Файл: Графические планшеты (История понятия «графический планшет»).pdf

Актуальность темы исследования заключается в том, что в сфере компьютерной периферии появлялось множество разнообразных устройств и дополнений, которые способствуют расширению функционала современного компьютера. Многие разработки явились тупиковыми ветвями, а некоторые получили развитие настолько масштабное, что для ряда производителей оргтехники явились основным продуктом реализации. Интересным развитием устройств ввода информации стал графический планшет. Он не только смог объединить функционал джойстика и мыши, но и существенно смог облегчить работу пользователя, став более естественным и адаптированным под человека инструментом.

Свою историю планшеты ведут от дигитайзеров, которые по сегодняшний день получили широкое применение при разработке или оцифровке разнообразной конструкторской документации. Задачи графических планшетов несколько иные. Им нет нужды без устали оцифровывать кипы чертежей, схем или выкроек, нередко занимающих значительную площадь ватманского листа формата А1 или даже А0. От них ждут ни много, ни мало — обыкновенного чуда. Имя ему — рисунок, послушно выводимый на экран дисплея умной начинкой, составляющей основу этой вполне компактной техники. С помощью профессиональных моделей создаются настоящие шедевры живописи и графики, совмещающие различные стили и приёмы, — благодаря симбиозу уникального набора инструментов и специализированных графических пакетов.

Наряду со сканером, цифровой камерой и фотопринтером, планшет стал непременным атрибутом художника-дизайнера, помогая творить на компьютере в привычном стиле — как карандашом или кистью.

В то время как сканеры обеспечивают ввод в ПЭВМ готовых изображений, графические планшеты, или дигитайзеры автоматизируют их создание. Следовательно, графический планшет (частично) является альтернативой манипуляторам, предназначенным для ручного ввода графической информации, чертежей и рисунков, ретуширования фотографий.

Таким образом объектом данной работы будет периферийные устройства персонального компьютера.

Предметом исследования будет являться графический планшет.

Целью курсовой работы является изучение особенностей графических планшетов. В связи с поставленной целью в курсовой работе решаются следующие задачи:

- рассмотреть историю появления и развития графических планшетов;

- дать понятие «графический планшет»;

- изучить устройство и принцип работы планшетов;

- рассмотреть виды и типы графических планшетов;

- изучить технические характеристики.

Для изучения курсовой работы было рассмотрено множество научных статей, учебной литературы и электронных источников. В результате анализа, можно сделать вывод, что данная тема в настоящее время мало изучена и выявлен ощутимый дефицит современной учебной литературы.

Партыка Т.Л., Попов И.И. в своем учебном пособии привели и подробно описали принцип действия, классификацию, характеристики периферийных устройств, в том числе и о графических планшетах.

Настоящий самоучитель компьютерной графики под авторством Мельниченко В.В. и Легейда В.В. раскрывает особенности работы с графикой, а также рассмотрены вопросы по цифровым изображениям.

Максимов Н.В. и Партыка Т.Л. в учебнике «Технические средства информатизации раскрывают основные характеристики, функции и структуру технических средств обработки и интерактивных устройств.

В учебнике Гребенюк Е.И. и Гребенюк Н.А. приведена информация о современных средствах и технологиях ввода, хранения и обработки графической информации.

Глава 1 История появления и сущность понятия «графический планшет»

1.1 История развития графических планшетов

В 1888 году американский изобретатель Элишей Греем создал первый графический планшет, который получил название «Телеавтограф» (рисунок 1).^[1]

Художник в пункте отправления создавал изображение на специальном электростоле; точки соприкосновения пера и стола преобразовывались в электрические импульсы и передавались на станцию приёма. Там сервомеханизмы с укреплённым пером воспроизводили рисунок. ^{^[2]}

Рисунок 1 – Первый графический планшет «Телеавтограф»

В 1942 году появились первые реальные технологии на основании которых был разработан сенсорный экран, позволяющий писать от руки.

Через десять лет, в 1952 году представлена система Styalator состоящая из специального пера для ввода в компьютер информации и сопутствующего программного обеспечения, которое обеспечивало распознавание рукописного текста в режиме реального времени. Само по себе это устройство не являлось компьютером, а лишь служило для ввода в него данных.^{^[3]}

Первый планшет, внешне и по техническим характеристикам похожий на современный, является дигитайзер компьютера Staylor, разработан в 1957 году, в который встроен координатор распознания движения стилуса относительно нулевой точки и передавал его в компьютер.^{^[4],}^[5]

В 1961 году была разработана аналогичная система, получившая название RAND Tablet. ^{^[6]}

В 1964 году компанией RAND (рисунок 2) разработан усовершенствованный гаджет, который получил широкое распространение среди населения благодаря доступной цене и несложному устройству.^[7]

Рисунок 2 - Внешний вид RAND Tablet

Цифровые значения координат пера поступали в видеосистему компьютера, которая отображала их на экране дисплея в виде точки. Высокоскоростной мультиплексор позволял подмешивать этот сигнал к видеоинформации, генерируемой программным обеспечением компьютера, размещая, таким образом, рисуемые точки на заданном фоне. Управляя задержкой отрисовки текущих и поступления новых координат, разработчикам удалось реализовать «электронные чернила» — последовательности точек, сливавшихся в одну линию. Благодаря этому решению с помощью планшета можно было работать с растровой графикой (рисунок 3). ^{^[8]}

Планшет RAND широко применялся в разработках корпорации, связанных с непосредственным манипулированием графическими данными на экране дисплея. ^[9]

Рисунок 3 - Принцип сопряжения RAND Tablet с компьютером

В 1966 году в известном сериале «Star Trek» появляется планшетный компьютер PADD.^{^[10]}

В течение 70-х годов прошлого века компьютерная техника показывает стремительное развитие. К началу 80-х достаточно большое количество население (в основном, в США) уже имеют компьютеры в домашнем использовании, кроме этого они стали привычными инструментами в компаниях.^[11]

Первые графические планшеты для массового употребления начали производить в Японии. Они позволяли упростить ввод иероглифов, которые с их помощью можно было просто рисовать пером.

Клавиатура для ввода текстов иероглифическим письмом довольно неудобна, так как иероглифы слишком многочисленны: даже базовые элементы письма нельзя разместить на привычном для нас количестве клавиш. ^{^[12]}

В 1981 году американский музыкант мультиинструменталист Тодд Радгрен придумал и запатентовал технологию, позволяющую сделать планшет цветным. Патент он продал компании Apple и технология приобрела название Utopia Graphics Tablet System.^[13]

Рисунок 4 - Предтечей современных тачпадов стал планшет компании Apple – CoalaPad

В 1986 году компания Wacom выпустила свой первый планшет WT-460M. Через некоторое время инженеры компании обеспечили стилус питание от экрана.

1.2 Сущность понятия «графический планшет»

К графической информации относятся: принципиальные электрические схемы, архитектурные чертежи, графики и т.д. Для ввода графической информации в персональный компьютер необходимо выполнить поиск элементов изображения с помощью различного рода датчиков, а затем осуществить преобразование полученных координат в двоичные сигналы. ^[14]

Рассмотрим более подробно понятие «Графический планшет».

Графический планшет (или дигитайзер, диджитайзер, от англ. digitizer) – это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. ^{^[15]}

Графический планшет (или Digitizer) - это кодирующее устройство, позволяющее вводить в компьютер двумерное, в том числе и многоцветное, изображение в виде растрового образа. ^[16]

Графический планшет – это устройство, с помощью которого можно производить ввод данных от руки, как в память данного устройства, так и непосредственно в компьютер или ноутбук. С помощью графического планшета вы сможете ввести свою личную роспись в компьютер в электронном виде, а также вводить рисунки, сделанные от руки и т.п.^{^[17]}

Таким образом, можно сформулировать обобщенное понятие графического планшета - это устройство, которое предназначено для ввода графической информации.

Основная задача планшетов - это облегчение ввода графики и упрощение процесса обработки. Данное устройство работает как с растровыми изображениями, так и облегчают работу с чертежами в векторной графике.

Дигитайзеры используются в системах автоматизированного проектирования (САПР) и легкостью способны заменить компьютерную мышь или работать параллельно с ней, так как для рисования или создания чертежей удобнее использовать планшет, а для ввода текстовой информации – мышь и клавиатуру. ^[18]

Глава 2 Устройство и принцип работы графических планшетов

2.1 Устройство графического планшета

Современный графический планшет, он же дигитайзер состоит из основания (плоский планшет), подключенный к последовательному порту ПК, чувствительного к нажатию или близости пера, и устройства указания (перо, указатель), соединенного с планшетом проводным или беспроводным методом. ^[19]Также может прилагаться специальная мышь (рисунок 4). При нажатии на кнопку курсора или пера, положение фиксируется относительно поверхности планшета и координаты передаются в компьютер.^[20]

Рисунок 4 - Графический планшет

Перья производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Есть перья, чувствительные к нажиму, особенно привлекательные для компьютерных художников и аниматоров. Такое перо может воспринимать до 256 градаций усилия нажима. 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 одобранной фактуре. Для реализации этих возможностей необходимо иметь специальное программное обеспечение.^[21]

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 лучших признаны 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 шестнадцати кнопочных курсоров стандартом является «табличное» расположение кнопок (как на телефонном аппарате). ^[22]

В планшетах основной рабочей областью 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). ^{^[23]}