Графический планшет
Графи́ческий планше́т (от англ. graphics tablet или graphics pad, drawing tablet, drawing tab, digitizing tablet, digitizer — дигитайзер, диджитайзер) — это устройство для ввода информации, созданной от руки, непосредственно в компьютер. Состоит из пера (стилуса) и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.
Первым графическим планшетом был «Телеавтограф», запатентованный Элишей Греем (Elisha Gray) в 1888[1]. Элиша Грей более известен как современник изобретателя телефона — Александра Белла.
Первый графический планшет, похожий на современные, использовался для распознавания рукописного ввода компьютером Stylator[2] в 1957. Более известный и часто ошибочно именуемый первым, графический планшет RAND Tablet[3] также известен как «Графакон» (ГРАФический КОНвертер), представленный в 1964. RAND Tablet использовал сетку проводников под поверхностью планшета, на которые подавались закодированные троичным кодом Грея электрические импульсы. Ёмкостно связанное перо принимало этот сигнал, который затем мог быть декодирован обратно в координаты[4].
Другой графический планшет известен как «акустический планшет», перо которого генерировало искры при помощи искрового промежутка. Щелчки триангулировались серией микрофонов для определения местонахождения пера[5]. Система была довольно сложной и дорогой, микрофоны были чувствительны к посторонним шумам.
Графические планшеты популяризовались в связи с их коммерческим успехом в середине 1970-х — начале 1980-х гг. ID (Intelligent Digitizer) и BitPad, выпускаемых Summagraphics Corp. Эти планшеты использовались как устройство ввода для множества Hi-End CAD (Computer Aided Design) систем соединёнными с ПК и ПО вроде AutoCAD.
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.
Принцип действия[править | править код]
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 200 линий на мм).
По принципу работы и технологии существуют различные 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 создала технологию на основе электромагнитного резонанса, когда сетка и излучает, и принимает сигнал. При этом излучаемый сеткой сигнал используется для питания пера, которое, в свою очередь, посылает ответный сигнал, являющийся не просто отражением исходного, а заново сформированным, который, как правило, несёт дополнительную информацию, идентифицирующую конкретное перо, а также данные о силе нажатия, фиксации/положении органов управления на указателе, о том, используется ли рабочий кончик пера или его «ластик» (в случае, если такие функции в нём предусмотрены). Поэтому отдельного питания для такого устройства не требуется. Но при работе электромагнитных планшетов возможны помехи от излучающих устройств, в частности, мониторов. На таком же принципе действия основаны некоторые тачпады[6].
Существуют планшеты, в комплект которых входят перья, способные регистрировать силу нажатия. Как правило, в основе механизма регистрации лежит использование конденсатора переменной ёмкости. В частности, такой тип датчика используется в перьях к планшетам фирмы Wacom[7]. Также регистрация может осуществляться с помощью компонента с переменным сопротивлением[8] или переменной индуктивностью. Существуют реализации, в основе которых лежит пьезоэлектрический эффект[источник не указан 4018 дней]. При нажатии пера в пределах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка 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 поворота в плоскости планшета 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 по тому же принципу, что и перо. 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[править | править код]
Разрешение[править | править код]
Разрешением планшета называется шаг считывания информации. Разрешение измеряется числом линий на дюйм (англ. lines per inch, lpi). Типичные значения разрешения для современных планшетов составляет несколько тысяч lpi.
Число степеней свободы[править | править код]
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[править | править код]
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, но 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 Skype ) позволяют пользователю, имеющему графический планшет, интерактивно демонстрировать рисуемое абоненту на другом конце.
Некоторые такие приложения имеют функцию совместного редактирования изображений (англ. whiteboard) с использованием, например, протоколов Jabber. Среди них — IM‑клиент Coccinella , IM-клиент Tkabber и графический редактор Inkscape. Ведётся разработка поддержки whiteboard и в клиенте Jabber Psi.
Некоторые видеоигры позволяют использовать графический планшет как игровой контроллер. В osu! распространено использование графического планшета в связке с клавиатурой, где графический планшет служит для управления курсором на экране[9].
Ссылки[править | править код]
- Графические планшеты Wacom
- Графические планшеты XP-Pen
- Электронный холст. Обзор новинок. // «Известия науки», 19 декабря 2005
- Графический планшет . — строение Wacom graphire A6. Дата обращения: 11 февраля 2012. Архивировано 18 мая 2012 года.
Примечания[править | править код]
- ↑ Gray, Elisha (1888-07-31), [rwservices.no-ip.info:81/pens/biblio70.html#Gray1888b Telautograph], United States Patent 386,815, <rwservices.no-ip.info:81/pens/biblio70.html#Gray1888b>
- ↑ Dimond, Tom (1957-12-01), [rwservices.no-ip.info:81/pens/biblio70.html#Dimond57 Devices for reading handwritten characters], Proceedings of Eastern Joint Computer Conference, с. 232–237, <rwservices.no-ip.info:81/pens/biblio70.html#Dimond57>. Проверено 23 августа 2008.
- ↑ An Historical Timeline of Computer Graphics and Animation Архивировано 29 июня 2007 года.,
- ↑ Отец всех тачскринов: планшет RAND
- ↑ Whetstone, A. Spark Pen . Science Accessories Corporation: United States Patent 3,626,483 (7 декабря 1971). Дата обращения: 16 ноября 2009. Архивировано 5 февраля 2012 года.
- ↑ HP Compaq 2710p — приятная новинка в сегменте Tablet PC // 3DNews.
- ↑ Wacom Generation 2 Tip Sensor Архивная копия от 9 марта 2010 на Wayback Machine
- ↑ Препарируем электрическое перо Wacom
- ↑ Play Styles (англ.). osu!. Дата обращения: 12 февраля 2019.
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. |