Графический планшет (также известный как дигитайзер , цифровой графический планшет , перьевой планшет , планшет для рисования , внешний блокнот для рисования или цифровая доска для рисования ) — это компьютерное устройство ввода , которое позволяет пользователю рисовать изображения, анимацию и графику вручную с помощью специального стилус , похожий на ручку , похожий на то, как человек рисует изображения карандашом и бумагой. Эти планшеты также можно использовать для сбора данных или рукописных подписей. Его также можно использовать для отслеживания изображения с листа бумаги, который приклеен скотчем или иным образом прикреплен к поверхности планшета. Сбор данных таким способом путем отслеживания или ввода углов линейных полилиний или фигур называется оцифровкой . [1]
Устройство состоит из шероховатой поверхности, на которой пользователь может «рисовать» или обводить изображение с помощью прикрепленного стилуса , устройства для рисования, напоминающего ручку. Изображение отображается на мониторе компьютера , хотя некоторые графические планшеты теперь также оснащены ЖК-экраном для более реалистичного или естественного восприятия и удобства использования.
Некоторые планшеты предназначены для замены компьютерной мыши в качестве основного указательно-навигационного устройства для настольных компьютеров.
Первым электронным устройством для рукописного ввода был Telautograph , запатентованный Элишой Греем в 1888 году. [2]
Первым графическим планшетом, напоминающим современные планшеты и использовавшимся для распознавания рукописного текста компьютером, был Stylator, вышедший в 1957 году. [3] Более известен (и часто ошибочно считается первым планшетом с цифровым преобразователем) планшет RAND [4], также известный как Grafacon [5]. ] (от Graphic Converter), представленный в 1964 году. В планшете RAND использовалась сетка проводов под поверхностью планшета, которая кодировала горизонтальные и вертикальные координаты в небольшом электростатическом сигнале. Стилус получал сигнал посредством емкостной связи, который затем можно было декодировать обратно как информацию о координатах.
В акустическом планшете , или искровом планшете , использовался стилус, который производил щелчки свечой зажигания . Затем щелчки триангулировались с помощью ряда микрофонов, чтобы определить местонахождение ручки в пространстве. [6] Система была довольно сложной и дорогой, а датчики были чувствительны к внешним помехам.
Дигитайзеры были популяризированы в середине 1970-х и начале 1980-х годов благодаря коммерческому успеху ID (Intelligent Digitizer) и BitPad, производимых Summagraphics Corp. [ 7] Дигитайзеры Summagraphics продавались под названием компании, но также имели частную торговую марку HP . Tektronix , Apple , [8] Evans and Sutherland и ряд других производителей графических систем. Модель ID была первым графическим планшетом, в котором использовалась новая на тот момент микропроцессорная технология Intel . Эта встроенная вычислительная мощность позволила моделям ID иметь вдвое большую точность, чем предыдущие модели, при этом используя ту же базовую технологию. Ключом к этому повышению точности стали два патента США, выданные Стивену Домиану, Роберту Дэвису и Эдварду Снайдеру. Модель Bit Pad была первой попыткой создать недорогой графический планшет с начальной ценой продажи 555 долларов, тогда как другие графические планшеты продавались в ценовом диапазоне от 2000 до 3000 долларов. Эта более низкая стоимость открыла перед предпринимателями возможность писать графическое программное обеспечение для множества новых приложений. Эти дигитайзеры использовались в качестве устройств ввода для многих высокопроизводительных систем САПР (компьютерного проектирования), а также в комплекте с ПК и программным обеспечением САПР на базе ПК, таким как AutoCAD . В этих планшетах использовалась технология магнитострикции , при которой использовались провода из специального сплава , натянутые на твердую подложку, чтобы точно расположить кончик стилуса или центр курсора дигитайзера на поверхности планшета. Эта технология также позволяла измерять близость или ось Z. [9]
В 1981 году музыкант Тодд Рандгрен создал первое программное обеспечение для цветных графических планшетов для персональных компьютеров, которое было лицензировано Apple как Utopia Graphic Tablet System. [10]
В 1981 году была выпущена цветная графическая рабочая станция Quantel Paintbox ; Эта модель была оснащена первым планшетом, чувствительным к давлению. [11]
Первым графическим планшетом для домашнего компьютера был KoalaPad , выпущенный в 1983 году. Хотя Koala изначально был разработан для Apple II , со временем его применимость расширилась практически для всех домашних компьютеров с графической поддержкой, примеры которых включают цветной компьютер TRS-80 , Commodore 64. и семейство 8-битных игр Atari . В конечном итоге были произведены конкурирующие планшеты; Планшеты производства Atari в целом считались качественными. [12]
В 1980-х годах некоторые производители графических планшетов начали включать дополнительные функции, такие как распознавание рукописного ввода и встроенные меню. [13] [14]
Обычно планшеты характеризуются размером устройства, областью рисования, размером его разрешения («активная область», измеряемая в lpi ), чувствительностью к давлению (уровень изменения размера штрихов при нажатии), [15] количеством кнопок и типы и количество интерфейсов: Bluetooth , USB ; и т. д. [16] Фактическая точность рисования ограничена размером кончика пера. [17]
Было много попыток классифицировать технологии, которые использовались для графических планшетов:
Для всех этих технологий планшет может использовать полученный сигнал, чтобы также определять расстояние стилуса от поверхности планшета, наклон (угол от вертикали) стилуса и другую информацию в дополнение к горизонтальному и вертикальному положениям. например, нажатие кнопок стилуса или вращение стилуса.
По сравнению с сенсорными экранами графический планшет обычно обеспечивает гораздо более высокую точность, возможность отслеживать объект, который не касается планшета, и может собирать гораздо больше информации о стилусе, но, как правило, он более дорогой и может использоваться только со специальным стилусом. стилус или другие аксессуары.
Некоторые планшеты, особенно недорогие, предназначенные для маленьких детей, поставляются со проводным стилусом, в котором используется технология, аналогичная старым планшетам RAND .
После стилусов шайбы являются наиболее часто используемым аксессуаром для планшета. Шайба — это устройство, похожее на мышь, которое может определять ее абсолютное положение и вращение. Это противоположность мыши , которая может определять только свою относительную скорость на поверхности (большинство драйверов планшетов позволяют шайбе имитировать работу мыши, и многие шайбы продаются как «мыши»). Шайбы различаются по размеру и форме; некоторые внешне неотличимы от мыши, а другие представляют собой достаточно крупные устройства с десятками кнопок и элементов управления. Профессиональные шайбы часто имеют сетку или лупу , которая позволяет пользователю видеть точную точку на поверхности планшета, на которую направлена шайба, для детального отслеживания и работы в системе автоматизированного проектирования (САПР).
Шайбы до сих пор используются в линейке Microsoft Surface и недавно использовались в Dell Canvas. Однако большинство производителей отказались от них в пользу физических горячих клавиш и циферблатов.
Некоторые графические планшеты имеют встроенный ЖК- дисплей, что позволяет пользователю рисовать прямо на поверхности дисплея.
Гибриды графического планшета и экрана предлагают преимущества как перед стандартными сенсорными экранами ПК , так и над обычными графическими планшетами. В отличие от сенсорных экранов, они обладают чувствительностью к давлению, а их разрешение ввода обычно выше. [ нужна цитата ] Хотя их чувствительность к давлению и разрешение обычно не лучше, чем у обычных планшетов, они предлагают дополнительное преимущество, заключающееся в том, что они напрямую видят расположение физического перьевого устройства относительно изображения на экране. Это часто позволяет повысить точность и создать более тактильные, «реальные» ощущения от использования устройства.
Производитель графических планшетов Wacom владеет множеством патентов на ключевые технологии для графических планшетов [23] , что вынуждает конкурентов использовать другие технологии или лицензировать патенты Wacom. Дисплеи часто продаются за тысячи долларов. Например, стоимость серии Wacom Cintiq варьируется от чуть менее 1000 до более 2000 долларов США .
Некоторые коммерчески доступные гибриды графического планшета и экрана включают:
Также были реализованы проекты «сделай сам» , в которых обычные бывшие в употреблении ЖК-мониторы и графические планшеты были преобразованы в гибрид графического планшета и экрана. [24]
Графические планшеты, благодаря своему интерфейсу на основе стилуса и способности обнаруживать некоторые или все нажатия, наклон и другие атрибуты стилуса и его взаимодействия с планшетом, широко считаются очень естественным способом создания компьютерной графики , особенно двумерная 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, непрозрачности , цвета или других атрибутов на основе данных, полученных от графического планшета. .
В Восточной Азии графические планшеты, известные как «перьевые планшеты», широко используются в сочетании с программным обеспечением для редактирования методов ввода ( IME ) для написания китайских , японских и корейских символов ( CJK ). Эта технология популярна и недорога и предлагает более естественный способ взаимодействия с компьютером, чем набор текста на клавиатуре, при этом перьевой планшет заменяет роль компьютерной мыши. Распознавание рукописного текста среди пользователей, использующих алфавитные сценарии, происходит медленнее.
Графические планшеты широко используются в художественном мире. Использование стилуса в форме пера на графическом планшете в сочетании с программой графического редактирования, такой как Illustrator , Photoshop от Adobe Systems , Corelpainter или Krita , дает художникам большую точность при создании цифровых рисунков или произведений искусства. Фотографы также могут обнаружить, что работа с графическим планшетом во время постобработки действительно ускоряет такие задачи, как создание подробной маски слоя или осветление и затемнение.
Преподаватели используют планшеты в классах для проецирования рукописных заметок или уроков и позволяют учащимся делать то же самое, а также предоставляют отзывы о работах учащихся , представленных в электронном виде. Онлайн-преподаватели также могут использовать планшет для оценки работы учащихся или для живых занятий или уроков, особенно там, где требуется сложная визуальная информация или математические уравнения . Студенты также все чаще используют их в качестве устройств для заметок , особенно во время университетских лекций , следуя за лектором . Они облегчают процесс онлайн-обучения и широко используются вместе с фейс-камерой для имитации занятий в классе.
Планшеты также популярны для создания технических чертежей и САПР , поскольку на них обычно можно положить лист бумаги, не мешая их работе.
Наконец, планшеты набирают популярность как замена компьютерной мыши в качестве указывающего устройства. [ когда? ] Некоторым пользователям они могут показаться более интуитивно понятными, чем мышь, поскольку положение пера на планшете обычно соответствует положению указателя в графическом интерфейсе , отображаемом на экране компьютера. Художники, использующие ручку для графических работ, могут для удобства использовать планшет и ручку для стандартных компьютерных операций, вместо того, чтобы откладывать ручку и искать мышь. Популярная ритм-игра osu! позволяет использовать планшет как способ игры. [25]
Графические планшеты доступны в различных размерах и ценовых диапазонах; Планшеты формата А6 относительно недороги, а планшеты формата А3 гораздо дороже. Современные планшеты обычно подключаются к компьютеру через интерфейс USB или HDMI .
Интерактивные доски представляют собой графические планшеты размером с стену с высоким разрешением и диагональю до 95 дюймов (241,3 см), а также возможности нажатия и множественного ввода. Они становятся обычным явлением в школах и конференц-залах по всему миру. [26]
Более ранние устройства с резистивным сенсорным экраном (такие как КПК , первые смартфоны , планшетные ПК и Nintendo DS ) обычно оснащались стилусами, но точность ввода стилусом была очень ограничена.
Более современные емкостные сенсорные экраны, такие как те, что установлены на некоторых настольных компьютерах , планшетных компьютерах и ноутбуках , работают аналогичным образом, но вместо них обычно используются либо оптические сетки, либо чувствительная к давлению пленка, поэтому не требуется специальное указательное устройство. Некоторые из последних моделей с емкостным вводом могут быть оснащены специализированными стилусами, и тогда эти устройства ввода можно будет использовать аналогично полнофункциональному графическому планшету. [27] [28] [29]
Графический планшет также используется для продуктов Audio- Haptic , где слепые или слабовидящие люди прикасаются к выпуклой графике на графическом планшете и получают от этого звуковую обратную связь. [30] Продукт, использующий эту технологию, называется Tactile Talking Tablet или T3.
{{cite web}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )