линиях на дюйм (Ipi).

Необходимая величина для среднего пользователя - в районе 100 Ipi, ну а современные планшеты поддерживают до 2540 Ipi.

Перо. Его самые важные качества - легкость и возможности управления. Понятно, что чем легче “компьютерное перо”, тем легче с ним работать. Вот почему фактор веса для нас, поклонников эргономичности, весьма важен.

Самые легкие - перья, не содержащие внутри себя дополни­тельных элементов питания. Такие перья практически не отличаются “на ощупь” от обычной ручки. На ряде старых моделей графических планшетов встречаются перья с акку­муляторами и батарейками - это куда менее выгодный выбор. Кста­ти, технология, применяемая в “безбатареечных” перьях, создана и запатентована крупнейшим производителем графических план­шетов - Wacom. И именно такими перьями комплектуется вся их продукция.

Помимо легкости, каждое перо должно быть снабжено и еще кое-чем. Например, специальными кнопочками (обычно их три), с помощью которых регулируются параметры рисуемой линии.

Наконец, последний параметр - чувствительность пера к нажа­тию. Степень этой чувствительности у разных производителей и на разных моделях планшетов различна - от 128 до 1024 уровней на­жатия. Стандартная же величина - 256 уровней, и этого более чем достаточно - реально вы вряд ли будете использовать больше трех-четырех десятков видов нажатия.

Классификация дигитайзеров по области применения:

Размер рабочего поля простейших дигитайзеров, как правило, 4х5 или 4х6 дюймов а функциональные возможности сильно ограничены. Дигитайзеры начального уровня имеют невысокую точность (разрешение до 1000 dpi), малое количество градаций нажатия (256 или меньше), и нечувствительны к наклону. Кроме того, недорогие дигитайзеры не позволяют подключать дополнительные инструменты для расширения своих возможностей.

Соответственно, цена их невысока и находится в пределах 40-120$

Дигитайзеры, предназначенные для рисования, ретуширования, подготовки макетов, выпускаются разных размеров (от А6 до А3). Высокая точность (разрешение более 2000 dpi) и большое количество градаций нажатия (512-1024) позволяют выполнять довольно сложные работы по созданию, ретуши или копированию изображений. Дополнительная возможность - чувствительность к наклону пера для регулировки "размытия" линий.

Для более полного использования возможностей профессиональных дигитайзеров, производители предлагают ряд специализированных инструментов, выполняющих специальные функции. Чтобы с таким устройством было удобно работать, прямо на рабочей поверхности дигитайзера имеются функциональные панели, позволяющие изменять настройки рисования прикосновением пером к обозначению, не прибегая к экранным меню.

Стоимость таких дигитайзеров составляет от $230 до $4000 и выше

Профессиональные дигитайзеры для инженерных работ, функционально не отличаются от описанных выше. Различия состоят в размере (до А0) и комплектации: для выполнения инженерных работ, часто более удобным является использование не обычного пера, а специальной мыши с "прицелом" и программируемыми клавишами.

Использование в программах:

Планшет может использоваться в любой программе точно так же, как и мышь. Но если уж захочется использовать его, что называется, по полной программе, тогда нужно позаботиться о приобретении таких программ, как, например, Fractal Design Painter или Dabbler . Вторая программа является упрощенным, “детским” вариантом первой, а та, в свою очередь, есть не что иное, как имитатор “реальных” графических и живописных техник. Painter специально приспособлен для работы с дигитайзерами, в нем есть развернутые меню для регулировки параметров рисования. Например, можно установить такие зависимости: направление проводимой линии будет влиять на оттенок “чернил”, сила нажима на перо будет отражаться на толщине линии (что самое естественное), скорость проведения линии будет влиять на количество “брызг” вокруг линии… Число регулируемых параметров исчисляется десятками! А в числе рабочих инструментов имеются десяток типов фломастеров, кистей, перьев, карандашей, и для каждого из них можно установить свои характеристики так, что “штрих” или “мазок” получаются совершенно натуральные. Photoshop тоже реагирует на степень нажима пера, но делает он это совершенно однозначно: сильнее нажимаешь – толще линия, и всё. Остается добавить, что возможности графических планшетов наилучшим образом проявляются лишь на быстрых машинах с большими объемами оперативной памяти, поскольку количество информации, передаваемой ими за единицу времени на компьютер, весьма велик.

Трехмерные дигитайзеры:

Задача получения 3D-моделей реальных объектов стоит перед промышленными дизайнерами, инженерами, художниками, аниматорами, разработчиками игровых приложений. Измерение геометрии сложных пространственных форм является основныме требованием для современных производителей технологической оснастки.

Основные области применения дигитайзеров:

Одним из примеров полнофункционального решения для оцифровки объектов любой формы служит недорогой дигитайзер из модельного ряда MicroScribe-3D производства компании Immersion Corporation . На несимметричной основе прикреплен трехшарнирный рычаг, оканчивающийся пером-датчиком. Шарниры с низким уровнем трения обеспечивают практически абсолютную свободу перемещения стального пера. Дигитайзер MicroScribe может оцифровывать предметы, находящиеся в радиусе до 840 мм. Рычаг устройств - жесткий, наличие шарниров позволяет провести дугу с максимальным углом в 330°. Наконечник «руки» может иметь разную форму: в виде шарика или острой иголочки - для снятия более точных показаний. В комплекте со сканером поставляются также н
ожные педали, которые играют роль правой и левой кнопок мыши.

Дигитайзер MicroScribe-3D

Перед каждой оцифровкой дигитайзер должен быть откалиброван. Пользователь выбирает три реперные точки (переднюю правую, переднюю левую и заднюю правую) и вводит их координаты в компьютер с помощью ножных педалей. После этого можно приступать непосредственно к оцифровке. Механические дигитайзеры обладают достаточно высокой точностью - до 0,2 мм. Модели из серии MicroScribe-3D могут снимать координаты со скоростью 1000 точек в секунду и передают информацию со скоростью 38 Кбит/с. Перед сканированием многие дизайнеры расчерчивают объект, вырисовывают линии, по которым пройдет перо.

Оцифровывать можно в полуавтоматическом и ручном режимах. Контактный щуп, установленный на складной арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и транслирует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Оцифрованные данные в дальнейшем обработываются с помощью специальных прикладных программ (AutoCad, Autodesk, Maya, Rhinoceros и др.).

На подготовку к сканированию и саму оцифровку сложного объекта может уйти несколько часов, но с накоплением опыта работы с дигитайзером это время значительно сокращается В процессе сканирования объекта, по мере того как координаты точек попадают в компьютер, на мониторе вырисовывается пространственная модель. Для построения 3D-образов можно использовать программы от Immersion Corporation (набор Digitizing Software Application), которые позволяют представлять отсканированные объекты различными способами, например в виде точек, линий, проволочного каркаса, сплайнов, NURBS (неоднородных рациональных B-сплайнов), а также редактировать и сохранять 3D-образы в файлах форматов dxf, IGES, obj, txt, 3ds для последующего импортирования в другие приложения.

Специалисты по заказным моделям для оцифровки моделей с телевизионным качеством используют более дорогие дигитайзеры для оцифровки своих объектов. Например, используют мобильные координатно-измерительные машины (КИМ) FaroArm производства фирмы FARO Technologies (США). КИМ FARO состоит из опорной плиты, которая крепится к любому подходящему месту и нескольких, соединенных между собой шарнирами, колен. Конструкция очень похожа на строение человеческой руки. У КИМ FARO так же есть своеобразные кистевой, локтевой и плечевой суставы. В каждом шарнире есть датчик контроля угловых перемещений, который в режиме реального времени следит за углом поворота колена, в результате чего программное обеспечение просчитывает координаты откалиброванного щупа - своеобразного пальца. В зависимости от числа колен имеются машины с 6-ю или 7-ю степенями свободы.
По сути, это контактный щуп, который при помощи нескольких потенциометров, установленных на складной арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и преобразует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Достаточно сделать необходимое количество замеров, и сетка готова. В сканере применена система противовесов; он автоматически учитывает изменения температуры и компенсирует соответствующие расширения и сжатия материалов. Это портативное устройство может работать с объектами вписывающимися в сферу диаметром до 3,65 м и имеет точность до 0,3 мм.

Мобильные координатно-измерительные машины Faro Arm

Трехмерные дигитайзеры используются в качестве систем трехмерного боди-сканирования (3D body scan, т.е. «трехмерное сканирование человеческого тела»). Разработка этих систем была связана с требованиями быстрого обмера большого количества человек (армия), получения точного компьютерного изображения (киноиндустрия) и индивидуального пошива. Трехмерное боди-сканирование применяется также в медицине, мультипликации и при создании систем виртуальной реальности (VRML).

Система боди-сканирования WB4

Примеры систем боди-сканирования:

    Cyberware Whole Body Color 3D Scanner (производитель Cyberwear). Сейчас существуют две модели полномасштабных боди-сканеров: WB4 и WBX (WB=Whole Body, т.е. «тело целиком»).

    Symcad (Французская компания TELMAT Industrie )

В геоинформатике, компьютерной графике, системах автоматического проектирования (САПР), картографии и научной обработке результатов измерения дигитайзер используют в качестве устройства для ручного цифрования графической и картографической информации в виде множества или последовательности точек, положение которых описывается прямоугольными декартовыми координатами плоскости дигитайзера.

Основные типы дигитайзеров по принципу работы:

    Ультразвуковые
    Из всех систем по оцифровке 3D-объектов ультразвуковые (или сонарные) - наименее точные и надежные, но при этом самые чувствительные к изменениям в окружающем пространстве. Ультразвуковые дигитайзеры представляют собой систему передатчиков, жестко закрепленных на стенах и потолке. Смотрятся они весьма неэстетично. Передатчики излучают звуковые волны, на основании информации об отражении которых вычисляются координаты точек поверхности 3D-модели. Так как скорость звука зависит от атмосферного давления, температуры и других условий (например, влажности), то результаты оцифровки одного и того же объекта являются функцией состояния воздуха. Помимо этого данные системы очень восприимчивы к шуму, производимому различным оборудованием (компьютерами, кондиционерами), даже жужжание флуоресцентных ламп влияет на оцифровку. К тому же ультразвуковые системы издают странные «кликающие» звуки, раздражающие оператора и всех находящихся в помещении. В идеальных условиях абсолютная погрешность полученных результатов составляет 1,4 мм. Подобные сканеры применяются в основном в медицине и при оцифровке скульптур.

    Электромагнитные
    Принцип работы электромагнитных 3D-дигитайзеров такой же, как у ультразвуковых систем (принцип радара), только для построения пространственной модели вместо звуковых волн используются электромагнитные. Результат работы этих сканеров не зависит от погодных условий, но находящиеся поблизости металлические предметы или источники магнитного поля снижают точность измерений. Естественно, что подобные системы не могут оцифровывать металлические объекты. Даже в специальных помещениях, не содержащих ничего металлического, погрешность магнитных систем составляет не менее 0,7 мм.

    Лазерные
    Прежде всего следует отметить, что цена этих так называемых бесконтактных (оператор не обводит объект щупом) систем очень высока и нередки случаи, когда она выражается числом с пятью нулями (в американских долларах). Лазерные дигитайзеры обладают самой высокой точностью, но область их применения также имеет значительные ограничения. Большие трудности вызывает сканирование объектов с зеркальными, прозрачными и полупрозрачными поверхностями, а также предметов большого размера либо имеющих впадины или выступы, препятствующие прямому прохождению лазерного пучка. Лазерные дигитайзеры - полностью автоматизированные системы. Невозможность участия художника в процессе оцифровки не позволяет расставить акценты, например более подробно отобразить определенную часть объекта, или, наоборот, приводит к получению детализированных моделей, занимающих слишком много места и требующих значительных мощностей для их обработки. Сама оцифровка происходит достаточно быстро, но последующий процесс перевода автоматически полученных данных в конечное изображение может занять много времени (особенно это касается систем с точечной проекцией).

    Механические
    Эти устройства являются золотой серединой среди всех классов дигитайзеров. Высокая точность и относительно низкая стоимость сделали эти устройства самыми популярными. Принцип их работы заключается в следующем: контуры оцифровываемого объекта обводятся прецизионным щупом, положение которого замеряется механическими датчиками. Затем, используя массив трехмерных координат, специальная программа строит каркасную модель объекта. Большим плюсом механических сканеров является то, что получаемые с их помощью результаты не зависят от погодных условий, уровня шума, наличия электромагнитных полей. Тип поверхности также не имеет значения. Поскольку механические дигитайзеры являются ручными устройствами, их использование требует четкой координации движений и внимательности.

  1. Дигитайзер Дигитайзер - это еще одно устройство... название - цифровые преобразователи. Обычно дигитайзеры выполняются в виде планшета. ... планшетами. Применяется такой дигитайзер для поточечного координатного ввода...

  2. Аппаратное обеспечение компьютерной графики

    Лекция >> Информатика, программирование

    Характеристики. Сканеры, классификация и основные характеристики. Дигитайзеры . Манипулятор «мышь», назначение, классификация. Джойстики... для общения с определенным классом сканеров. Дигитайзеры Дигитайзер предназначен для профессиональных графических работ...

  3. Средства и технологии обработки графической информации (2)

    Реферат >> Информатика

    Джойстик), цифровая камера, сканер, дигитайзер . С помощью клавиатуры вводится информация... даже вовсе неплоские предметы. 5. Дигитайзер (digitizer) - это кодирующее... . Основные области применения дигитайзеры : мультипликация, оцифровывание географических...

История

Первые планшеты работали замысловато: перо, касаясь поверхности, испускало искры , звук от которых улавливался микрофонами , расположенными вблизи. Триангуляционным методом определялось положение пера в пространстве. Такая система была сложной, дорогой и при этом ненадёжной, поскольку внешние шумы мешали точно определить положение пера.

Первые графические планшеты, подобные современным, были представлены в 1964 году под названием «графакон» (от англ. Graphic Converter ). Они содержали сетку тонких проволок, создающих последовательность слабых магнитных импульсов, которые улавливались пером, что позволяло определять текущее положение пера.

Первые планшеты для потребительского рынка назывались «КоалаПэд». Хотя изначально они были созданы для компьютера

Принцип действия

В современных планшетах основной рабочей частью также является сеть из проводов (или печатных проводников), подобная той, что была в «Графаконах». Эта сетка имеет достаточно большой шаг (3-6 мм), но механизм регистрации положения пера позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм).

По принципу работы и технологии есть разные типы планшетов. В электростатических планшетах регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под пером. В электромагнитных перо излучает электромагнитные волны , а сетка служит приёмником. В обоих случаях на перо должно быть подано питание.

Фирма Wacom (англ.) создала технологию на основе электромагнитного резонанса , когда сетка и излучает, и принимает сигнал, а перо лишь отражает его. Поэтому в таком устройстве запитывать перо не нужно. Но при работе электромагнитных планшетов возможны помехи от излучающих устройств, в частности мониторов . На таком же принципе действия основаны некоторые тачпэды .

Также есть планшеты, в которых нажим пера улавливается за счёт пьезоэлектрического эффекта . При нажатии пера в пределах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка из тончайших проводников, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов, что позволяет определять координаты нужной точки. Такие планшеты вообще не требуют специального пера и позволяют чертить на рабочей поверхности планшета как на обычной чертёжной доске.

Кроме координат пера в современных графических планшетах также могут определяться давление пера на рабочую поверхность, наклон, направление и сила сжатия пера рукой.

Также в комплекте графических планшетов совместно с пером может поставляться мышь, которая, однако, работает не как обычная компьютерная мышь , а как особый вид пера. Такая мышь может работать только на планшете. Поскольку разрешение планшета гораздо выше, чем разрешение обычной компьютерной мыши, то использование связки мышь+планшет позволяет достичь значительно более высокой точности при вводе.

Характеристики

Рабочая площадь

Рабочая площадь обычно привязывается к стандартному формату бумажного листа (А7-А3). Стоимость приблизительно пропорциональна площади планшета.

Разрешение

Разрешением планшета называется шаг считывания информации. Разрешение измеряется числом точек на дюйм (англ. dots per inch , dpi). Типичные значения разрешения для современных планшетов составляет несколько тысяч dpi.

Число степеней свободы

Количество степеней свободы описывает число квазинепрерывных характеристик взаимного положения планшета и пера. Минимальное число степеней свободы - 2 (X и Y положения проекции чувствительного центра пера), дополнительные степени свободы могут включать давление , наклон пера относительно плоскости планшета, вращение (положение пера относительно своей вертикальной оси).

Применение

Графические планшеты применяются как для создания изображений на компьютере способом, максимально приближённым к тому, как создаются изображения на бумаге, так и для обычной работы с интерфейсами, не требующими относительного ввода (хотя ввод относительных перемещений с помощью планшета и возможен, он зачастую неудобен).

Кроме того, их удобно использовать для переноса (отрисовки) уже готовых изображений в компьютер.

Некоторые программы мгновенного обмена сообщениями (например, MSN Messenger (теперь Windows Live Messenger) и whiteboard ) с использованием, например, протоколов Tkabber и графический редактор Psi.

Некоторые пользователи предпочитают небольшие графические планшеты компьютерной мыши за меньшую нагрузку на руку, как, например, и