Графический планшет - Graphics tablet

Не путать с Планшет.
"Gtablet" перенаправляется сюда. Для другого использования см. Планшет ViewSonic G.
Планшет Wacom Bamboo Capture и стилус в виде ручки

А графический планшет (также известный как цифровой преобразователь, планшет для рисования, блокнот для рисования, цифровой планшет для рисования, перьевой планшет, или доска для цифрового искусства) это компьютер Устройство ввода который позволяет пользователю рисовать изображения, анимацию и графику с помощью специальной ручки, похожей на ручку. стилус, подобно тому, как человек рисует изображения карандашом и бумагой. Эти планшеты также могут использоваться для сбора данных или собственноручных подписей. Его также можно использовать для отслеживания изображения с листа бумаги, который приклеен или иным образом прикреплен к поверхности планшета. Захват данных таким способом путем отслеживания или ввода углов линейных полилиний или фигур называется оцифровка.[1]

Устройство состоит из плоской поверхности, на которой пользователь может «рисовать» или обводить изображение с помощью прилагаемого стилус, устройство для рисования в виде ручки. Изображение отображается на компьютере монитор, хотя некоторые графические планшеты теперь также включают ЖК-экран для более реалистичного или естественного восприятия и удобства использования.

Некоторые планшеты предназначены для замены компьютерной мыши в качестве основного устройства указания и навигации для настольных компьютеров.

История

Первым устройством для электронного письма было Телавтограф, запатентовано Элиша Грей в 1888 г.[2]

Первым графическим планшетом, напоминающим современные планшеты и использовавшимся для распознавания рукописного текста компьютером, был Стилятор в 1957 г.[3] Более известен (и часто ошибочно называют первый планшет дигитайзера) RAND Tablet[4] также известный как Графакон[5] (для графического конвертера), представленный в 1964 году. В планшете RAND использовалась сетка проводов под поверхностью планшета, которая кодировала горизонтальный и вертикальный координаты в маленьком электростатический сигнал. Стилус принимал сигнал посредством емкостной связи, который затем можно было декодировать обратно как информацию о координатах.

В акустический планшет, или искровая таблетка, использовал стилус, который генерировал щелчки с свеча зажигания. Затем щелчки были триангулированы серией микрофонов, чтобы определить местонахождение ручки в пространстве.[6] Система была довольно сложной и дорогой, а датчики были подвержены влиянию внешних шумов.

Дигитайзеры были популяризированы в середине 1970-х - начале 1980-х годов благодаря коммерческому успеху ID (Intelligent Digitizer) и BitPad, производимых компанией Суммаграфика Corp.[нужна цитата ] Дигитайзеры Summagraphics продавались под названием компании, но также были частными торговыми марками HP, Textronix, Evans and Sutherland и нескольких других производителей графических систем. Модель ID была первым графическим планшетом, в котором использовалось то, что в то время было новым. Intel микропроцессор технологии. Эта встроенная вычислительная мощность позволила моделям ID иметь вдвое большую точность по сравнению с предыдущими моделями, но при этом использовать ту же основную технологию. Ключом к такому повышению точности были два патента США, выданные Стивену Домьяну, Роберту Дэвису и Эдварду Снайдеру. Модель Bit Pad была первой попыткой создания недорогого графического планшета с начальной продажной ценой в 555 долларов, когда другие графические планшеты продавались в ценовом диапазоне от 2000 до 3000 долларов. Эта более низкая стоимость открыла для потенциальных предпринимателей возможность писать графическое программное обеспечение для множества новых приложений. Эти дигитайзеры использовались в качестве устройства ввода для многих высокопроизводительных CAD (Computer Aided Design), а также в комплекте с ПК и программным обеспечением САПР на базе ПК, например AutoCAD.

Summagraphics также сделала OEM версия своего BitPad, который продавал Компьютер Apple как Графический планшет Apple аксессуар к их Яблоко II. Эти планшеты использовали магнитострикция технология, в которой используются провода из специального сплав натянут на твердую подложку, чтобы точно определить кончик стилуса или центр курсора дигитайзера на поверхности планшета. Эта технология также позволяла проводить измерения по оси «Z».[7]

Первый домашний компьютер графический планшет был КоалаПад. Хотя изначально он был разработан для Яблоко II, Коала со временем распространила свое применение практически на все домашние компьютеры с графической поддержкой, примеры которых включают Цветной компьютер TRS-80, Коммодор 64, и Семейство 8-битных Atari. В конечном итоге были произведены конкурирующие таблетки; таблетки производства Atari в целом считались высококачественными.[8]

В 1981 году музыкант Тодд Рандгрен создал первое программное обеспечение для цветных графических планшетов для персональных компьютеров, которое было лицензировано для Apple как Utopia Graphic Tablet System.[9]

В 1980-х годах некоторые производители графических планшетов начали включать дополнительные функции, такие как распознавание почерка и меню на планшете.[10][11]

Характеристики

Обычно планшеты характеризуются размером устройства, областью рисования, размером разрешения («активная область», которая измеряется в lpi ), чувствительность к давлению (уровень изменения размера штрихов с давлением),[12] количество кнопок и типов и количество интерфейсов: блютуз, USB; и т.п.[13] Фактическая точность рисования ограничена размером кончика пера.[14]

Типы

Было много попыток классифицировать технологии, которые использовались для графических планшетов:

Пассивные планшеты
Пассивные таблетки используют электромагнитная индукция Технология, при которой горизонтальные и вертикальные провода планшета работают как передающая и принимающая катушки (в отличие от проводов планшета RAND, которые только передают). Планшет генерирует электромагнитный сигнал, который принимает LC-цепь в стилусе. Затем провода в планшете переходят в режим приема и считывают сигнал, генерируемый стилусом. Современные аранжировки также обеспечивают давление чувствительность и одна или несколько кнопок, при этом электроника для этой информации присутствует в стилусе. На старых планшетах изменение давления на наконечник стилуса или нажатие кнопки изменяло свойства LC-цепи, влияя на сигнал, генерируемый пером, который современные устройства часто кодируют в сигнал как поток цифровых данных. Используя электромагнитные сигналы, планшет может определять положение стилуса, при этом стилусу не нужно даже касаться поверхности, и включение пера с помощью этого сигнала означает, что устройствам, используемым с планшетом, не нужны батареи. Activslate 50, модель, используемая с Прометей белые доски, также использует гибрид этой технологии.[15]
Активные таблетки
Активные планшеты отличаются тем, что используемый стилус содержит электронику с автономным питанием, которая генерирует и передает сигнал на планшет. Эти стилусы используют внутреннюю батарею, а не планшет для их питания, что приводит к более громоздким стилусам. Отсутствие необходимости в питании пера означает, что такие планшеты могут постоянно прослушивать сигналы пера, поскольку им не нужно переключаться между режимами передачи и приема, что может привести к меньшему дрожанию.
Оптические планшеты
Оптические планшеты работают с помощью очень маленькой цифровой камеры в стилусе, а затем выполняют сопоставление рисунка на изображении на бумаге. Самым успешным[нужна цитата ] Примером является технология, разработанная Аното.
Акустические планшеты
Ранние модели описывались как искровые таблички - в стилусе был установлен небольшой звуковой генератор, а акустический сигнал улавливался двумя микрофонами, расположенными рядом с поверхностью для письма. Некоторые современные дизайны способны читать позиции в трех измерениях.[16][17]
Емкостные планшеты
Эти планшеты также были разработаны для использования электростатического или емкостного сигнала. Конструкции Scriptel являются одним из примеров высокопроизводительного планшета, обнаруживающего электростатический сигнал. В отличие от емкостной конструкции, используемой для сенсорные экраны, конструкция Scriptel может определять положение пера, когда оно находится рядом с планшетом или зависает над ним. Многие планшеты с функцией multi-touch используют емкостное распознавание.[18][19]

Для всех этих технологий планшет может использовать полученный сигнал для определения расстояния стилуса от поверхности планшета, наклона (угла от вертикали) стилуса и другой информации в дополнение к горизонтальному и вертикальному положению, например, нажатие кнопок стилуса или вращение стилуса.

По сравнению с сенсорными экранами, графический планшет обычно предлагает гораздо более высокую точность, возможность отслеживать объект, который не касается планшета, и может собирать гораздо больше информации о стилусе, но, как правило, дороже и может использоваться только со специальным стилус или другие аксессуары.

Некоторые планшеты, особенно недорогие, предназначенные для маленьких детей, поставляются со стилусом с проводом, использующим технологию, аналогичную старым планшетам RAND.

Шайбы

Широкоформатный графический планшет от производителя Summagraphics (от производителя Gerber): хорошо видна внешняя медная катушка шайбы.

После стилусов шайбы являются наиболее часто используемым аксессуаром для планшетов. Шайба - это устройство, похожее на мышь, которое может определять ее абсолютное положение и вращение. Это противоположно мышь, который может определять только его относительную скорость на поверхности (большинство драйверов планшетов позволяют шайбе имитировать работу мыши, и многие шайбы продаются как «мышь»). Шайбы различаются по размеру и форме; некоторые внешне неотличимы от мыши, другие представляют собой довольно большие устройства с десятками кнопок и элементов управления. Профессиональные шайбы часто имеют сетка или лупа который позволяет пользователю видеть точную точку на поверхности планшета, на которую нацелена шайба, для подробного отслеживания и системы автоматизированного проектирования (CAD) работа.

Встроенные ЖК-планшеты

Некоторые графические планшеты включают ЖК-дисплей в сам планшет, позволяя пользователю рисовать прямо на поверхности дисплея.

Гибриды графического планшета и экрана имеют преимущества перед стандартными ПК. сенсорные экраны и обычные графические планшеты. В отличие от сенсорных экранов, они обладают чувствительностью к давлению и их разрешение ввода, как правило, выше.[нужна цитата ] Хотя их чувствительность к давлению и разрешение, как правило, не лучше, чем у обычных планшетов, они предлагают дополнительное преимущество, заключающееся в непосредственном определении местоположения физического перьевого устройства относительно изображения на экране. Это часто позволяет повысить точность и сделать использование устройства более осязательным, «реальным».

Производитель графических планшетов Wacom держит много патенты по ключевым технологиям для графических планшетов,[20] что вынуждает конкурентов использовать другие технологии или лицензировать патенты Wacom. Дисплеи часто продаются за тысячи долларов. Например, Wacom Cintiq серия варьируется от чуть ниже 1000 долларов США над 2000 долларов США.

Некоторые коммерчески доступные гибриды графического планшета и экрана включают:

Также были сделай это сам проекты, где используются обычные ЖК-мониторы и графические планшеты были преобразованы в гибрид графического планшета и экрана.[21][22]

Использует

Графические планшеты из-за их интерфейса на основе стилуса и способности обнаруживать некоторые или все силы нажатия, наклона и других атрибутов стилуса и его взаимодействия с планшетом, как широко считается, предлагают очень естественный способ создания компьютерная графика, особенно двухмерная компьютерная графика. Действительно, многие графические пакеты могут использовать информацию о давлении (а иногда и наклоне или вращении стилуса), генерируемую планшетом, путем изменения размера кисти, формы, непрозрачность, цвет, или другие атрибуты на основе данных, полученных с графического планшета.

В Восточная Азия графические планшеты, известные как "графические планшеты", широко используются вместе с программным обеспечением для редактирования методов ввода (IME ) написать Китайский, Японский, и Корейский символы (CJK ). Эта популярная и недорогая технология предлагает способ взаимодействия с компьютером более естественным образом, чем набор текста на клавиатуре, при этом перьевой планшет заменяет компьютерную мышь. Освоение распознавание почерка среди пользователей, использующих буквенные шрифты, идет медленнее.

Графические планшеты широко используются в художественном мире. Использование перьевого стилуса на графическом планшете в сочетании с программой редактирования графики, такой как Иллюстратор, Фотошоп от Adobe Systems, Corelpainter, или Крита дает художникам большую точность при создании цифровых рисунков или произведений искусства. Фотографы также могут найти работу с графическим планшетом во время Постобработка действительно может ускорить такие задачи, как создание детальной маски слоя или осветление и затемнение.

Педагоги использовать планшеты в классах, чтобы проецировать рукописные заметки или уроки и позволять учащимся делать то же самое, а также оставлять отзывы о Студенческая работа представлен в электронном виде. Онлайн-учителя также могут использовать планшет для отметки работы учеников или для живых выступлений. учебные пособия или уроки, особенно если сложная визуальная информация или математические уравнения являются обязательными. Ученики также все чаще используют их как делать заметки устройства, особенно во время учебы в университете лекции следуя вместе с лектор. Они способствуют плавному процессу онлайн-обучения и широко используются вместе с лицевой камерой для имитации опыта в классе.

Таблетки также популярны технические чертежи и CAD, так как обычно на них можно положить лист бумаги, не мешая их работе.

Наконец, планшеты набирают популярность как замена компьютерная мышь как указательное устройство.[когда? ] Некоторым пользователям они могут казаться более интуитивными, чем мышь, поскольку положение пера на планшете обычно соответствует положению указателя на GUI отображается на экране компьютера. Художники, использующие перо для графической работы, для удобства будут использовать планшет и перо для стандартных компьютерных операций, а не откладывать перо и искать мышь. Популярная игра осу! позволяет использовать планшет как способ игры.[23]

Графические планшеты доступны в различных размерах и ценовых диапазонах; A6 -размерные таблетки относительно недороги и A3 Таблетки размера намного дороже. Современные планшеты обычно подключаются к компьютеру через USB или HDMI интерфейс.

Похожие устройства

Интерактивные доски предлагают графические планшеты с высоким разрешением до 95 дюймов, а также варианты нажатия и множественного ввода. Они становятся обычным явлением в школах и конференц-залах по всему миру.[24]

Сенсорные экраны как на некоторых планшетные компьютеры, iPad, а Nintendo DS работают аналогичным образом, но обычно вместо них используются либо оптические сетки, либо чувствительная к давлению пленка, и поэтому им не требуется специальное указывающее устройство.

Графический планшет также используется для продуктов Audio-Haptic, когда слепые или слабовидящие люди касаются опухших изображений на графическом планшете и получают от них звуковой отклик.[25] Продукт, использующий эту технологию, называется Тактильный говорящий планшет или Т3.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "Что такое оцифрованный планшет? Определение Webopedia". www.webopedia.com.
  2. ^ Грей, Елисей (31.07.1888), Телавтограф, Патент США 386815
  3. ^ Даймонд, Том (1957-12-01), Устройства для чтения рукописных символов, Труды Восточной совместной компьютерной конференции, стр. 232–237., получено 2008-08-23
  4. ^ «Историческая хронология компьютерной графики и анимации». Архивировано из оригинал на 2007-06-29. Получено 2007-09-19.
  5. ^ Энгельбарт, Дуглас К. (март 1967 г.), Методы отображения и выбора для обработки текста, IEEE Transactions по человеческому фактору в электронике, стр. 5–15., получено 2013-03-26
  6. ^ Уэтстон, А. (1971-12-07), Spark Pen, Science Accessories Corporation: Патент США 3 626 483, получено 2009-11-16
  7. ^ Гань, Кен. «Противостояние: графический планшет Apple 1979 года по сравнению с Apple iPad 2010 года».
  8. ^ "КоалаПад - Ретроист". 23 января 2012 г.
  9. ^ Макинтош, Хэмиш (18 марта 2004 г.). «Время разговора: Тодд Рандгрен». Хранитель.
  10. ^ Pencept Penpad (TM) Руководство, Pencept, Inc., 1983-06-15
  11. ^ Двумерный звуковой дигитайзер SAC GP-10, Корпорация научных аксессуаров, 1988-06-15
  12. ^ «Основы чувствительности пера Wacom к давлению». Блог Wacom. 2019-01-29. Получено 2019-03-06.
  13. ^ «Руководство пользователя, НОВЫЙ графический планшет 1060PLUS» (PDF). п. 14.
  14. ^ "Что означает разрешение LPI для графического планшета?". Концепт-арт империя. 2016-11-10. Получено 2018-07-14.
  15. ^ ActivSlate 50 Технические характеристики продукта (PDF), Promethean Ltd., декабрь 2009 г., архивировано с оригинал (PDF) на 2011-07-20, получено 2010-05-12
  16. ^ Ноутбук для хранения AirPen: блокнот для ПК, www.pegatech.com, 2005-06-15
  17. ^ Гиперпространственный 3-D дигитайзер, Mira Imaging, Incorporated, 1989-04-15
  18. ^ Новые продукты: графический планшет САПР, IEEE Communications, Том 22, № 4, 1984-04-15
  19. ^ Кейбл, Роберт Г. (1986-07-15), Электрографический аппарат (PDF), Патент США 4600807 (полное изображение)
  20. ^ Патенты Wacom Co., Ltd.. Patentgenius.com. Проверено 9 декабря 2013.
  21. ^ Cintiq своими руками - часть 1. Бонгофиш. Проверено 9 декабря 2013.
  22. ^ Удачных сборок!. Forum.bongofish.co.uk. Проверено 9 декабря 2013.
  23. ^ "Руководства / Покупка планшета · wiki · help | osu!". osu.ppy.sh. Получено 2019-10-18.
  24. ^ Интерактивные продукты. DTC по всему миру. Проверено 9 декабря 2013.
  25. ^ Аарон Маркс (17 ноября 2006 г.). «Аудиогаптика для слабовидящих информационных технологий». Осевой. Архивировано из оригинал на 2007-07-07. Получено 2007-06-05.