Принцип действия графического планшета

Принцип действия графического планшета основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки, состоящей из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между ними (от 3 до 6 мм). Но механизм регистрации положения курсора позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера.

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.

В современных планшетах основной рабочей частью также является сеть из проводов, подобная той, что была в «Графаконах». Эта сетка имеет достаточно большой шаг, но механизм регистрации положения пера позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки.

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». 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 тачпэды.

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. Также регистрация может осуществляться с помощью компонента с переменным сопротивлением или переменной индуктивностью. Существуют реализации, в основе которых лежит пьезоэлектрический эффект. 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.

Принцип действия графического планшета основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки, состоящей из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между ними (от 3 до 6 мм). Но механизм регистрации положения курсора позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера.

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.

Необходимые аксессуары для графического планшета Существует два указующих устройства для графического планшета — курсор и перо (стило). «Курсоры больше популярны в среде пользователей САПР». Перья в виде ручки производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Кроме того, есть простые перья и перья, чувствительные к нажиму. Последние особенно интересны для художников и аниматоров.

Курсоры бывают с четырьмя, восьмью, двенадцатью и шестнадцатью кнопками. Хотя встречаются и исключения из этого правила. Например, фирма OceGraphics, желая выделиться, помимо 16 стандартных сделала еще одну, семнадцатую, самую главную, кнопку.

Курсоры отличаются друг от друга своей формой, легкостью нажатия и положением кнопок. «Самыми популярными во всем мире признаны курсоры CalComp».

При выборе курсора следует обратить внимание на удобство формы и количество кнопок. Для пользователя, работающего в среде AutoCAD для DOS удобно, когда на курсоре максимально много клавиш. А для пользователей, работающих в среде AutoCAD для Windows неудобно, когда клавиш много — их функции проще и удобнее реализовать при помощи специальных программ управления планшетом, которых входят в комплект поставки. Оптимальные курсоры для таких пользователей — четырехкнопочные. планшет дигитайзер электростатический Перья производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Помимо обычных перьев существуют чувствительные к нажиму и наклону — очень важная и удобная функция для компьютерных художников и аниматоров. Они могут быть полезными и пользователям AutoCAD’а для трехмерной визуализации спроектированных объектов.

Степенью нажима регулируют толщину линии и оттенки цветов. Эта функция используется для имитации различных приемов рисования (красками, на текстурированной бумаге, темперой).

Угол наклона пера относительно вертикали достигает 60 градусов. Погрешность приблизительно 2 градуса.

Для реализации этих возможностей необходимо иметь специальное программное обеспечение. Например, AdobePhotoShop, AldusPhotoStyler, FauveMatisse, FractalDesignPainter, AutodeskAnimatorPro, CorelDraw.

Некоторые перья имеют 2 рабочих конца, один из которых выполняет непосредственно функцию пера, другой — ластика.

Так же в некоторых планшетах есть опция, полезная для использования в коллективе. Если планшетом пользуются несколько человек (каждый своим персональным пером), то планшет распознает каждое перо и активизирует персональные настройки его обладателя. Аналогично, некоторые перья позволяют сохранять в себе настройки нескольких пользователей — человек может создавать свои индивидуальные наборы установок. При переключении между наборами драйвер планшета автоматически выбирает нужные настройки. Эта функция удобна так же для настроек нескольких режимов работы, например, один набор для обработки изображений, другой — для проектирования в среде AutoCAD.

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 от Kurta.

И курсоры, и перья бывают как с проводом, так и без него. Беспроводной указатель удобнее, но он должен иметь батарейку, что утяжелит его и потребует дополнительного обслуживания.

Исключение составляют пассивные неизлучающие перья Wacom, которые, однако, менее восприимчивы к степени нажима. Не так давно на рынке дигитайзеров появились предложения с модифицируемыми курсорами, которые могут работать и с проводом, и с батарейкой .

Подводя итог, стоит еще раз отметить, что современный рынок компьютерных аксессуаров предлагает большой выбор графических планшетов. Наиболее крупные производители дигитайзеров каждый год предоставляют пользователям расширенный ряд дополнений и аксессуаров к планшетам: дополнительные трекболы, перья, стилусы, различные наконечники для разных видов графических работ. Наиболее популярны планшеты, производящиеся фирмой Wacom, из-за разработанной и используемой только ей новой технологии работы дигитайзера, которая позволяет пользоваться беспроводным пером без использования батареек, что делает работу с планшетом максимально удобной.

Дигитайзеры различного уровня предоставляют спектр устройств не только специалистам отраслей, требующих навыков работы с планшетами, но и пользователям, не занимающимся профессионально графической деятельностью, для работ с коммуникативными программами и электронных подписей.