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

1. Аналитическое распознавание (графический или структурно-лингвистический метод). Система пытается распознать вводимые символы, основываясь на тем или иным образом формализованных знаниях о рукописных глифах и их сочетаниях с применением различных форм словарной обработки.
2. Методы, основанные на нейросетевых технологиях. Используется соответствующим образом обученная нейросеть, как правило со специфическими доработками базовых алгоритмов. Впрочем, если подходить к вопросу строго, большинство доведенных до коммерческого уровня систем довольно сложно однозначно классифицировать, поскольку нейросетевая «распознавалка» вполне может использовать, скажем, словарную информацию для повышения качества распознавания и наоборот.

У аналитических систем есть преимущество — они практически не требуют обучения. Сильная сторона нейросетевых алгоритмов — в общем случае несколько меньшие требования к ресурсам, что позволяет адаптировать их для мобильных устройств. Аналитические системы (по определению) не так сильно зависят от базы росчерков для каждого конкретного языка и, в общем, позволяют корректно распознавать даже «незнакомые» системе языки (при условии сходства в начертании символов, разумеется).

Основной единицей «измерения» в системе распознавания выступает штрих, нарисованный пользователем без отрыва пера. При этом символ, соответствующий одной букве алфавита, может быть написан одним (е, с) или несколькими (х, ж) росчерками. Как известно, с распознаванием разных типов почерка человеческий глаз справляется без ощутимых затруднений, что, в общем, неудивительно, если вспомнить, что за работу одного только фоторецептора сетчатки отвечает около 700 нейронов. В программной системе, связанной естественными ограничениями, которые налагает аппаратная база, этап распознавания, очевидно, упрощен, но тем не менее все равно предполагает большой объём вычислительной работы и анализ огромного количества параметров (до 1000), таких, как количество росчерков, кривизна, направление движения, пересечения и др. В ходе процедуры распознавания анализируется траектория пера, причем в несколько этапов. Первый из них — фильтрация, устранение неровностей (шумов) траектории, появление которых неизбежно при написании символов (дрожание руки и т. д.). По завершении процедуры фильтрации и первоначального анализа символ сопоставляется с эталоном. Эталон — набор устойчивых признаков, характеризующих букву. За каждой буквой закреплено несколько эталонов, соответствующих наиболее распространенным способам её написания. Сопоставление параметров, полученных в результате анализа траектории введенного символа, выполняется для каждой буквы алфавита, вероятность совпадения выражается в некоторой обобщенной оценке или процентах. Далее вполне закономерной выглядит гипотеза, что совпадение максимального числа параметров символа и эталона означает появление искомого символа. В ряде случае также имеется этап постобучения, когда пользователь из нескольких предлагаемых системой распознавания символов вручную выбирает правильный, таким образом «обучая» её (впрочем, при достаточно большой БД почерков эта процедура обычно опускается).

При подключении подсистемы словарной обработки процесс усложняется, охватывая не только символы, но и более крупные лексические единицы. Вводимые пользователем слова в процессе обработки очередного символа сопоставляются со словоформами из словарной базы.

При совпадении слова, даже содержащего неточно распознанные символы или опечатки, с образцом из словаря в процедуру распознавания вносятся соответствующие коррективы. В данном случае может возникнуть проблема с вводом аббревиатур или транслитерации, но она обычно решается переключением соответствующих параметров в настройках системы распознавания. Зато средства орфографического контроля позволяют обеспечить достаточно устойчивое распознавание не только побуквенного, но и слитного ввода — одну из наиболее сложных проблем для разработчиков. Природа трудностей очевидна: на этапе графического анализа сложность возрастает на порядок, поскольку к вариантам распознавания отдельных символов добавляются варианты разбиения на слова и на буквы.

Существует несколько подходов к решению указанной задачи. Их обычно делят на два вида: структурные и эталонные. Первый основан на выделении и анализе различных структурных элементов символа и их признаков, свойств. Второй предполагает сравнение распознаваемого символа с набором заданных эталонов. Эти методы не позволяют решить задачу в общем виде.

Задача рукописного ввода в режиме on-line полностью и успешно решена. Это решение основано, в любом случае, на создании алгоритмов написания символов, учитывающих траекторию движения пера. То есть, последовательность смены его координат. Были предложения свести задачу распознавания в off-line режиме к распознаванию в режиме on-line. Для этого достаточно правильно считать линии с графической копии текста. Но сделать это принципиально невозможно. Можно считать отрезки линий между пересечениями, но чтобы их правильно соединить, уже нужна интерпретация. Остаётся только одно решение — восстанавливать символы в процессе интерпретации отрезков, полученных на этапе считывания с цифровой графической копии текста. Для этого нужны две составляющие: специальное представление алгоритма написания символа, позволяющее это делать, и алгоритм интерпретации отрезков, способный проанализировать все возможные варианты интерпретации.

Программа PenReader (Приложени рисунок 4) – первый в мире распознаватель рукописного русского текста — выпустила компания Paragon. Она разработана специально для Wacom, поэтому полное название — PenReader Wacom Edition.

PenReader — многоязыковая система распознавания рукописного ввода для Windows, не требующая специального обучения и переводящая рукописный текст в электронный вид на лету: вы просто пишете от руки и сразу получаете электронную версию текста.

Стандартные средства операционной системы Microsoft Windows позволяют распознавать только английский рукописный текст. Система PenReader расширяет возможности ввода рукописного текста, позволяя вводить его на любом языке из списка поддерживаемых. PenReader распознает любой различимый на глаз почерк. Более того, это единственная в мире система, полноценно работающая с русским рукописным вводом.

Высокое разрешение и возможность регистрации ряда дополнительных параметров, прежде всего, силы нажатия и угла наклона пера позволяют весьма существенно повысить качество распознавания как побуквенного, так и слитного.

1.3 Технические характеристики графического планшета

К техническим характеристикам графических планшетов относятся:

1. Число степеней свободы (Приложени рисунок 5). 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).

2. Разрешение (точность рабочей поверхности).

Разрешением планшета называется шаг считывания информации. Разрешение измеряется числом линий на дюйм (Lines Per Inch, LPI). Типичные значения разрешения для современных планшетов составляет несколько тысяч LPI.

3. Размер рабочей области.

Указывается в дюймах или в соответствующих форматах бумаги.

4. Чувствительность пера к нажатию.

Выражается в количестве уровней чувствительности (например, 512 или 1024 уровней).

5. «Необязательные» характеристики: «наличие в пере батарейки», «вес», «толщина», «тип покрытия рабочей поверхности», «программное обеспечение». Среди производителей графических планшетов наиболее популярны планшеты от компаний Wacom, Genius и Aiptek.

При выборе графического планшета требуется учитывать его технические характеристики, которые непосредственно влияют на его стоимость. Для одновременного сравнения технических характеристик нескольких планшетов удобно воспользоваться онлайн-сервисом типа www.e-katalog.ru (имеется возможность просмотра справки по конкретной характеристике планшета, Приложени рисунок 6).

1.4 Линейный ряд графических планшетов Wacom

В данном пункте рассматриваются планшеты Wacom – компании, являющейся одним из основных лидеров в производстве перефирийных устройств данного типа.

Японская компания Wacom основана 12 июля 1983 года. Миссия Wacom – создание нового уровня гармонического взаимодействия между человеком и компьютером. Со своими задачами компания справляется на высоком уровне и занимает лидирующие позиции в своей нише.

Именно Wacom была той компанией, которая первой ввела в использование перо графического ввода в качестве электронного инструмента передачи информации.

На данный момент в серийном ряде моделей компании присутствуют следующие экземпляры: Cintiq, Intuos4, Bamboo, Pl. Рассмотрим эти модели более подробно.

1. Планшет Wacom Cintiq.

Интерактивный перьевой дисплей. Изумительное устройство для профессионалов, работающих в области графического дизайна. Совмещает монитор и планшет в одном корпусе. Продукт самого высокого класса. Данный планшет можно назвать флагманом компании Wacom. Модель Cintiq разделяется на 2 вида: Cintiq12UX, Cintiq12WX. Модели различаются весом, диагональю, разрешением экрана и другими характеристиками.

Старшая модель (размером 21 дюйм) обладает подставкой, позволяющей вращать экран на 360 градусов, а также наклонять на угол до 60 градусов.

Cintiq комплектуется пером Cintiq Grip Pen со сменными наконечниками и пером Cintiq Airbrush. Данные перья являются взаимозаменяемыми с перьями для планшетов Intuos4, что позволит пользоваться одним и тем же пером на разных устройствах.

Основные характеристики Cintiq:

1. TFT-дисплей с активной матрицей.
2. Глубина цвета: 1024 бит.
3. Яркость: 250 кд/кв. м.
4. Контрастность: 550:1 (600:1) в зависимости от модели.
5. Время отклика: 20-30 мс в зависимости от модели.
6. Разрешение: 5080 линий на дюйм.
7. Уровней чувствительности к нажатию: 1024.
8. Средняя стоимость: 14 000 руб. для младшей модели и 115 000 руб. для старшей.

2. Планшет Wacom Intuos4.

Wacom Intuos4 относится к профессиональным устройствам для широкого круга специалистов. Многие творения digital-art были созданы с применением именно дигитайзера Intuos. Это уже четвертая модель в своем ряде.

Форма планшета создана таким образом, что позволяет с удобством работать за ним даже длительное время. Для этого, например, планшет оборудован специальным наклоном для ладони и обладает опорой для всей руки, что значительно снижает усталость при работе за ним. Intuos4 будет удобен как левшам, так и для правшам, поскольку конструкция планшета позволяет поворачивать его в любом удобном направлении, не теряя при этом удобство эксплуатации. Данная модель обладает отличной совместимостью с профессиональными приложениями редактирования графики от Adobe, Autodesk и Corel.

Устройство имеет специальные настраиваемые клавиши, которые можно запрограммировать в любом удобном для вас виде. Также присутствует регулируемое сенсорное кольцо, которым вы с легкостью сможете изменять размеры кисти, холста и многое другое.

Основные характеристики Intous4:

1. Разрешение: 5080 точек на дюйм.
2. Чувствителен к наклону.
3. Перо работает без батареек.
4. Уровней чувствительности к нажатию: 2048.
5. Подходит для левшей и правшей.
6. Средняя стоимость: Intuos4 XL – 35 000 руб., Intuos4 L – 23 000 руб., Intuos4 M – 15 000 руб., Intuos4 S – 10 000 руб.

Подвиды планшета Intous4:

• Intuos4 XL – имеет размер рабочий поверхности 462х304 мм, что соответствует A3 Wide. То есть это широкоформатный планшет А3.
• Intuos4 L – обладает размером А4, что практически на любом мониторе позволит работать с изображением в масштабе 1:1.
• Intuos4 M – размер А5 Wide, для мониторов формата 16:10. Удобен для редактирования видео стандарта HDTV.
• Intuos4 S – обладает рабочей поверхностью размером 157x98 мм. Создан специально для работы с мобильными устройствами и широкоформатными ноутбуками.

3. Планшет Wacom Pl.

Серия Wacom Pl создана для проведения интерактивных презентаций. Поставляется вместе со специальным программным обеспечением, разработанным именно для этих целей. Так же как и серия Cintiq, обладает ЖК-дисплеем.

Стоит отметить, что данная модель не предназначена для создания профессиональной графики. Главная задача данного продукта – помочь провести качественную, красивую и занимательную презентацию.

Основные характеристики Pl:

1. TFT-дисплей с активной матрицей.
2. Глубина цвета: 24 бит.
3. Яркость: 200-270 кд/кв. м.
4. Контрастность: 400:1 или 1300:1 в зависимости от модели.
5. Время отклика: 5-18 мс в зависимости от модели.
6. Углы обзора: 178 градусов по вертикали и горизонтали.
7. Разрешение: 2549 линий на дюйм.
8. Средняя стоимость: 50 000–100 000 руб. в зависимости от конкретной модели.

4. Планшет Wacom Bamboo.

Компания позиционирует данную серию как игрушку для детей, а не инструмент для профессиональной работы. По моему мнению, начинающему цифровому художнику вполне можно остановить свой выбор на этой модели.

В серию Bamboo входят модели SPECIAL EDITION, Pen&Touch, Fun Pen&Touch, Touch, Pen.

Большинство данных моделей поставляются в форматах A5 и А6. Стоит отметить, что для повседневного использования А5 гораздо удобнее, а стоит не намного дороже, чем меньшая модель.

Практически все планшеты серии по своим функциям очень похожи – поддерживают multi-touch, поставляются с комплектом программного обеспечения. Исключение составляют модели Touch, которая не поддерживает перо, и Pen, которая не поддерживает multi-touch, зато поддерживает перо.