Файл: Графические планшеты (Работа с графическим планшетом).pdf

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность данной работы высока, так как рисовать компьютерной мышью крайне неудобно, ведь здесь требуется высокая точность позиции, а также специальная кинетика движений кисти. И поэтому для дизайнеров и художников были изобретены специальные графические планшеты.

Современные графические планшеты позволяют работать с трехмерными моделями, выполнять рисунки от руки, редактировать фотографии, выполнять обработку компьютерной графики, рисовать картины, писать тексты в редакторах, управлять работой компьютера, использовать быстрые клавиши для выполнения запрограммированных действий и т.д.

Современная ситуация на рынке графических планшетов характеризуется некоторой сложностью, порожденной чрезвычайно широким спектром предлагаемых моделей графических планшетов, так понятие «экономкласс» разными компаниями-производителями трактуется весьма неоднозначно, а характеристики простейшего планшета, рассчитанного на любителя рисования, от «Wacom» практически не отличаются от характеристик планшета «Genius», позиционируемого в категории «продвинутый».

Обьект курсовой работы- иновационные подходы к изучению графических планшетов

Предмет курсвоой работы- Теория развития и работы с планшетами

Цель работы: разработать алгоритм работы с графическим планшетом.

Задачи:

1. Изучить принцип работы графического планшета.
2. Рассмотреть технические характеристики графического планшета.
3. Предложить средство анализа технических характеристик графических планшетов.
4. Разработать алгоритм подключения и настройки графического планшета.

Метод изучения темы курсовой работы- аналитический и статистический.

Степень разработанности темы курсовой работы, высока. Её анализом занимались такие ученые и публицисты, как Сушин М.Н в своих трудах «Методы исследования иновационных технологий» и Маркин Р.С в статье журнала «Передовая техника» за 2014 год «Графические планшеты».

Цели и задачи курсовой работы определяют её структуру. Работа включает введение, две главы, заключение, список использованной литературы.

Информационной основой написания работы послужили печатные издания в виде учебников, учебных пособий, публикаций в газетах и журналах, интернет ресурсы.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГРАФИЧЕСКИХ ПЛАНШЕТАХ

1.1 Периферийное устройство «графический планшет»

Графический планшет (от англ. graphics tablet или graphics pad, drawing tablet, digitizing tablet, digitizer — дигитайзер, диджитайзер) — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь (Приложение рисунок 1).

Первым графическим планшетом был «Телеавтограф», запатентованный Элишей Греем в 1888. Элиша Грей более известен как современник изобретателя телефона – Александра Белла.

Первый графический планшет, похожий на современные, использовался для распознавания рукописного ввода компьютером Stylator в 1957. Более известный и часто ошибочно именуемый первым, графический планшет RAND Tablet 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. Емкостно связанное перо принимало этот сигнал, который затем мог быть декодирован обратно в координаты.

Другой графический планшет известен как «акустический планшет», перо которого генерировало искры при помощи искрового промежутка. Щелчки триангулировались серией микрофонов для определения местонахождения пера. 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, соединенными с ПК и программой типа 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.

Существует две категории графических планшетов:

1. Настольные графические планшеты.

Представляют из себя пластиковую рабочую поверхность (со встроенной под нее электроникой), которая подключается к компьютеру через провод USB или беспроводным способом с использованием Wireless Accessory Kit (приобретается отдельно), и электронное перо без проводов и батареек, которым вы работаете на поверхности и над поверхностью планшета.

На настольных графических планшетах не отображаются штрихи, которые вы делаете в программе. Все действия отражаются только на экране монитора вашего персонального компьютера.

Данная категория представлена на рынке на сентябрь 2015 г. двумя линейками: Intuos и Intuos Pro.

2. Интерактивные перьевые дисплеи.

Представляют из себя монитор (дисплей), под стеклянной поверхностью которого встроен графический планшет. Благодаря такой конструкции работа пером происходит непосредственно по экрану монитора, обеспечивая идеальную координацию руки и глаз (Приложени рисунок 2).

Данная категория представлена на рынке на сентябрь 2015 г. двумя линейками: Cintiq и PL.

Семейство интерактивных перьевых дисплеев Cintiq сочетает в себе преимущества ЖК-дисплея, естественные ощущения при работе пером и великолепную производительность за счёт использования запатентованной профессиональной перьевой технологии Wacom. Работа на экране Cintiq предполагает использование всех преимуществ цифровых технологий для творческого труда, при этом имитируются ощущения работы с традиционными материалами художника.

Использование интерактивных перьевых дисплеев Cintiq дает возможность творческим и талантливым людям выполнять работу естественно и интуитивно непосредственно на поверхности высококачественного ЖК-дисплея с учётом возможностей профессионального пера, созданного по технологии Wacom и чувствительного к давлению и углу наклона.

Модели Cintiq созданы для имитации традиционных ощущений при работе обычными инструментами художника, например, карандашом, маркером, кисточками на холсте и бумаге, инструментами для ретуши фотографической экспозиции, либо инструментами скульптора по глиняной заготовке, при этом пользователи имеют возможность использовать все возможности мощных и гибких в применении программных приложений для создания творческих образов.

Компания Wacom готова предложить пять вариантов дисплеев для работы непосредственно на экране: дисплеи высокой четкости Cintiq 24HD touch, Cintiq 24HD, Cintiq 22HD, Cintiq 22HD touch, а также компактный Cintiq 13HD.

Модели Cintiq используются практически на всех этапах творческого процесса. Для получения более подробной информации о преимуществах Cintiq на наиболее востребованных этапах творческого труда выберите интересующий Вас раздел.

1.2 Принцип работы графического планшета

Принципы, лежащие в основе работы любого графического планшета однотипны: перо или мышь (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 (Приложени рисунок 3).

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 проще, — стало быть, такой путь при чуть меньшем удобстве оказывается конструктивно проще и дешевле.

Желтым показаны пути поступления электропитания в различные блоки пера, красным — информация о состоянии компонентов, голубым — выходной сигнал, улавливаемый антенной планшета. В цифровом пере все данные поступают в микрочип, который, взаимодействуя с модулятором, формирует пакет исходящих данных, добавляя в него 64-битный код, содержащий идентификационную информацию о данном конкретном пере.

Приемопередающая (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 1000 dpi и более. Шаг считывания сетки планшета — это физический предел разрешения. В этих границах может осуществляться программное изменение разрешения, причем не обязательно пропорциональное.

Однако у планшетов есть и погрешность определения местоположения указателя, связанная со 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 др. Погрешность существующих планшетов может достигать 0,1 мм, однако, как правило, она меньше.

Из изложенного следует, что, начиная с определенного размера, планшеты дают прирост качества изображения, который может быть востребован только в определенных профессиональных областях. Например, легко подсчитать, что при разрешении 1000 dpi планшет формата А6 имеет рабочее поле 5000х3500 точек, что значительно превышает разрешение любого монитора. Иными словами, если использовать планшет преимущественно для экранного рисования (а не для создания, скажем, крупноформатных полиграфических работ или произведений, в которых должна быть видна фактура длинного и свободного ручного штриха), то такого размера и разрешения более чем достаточно.

Определить положение мыши проще, чем положение пера, поскольку от нее передается меньше данных. Однако надо отметить следующее. В режиме относительных координат, установленном для мыши по умолчанию, курсор перемещается в зависимости от её ускорения — то есть эмулируется поведение обычной мышки. В момент значительной загрузки процессора это может приводить к непредсказуемым скачкам экранного курсора. Поэтому многие специалисты рекомендуют для компьютеров с медленным процессором и небольшим объемом оперативной памяти устанавливать для мыши абсолютную адресацию, отображая на экране лишь небольшую часть рабочей области планшета. При этом, даже если процессор будет загружен вычислениями во время перемещения мыши, курсор, пусть и с задержкой, будет точно поставлен на позицию, соответствующую положению мыши.

Таким образом, перо взаимодействует с планшетом, когда расположено близко от его поверхности. Резонируя, перо генерирует собственную частоту. Настроенный на нее планшет улавливает сигналы пера и фиксирует его текущие координаты с абсолютной точностью. Далее обработанная информация передается на компьютер, извлекающий данные из сигнала (включая характер — перо или ластик) и формирующий изображение на мониторе.

Во время работы планшет использует принцип электромагнитного резонанса. Как видно из рисунка, в корпусе стилуса расположены собственно перо, контактирующее с планшетом, индуктивно-емкостной резонансный контур, модулятор, микрочип и программируемые кнопки-переключатели. В полном согласии с теорией, каждые 20 мкс особая координатная сетка, расположенная под экраном планшета, формирует электромагнитный импульс заданной частоты.

Технология распознавания, используемая в работе графического планшета. В реализации рукописного распознавания существует два направления: