Файл: Графические планшеты (TABLET PC: РЕВОЛЮЦИЯ ИЛИ ЭВОЛЮЦИЯ?).pdf

Очевидно, что разработчики Apple черпали вдохновение из книги американского фантаста, поскольку одновременно с iPad компания анонсировала и концепцию электронной газеты.

Типичный планшетник больше всего напоминает карманный компьютер, разросшийся до размеров большой книги. Главным (а зачастую и единственным) способом работы с ним является использование сенсорного экрана. Несмотря на Внешнее сходство, планшетные ПК отличаются разнообразием функциональных возможностей, а также видов и форм, которые определяют подкласс устройства.

4.1 Планшеты

Эти устройства не имеют собственной клавиатуры, но оснащены заменяющим ее сенсорным экраном, на который может выводиться экранная клавиатура. Как правило, планшеты обладают производительностью не самого мощного ноутбука. Они предназначены для пользователей, работающих «на ходу»; для них такое устройство является высокотехнологичным блокнотом, полностью совместимым с ПК. Но, приобретая планшет, необходимо учитывать, что эти устройства лишены клавиатуры - в них реализована функция распознавания символов, которые пользователь пишет на сенсорном экране, а рукописный ввод вряд ли поможет работе с программами, ориентированными на традиционный ввод информации.

Сегодня классические планшеты сложно найти в розничных магазинах, поскольку спрос на них очень мал. Но подобного рода компьютеры востребованы в качестве делового инструмента для врачей, инженеров, администраторов.

4.2 Интернет-планшеты

Другое название этих устройств веб-панели. Это подкласс планшетов, ориентированных на работу в Интернете, чтение книг и пр. Их размеры меньше, а производительность ниже, чем у обычных планшетов. К таким устройствам относится Apple iPad.

Функциональные возможности веб-панелей достаточно ограниченны. С их помощью можно только просматривать веб-страницы, вести переписку, читать электронные книги, слушать музыку и смотреть фото. Эти гаджеты идеальны для технократов, не мыслящих себя вне Сети и без электронных помощников под рукой. Ведь обычно такие пользователи, помимо планшета, имеют и ноутбук, и настольный пк.

«На основе интернет-планшетов были разработаны компьютеры формата Slate РС. Эти устройства отличаются поддержкой голосового и сенсорного ввода, довольно мощной аппаратной частью и установленной ОС Windows».

Интерес к Slate РС в настоящее время выше, чем к обычным планшетам.

4.3 Планшетные ноутбуки (трансформеры)

Это портативные ПК, которые позволяют развернуть экран и «уложить» его на клавиатуру.

Трансформеры наиболее универсальны - могут использоваться и как планшеты, и как обычные ноутбуки. Как среди ноутбуков выделяют отдельный вид нетбуков, так и среди трансформеров есть компактные и экономичные модели, получившие название нетбуковтрансформеров.

Ноутбуки-трансформеры объединили в себе универсальность обычных ноутбуков и возможности сенсорного ввода планшетов. Из-за того, что в трансформерах реализовано, по сути, два устройства, их габариты и вес довольно внушительны, поэтому такие ПК тяжело держать на одной руке. Зато сенсорный экран можно использовать и при работе в обычном режиме, что иногда удобно.

Помимо поворотного экрана, других отличий от обычных ноутбуков у трансформеров практически нет. Но планшетные ноутбуки с экранами больших размеров встречаются крайне редко, поскольку увеличение размеров устройства сделает использование его в качестве планшета совсем неудобным. Типичная диагональ трансфомера составляет 12", поэтому людям с ослабленным зрением не рекомендуется покупать такое устройство.

Полноразмерные ноутбуки-трансформеры едва ли удобны для постоянной работы в дороге, однако они имеют достаточно большой экран и богатые функциональные возможности. Следует признать, что сенсорный экран служит скорее приятным дополнением, нежели необходимым атрибутом. А вот с нетбуками-трансформерами ситуация другая. Они очень удобны, когда критичен размер устройства, но вместе с тем необходим сенсорный экран и возможность работать с привычными элементами управления. Нетбук с поворотным экраном прекрасно подходит для студентов, особенно если учитывать современные достижения в области распознавания рукописного ввода - Windows 7 распознает даже сложные формулы. Минусы очевидны: небольшой дисплей может затруднить работу с сенсорным экраном, а маленькая клавиатура неудобна для печати больших объемов текста.

Однако такой компактности и универсальности, как у нетбуков-трансформеров, нет ни у одного другого устройства.

4.4 UMPC

Данная аббревиатура расшифровывается как Ultra Moblile РС (сверхпортативный ПК). Спецификация для этого класса особо компактных устройств разработана компаниями Intel, Мiсrosоft и Samsung. UMPC по своим размерам чуть больше КПК, но, в отличие от них, управляются ПК-совместимыми операционными системами. Несмотря на наличие сенсор экрана, сверхпортативные компьютеры часто имеют клавиатуру, тачпад или джойстик.

В последнее время применительно к UMPC также используют наименование МID (Мobile Internet Device - мобильное интернет устройство). Платформа UМРС существенно отличается от рассмотренных планшетных ПК. Это нечто среднее между планшетами и поскольку UМРС-модели невелики в размерах и оснащены совсем небольшими экранами диагональю 5-7". Тем не менее сверхпортативные ПК предназначены для работы с полноценными ОС семейства Windows, поддерживающими х86-совместимые процессоры. До появления процессоров Intel Atom экономичных, но достаточно мощных х86-процессоров просто не существовало, поэтом создателям UMPC приходилось сохранять баланс между производительностью и автономностью компьютеров.

Следует также учитывать, что у UMPС большой объем оперативной памяти (до 1 Гб, но чаще меньше), работающей на невысокой частоте. Это позволяет снизить цену и энергопотребление, но не лучшим образом сказывается на работе с прoграммами.

«UMPC производители часто комплектуют клавиатурой. Обычно она разбита на две части, расположенные с двух сторон от экрана, из-за чего компьютер становится похож на игровую приставку Sony PSP. Некоторые модели оборудованы джойстиками, благодаря которым можно обойтись без использования стилуса».

Глава 5. ТИПЫ СЕНСОРНЫХ ЭКРАНОВ

В зависимости от применяемой технологии распознавания касания сенсорные экраны подразделяются на три категории.

Резистивные.

«Экраны, разработанные с помощью резистивной технологии, наиболее просты, их основа - мембрана, расположенная над проводящей подложкой. Прикосновение к экрану любым объектом (пальцем, стилусом, колпачком шариковой ручки) прижимает мембрану к подложке, электроника замеряет сопротивление между краями мембраны и проводящего слоя и вычисляет координаты точки нажатия».

Такие экраны дешевы и устойчивы к загрязнениям. Однако их поверхность легко повредить, кроме того, они плохо функционируют при низких температурах и не обладают высокой прозрачностью. В настоящий момент резистивные экраны практически не применяются.

Поверхностно-емкостные.

Работа таких экранов строится на измерениях значения электрической емкости. «Прикосновение к экрану вызывает утечку переменного тока, подаваемого из углов экрана (это связано с тем, что человеческое тело обладает электрической емкостью). Чем ближе точка прикосновения к одному из углов, тем больше сила тока. На основе замеров протекающего через угловые электроды тока вычисляется точное место прикосновения».

Данный тип экранов не поддерживает распознавания нескольких касаний.

Проекционно-емкостные.

Под стеклом таких экранов находится сетка, состоящая из электродов-конденсаторов. Прикосновение пальца к экрану изменяет значение их емкости, за этим следит чувствительная электроника. Она фиксирует наличие электродов с увеличившейся емкостью и по их координатам вычисляет точку касания. Экраны данного класса поддерживают технологию Multitouch, поэтому мультисенсорные дисплеи разрабатываются именно на основе данной технологии.

Глава 6. ГРАФИЧЕСКИЕ ПЛАНШЕТЫ

6.1 Что такое графический планшет

Графический планшет — это периферийное устройство ввода вывода, позволяющего пользователю рисовать на специальной области зондом (визиром, карандашом, пером). Рабочая область чувствительна к разным уровням нажатия и углам прикосновения карандаша. Планшет позволяет людям использовать компьютер как средство рисования и обработки изображений в более удобном и привычном виде. Также может прилагаться специальная мышь. Координата текущего положения зонда определяется с частотой от 200 до 500 раз в секунду. Этим обеспечивается что даже при быстрых перемещениях зонда вдоль какой-нибудь кривой она будет вводиться достаточно гладко. Из-за большой частоты опроса генерируется много данных, поэтому в большинстве случаев они подвергаются дальнейшей обработке для сокращения объема. Обычно используемый способ - выдача новой координатной пары при достижении заданного отклонения от последней зафиксированной. В общем планшеты работают в различных режимах:

точечном, когда генерируется координата при нажатии кнопки зонда;
непрерывном, когда последовательность координат генерируется непрерывно при нахождении зонда в рабочей области планшета (при этом может производиться сокращение объема передаваемых данных так, как это описано выше);
переключаемом непрерывном, когда генерируется непрерывная последовательность координат при нажатии кнопки зонда;
приращений, когда формируются приращения к последней выданной позиции.

6.2 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 английского словосочетания 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 Apple II, со временем «Коала» распространилась и на другие персональные компьютеры. Потом другие фирмы стали выпускать свои модели планшетов.

6.3 Разновидности планшетов

6.3.1 Акустический планшет

В таком планшете разрядник в зонде излучает ультразвуковой сигнал, который принимается ленточными микрофонами, расположенными на двух смежных сторонах планшета (рис. 1а). Акустические планшеты с тремя группами микрофонов (рис. 1б) могут выдавать трехмерную координатную информацию.

По времени прихода звука к микрофонам определяется точное положение зонда. В связи с большой скоростью распространения звука в воздухе @ 330 м/с эти измерения не представляют трудностей. Акустический планшет позволяет определять координаты и при значительном удалении от поверхности планшета, но с ошибкой, как это пояснено на рис. 2a).

Это свойство планшета позволяет определять 3D координаты с помощью плоского планшета, имеющего по микрофону на каждой стороне. Основным недостатком акустического планшета является сильная зависимость от окружающей среды, особенно влажности.

6.3.2 Потенциометрический (градиентный) планшет

Поверхность планшета представляет собой резистивное покрытие (рис. 3). По границам к этому покрытию подводится ток попеременно по X и Y направлениям. Зонд планшета имеет гальванический контакт с резистивным покрытием. Координата определяется по падению напряжения в точке контакта. Для устранения искажений поля, вызываемого взаимным влиянием контактных шин, питающие напряжения подводят через диоды. Основные проблемы при разработке таких планшетов:

материал покрытия должен быть достаточно высокоомным, чтобы обеспечить простоту и точность измерения;
материал покрытия должен обладать однородной проводимостью, чтобы обеспечить линейность ввода координат;
материал покрытия должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать постоянный контакт с наконечником планшета.