stringtranslate.com

Графический планшет

Графический планшет

Графический планшет (также известный как дигитайзер , цифровой графический планшет , планшет для рисования , графический планшет , внешний блокнот для рисования или цифровая художественная доска ) — это компьютерное устройство ввода , которое позволяет пользователю рисовать от руки изображения, анимацию и графику с помощью специального стилуса , похожего на ручку , подобно тому, как человек рисует картины карандашом на бумаге от руки.

Графические планшеты также могут использоваться для захвата данных или рукописных подписей. Их также можно использовать для трассировки изображения с листа бумаги, который приклеен или иным образом закреплен на поверхности планшета. Захват данных таким способом, путем трассировки 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 в виде ручки. Изображение отображается на мониторе компьютера , хотя некоторые графические планшеты теперь также включают ЖК-экран для более реалистичного или естественного опыта и удобства использования.

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

История

Первым электронным устройством для рукописного ввода был Телаутограф , запатентованный Элишой Греем в 1888 году. [2]

Первым графическим планшетом, напоминающим современные планшеты и использовавшимся для распознавания рукописного ввода компьютером, был Stylator 1957 года. [3] Более известным (и часто ошибочно называемым первым планшетом-цифровым преобразователем) является RAND Tablet [4], также известный как Grafacon [5] (для графического преобразователя), представленный в 1964 году. RAND Tablet использовал сетку проводов под поверхностью планшета, которая кодировала горизонтальные и вертикальные координаты в небольшом электростатическом сигнале. Стилус получал сигнал посредством емкостной связи, который затем мог быть декодирован обратно в виде информации о координатах.

Акустический планшет , или искровой планшет , использовал стилус, который генерировал щелчки с помощью свечи зажигания . Затем щелчки триангулировались серией микрофонов для определения местоположения пера в пространстве. [6] Система была довольно сложной и дорогой, а датчики были восприимчивы к помехам от внешнего шума.

Дигитайзеры стали популярными 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 выпускались под частными торговыми марками HP , Tektronix , Apple , [8] Evans and Sutherland и нескольких других производителей графических систем. Модель ID была первым графическим планшетом, использовавшим то, что в то время было новой микропроцессорной технологией Intel . Эта встроенная вычислительная мощность позволила моделям ID иметь вдвое большую точность, чем предыдущие модели, при этом по-прежнему используя ту же базовую технологию. Ключом к этому повышению точности стали два патента США, выданных Стивену Домьяну, Роберту Дэвису и Эдварду Снайдеру. Модель Bit Pad была первой попыткой создания недорогого графического планшета с начальной ценой продажи 555 долларов США, когда другие графические планшеты продавались в ценовом диапазоне от 2000 до 3000 долларов США. Эта более низкая стоимость открыла возможности для будущих предпринимателей, чтобы иметь возможность писать графическое программное обеспечение для множества новых приложений. Эти дигитайзеры использовались в качестве устройства ввода для многих высокопроизводительных систем САПР (систем автоматизированного проектирования), а также в комплекте с ПК и программным обеспечением САПР на базе ПК, таким как AutoCAD . Эти планшеты использовали технологию магнитострикции , которая использовала провода из специального сплава, натянутые на твердую подложку, чтобы точно определить положение кончика стилуса или центра курсора дигитайзера на поверхности планшета. Эта технология также позволяла проводить измерения по оси Proximity или оси «Z». [9]

В 1981 году музыкант Тодд Рандгрен создал первое программное обеспечение для цветного графического планшета 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 чувствительным к давлению планшетом. [11]

Первым домашним графическим планшетом для компьютера стал KoalaPad , выпущенный в 1983 году. Хотя изначально он был разработан для Apple II , со временем Koala расширил свою применимость и для других домашних компьютеров, включая TRS-80 Color Computer , Commodore 64 и 8-битные компьютеры Atari .

В 1980-х годах несколько производителей графических планшетов начали включать в свои устройства дополнительные функции, такие как распознавание рукописного ввода и меню на планшете. [12] [13]

Характеристики

Обычно планшеты характеризуются размером устройства, областью рисования, размером его разрешения («активная область», которая измеряется в lpi ), чувствительностью к нажатию (уровень изменения размера штрихов в зависимости от давления), [14] количеством кнопок и типов и количеством интерфейсов: Bluetooth , USB и т. д. [15] Фактическая точность рисования ограничивается размером кончика пера. [16]

Типы

Было предпринято много попыток классифицировать технологии, используемые в графических планшетах:

Пассивные таблетки
Пассивные планшеты используют технологию электромагнитной индукции , где горизонтальные и вертикальные провода планшета работают как передающие, так и принимающие катушки (в отличие от проводов планшета RAND, которые только передают). Планшет генерирует электромагнитный сигнал, который принимается LC-схемой в стилусе. Затем провода в планшете переходят в режим приема и считывают сигнал, генерируемый стилусом. Современные устройства также обеспечивают чувствительность к давлению и одну или несколько кнопок, причем электроника для этой информации присутствует в стилусе. На старых планшетах изменение давления на кончик стилуса или нажатие кнопки изменяло свойства LC-схемы, влияя на сигнал, генерируемый пером, который современные часто кодируют в сигнал как цифровой поток данных. Используя электромагнитные сигналы, планшет может определять положение стилуса, даже не касаясь им поверхности, а питание пера этим сигналом означает, что устройствам, используемым с планшетом, никогда не нужны батарейки. Activslate 50, модель, используемая с белыми досками Promethean , также использует гибрид этой технологии. [17]
Активные таблетки
Активные планшеты отличаются тем, что используемый стилус содержит электронику с собственным питанием, которая генерирует и передает сигнал на планшет. Эти стилусы используют внутреннюю батарею, а не планшет для своего питания, что приводит к более громоздкому стилусу. Устранение необходимости питания 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 шаблонов на изображении бумаги. Наиболее успешным [ нужна цитата ] примером является технология, разработанная Anoto .
Акустические планшеты
Ранние модели описывались как искровые планшеты — небольшой звуковой генератор был установлен в стилусе, а акустический сигнал улавливался двумя микрофонами, расположенными около поверхности для письма. Некоторые современные конструкции способны считывать позиции в трех измерениях. [18] [19]
Емкостные планшеты
Эти планшеты также были разработаны для использования электростатического или емкостного сигнала. Проекты Scriptel являются одним из примеров высокопроизводительного планшета, обнаруживающего электростатический сигнал. В отличие от типа емкостного дизайна, используемого для сенсорных экранов , дизайн Scriptel способен определять положение пера, когда оно находится вблизи или над планшетом. Многие мультисенсорные планшеты используют емкостное зондирование. [20] [21]

При использовании 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, нажатия кнопок стилуса или поворот стилуса.

По сравнению с сенсорными экранами графический планшет, как правило, обеспечивает гораздо более высокую точность, возможность отслеживать объект, не касающийся планшета, и может собирать гораздо больше информации о стилусе, но, как правило, стоит дороже и может использоваться только со специальным стилусом или другими аксессуарами.

Некоторые планшеты, особенно недорогие, предназначенные для маленьких детей, поставляются с проводным стилусом, использующим технологию, похожую на технологию старых планшетов RAND .

Шайбы

Широкоформатный графический планшет от производителя Summagraphics (OEM-производитель Gerber): отчетливо видна внешняя медная катушка шайбы.

После стилусов шайбы являются наиболее часто используемым аксессуаром для планшетов. Шайба — это устройство, похожее на мышь, которое может определять свое абсолютное положение и вращение. Это противоположно мыши , которая может определять только свою относительную скорость на поверхности (большинство драйверов планшетов способны позволить шайбе эмулировать мышь в работе, и многие шайбы продаются как «мышь»).

Шайбы различаются по размеру и форме; некоторые из них внешне неотличимы от мыши, в то время как другие представляют собой довольно большое устройство с десятками кнопок и элементов управления. Профессиональные шайбы часто имеют сетку или лупу , которая позволяет пользователю видеть точную точку на поверхности планшета, на которую нацелена шайба, для детального отслеживания и работы с автоматизированным проектированием (САПР).

Шайбы используются в линейке Microsoft Surface и недавно использовались в Dell Canvas. Однако большинство производителей в значительной степени отказались от них в пользу физических горячих клавиш и циферблатов.

Встроенные ЖК-планшеты

Графический планшет Wacom

Некоторые графические планшеты оснащены ЖК-дисплеем , что позволяет пользователю рисовать прямо на экране.

Гибриды графических планшетов и экранов предлагают преимущества как по сравнению со стандартными сенсорными экранами ПК , так и по сравнению с обычными графическими планшетами. В отличие от сенсорных экранов, они обеспечивают чувствительность к нажатию, а их входное разрешение обычно выше. [ необходима цитата ] Хотя их чувствительность к нажатию и разрешение обычно не лучше, чем у обычных планшетов, они предлагают дополнительное преимущество, заключающееся в непосредственном наблюдении за положением физического пера относительно изображения на экране. Это часто позволяет повысить точность и создать более тактильное, «реальное» ощущение при использовании устройства.

Производитель графических планшетов Wacom владеет множеством патентов на ключевые технологии для графических планшетов, [22] что заставляет конкурентов использовать другие технологии или лицензировать патенты Wacom. Дисплеи часто продаются за тысячи долларов. Например, серия Wacom Cintiq варьируется от чуть ниже 1000 до более 2000 долларов США .

Создание эскизов в Krita на гибридном графическом планшете/экране Wacom Cintiq 13HD

Некоторые коммерчески доступные гибриды графического планшета и экрана включают в себя:

Также были проекты «сделай сам» , в которых обычные ЖК-мониторы и графические планшеты были преобразованы в гибрид графического планшета и экрана. [23]

Использует

Графические планшеты, благодаря их интерфейсу на основе стилуса и способности определять некоторые или все из давления, наклона и других атрибутов стилуса и его взаимодействия с планшетом, широко рассматриваются как предлагающие очень естественный способ создания компьютерной графики , особенно двухмерной компьютерной графики. Действительно, многие графические пакеты могут использовать информацию о давлении (а иногда и о наклоне или вращении стилуса), генерируемую планшетом, изменяя размер кисти, форму, непрозрачность , цвет или другие атрибуты на основе данных, полученных от графического планшета.

В Восточной Азии графические планшеты, известные как «перьевые планшеты», широко используются в сочетании с программным обеспечением редактора метода ввода ( IME ) для ввода китайских , японских и корейских символов ( CJK ). Эта технология популярна и недорога и предлагает метод взаимодействия с компьютером более естественным образом, чем набор текста на клавиатуре, при этом перьевой планшет вытесняет роль компьютерной мыши. Освоение распознавания рукописного ввода среди пользователей, использующих алфавитные сценарии, происходит медленнее.

Графические планшеты широко используются в мире искусства. Использование похожего на ручку стилуса на графическом планшете в сочетании с программой редактирования графики, 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 может действительно ускорить такие задачи, как создание подробной маски слоя или осветление и затемнение.

Преподаватели используют планшеты в классах для проецирования рукописных заметок или уроков и позволяют студентам делать то же самое, а также предоставлять обратную связь по студенческим работам, представленным в электронном виде. Онлайн-преподаватели также могут использовать планшет для оценки студенческих работ или для живых уроков или занятий, особенно там, где требуется сложная визуальная информация или математические уравнения . Студенты также все чаще используют их в качестве устройств для ведения заметок , особенно во время университетских лекций , следуя за лектором . Они облегчают процесс онлайн-обучения и широко используются вместе с камерой для имитации опыта в классе.

Планшеты также популярны для технических чертежей и САПР , поскольку на них обычно можно положить лист бумаги, не нарушая их функционирования.

Наконец, планшеты набирают популярность как замена компьютерной мыши в качестве указывающего устройства. [ когда? ] Они могут показаться более интуитивными для некоторых пользователей, чем мышь, поскольку положение пера на планшете обычно соответствует положению указателя в графическом интерфейсе, отображаемом на экране компьютера. Те художники, которые используют перо для графической работы, могут, в целях удобства, использовать планшет и перо для стандартных компьютерных операций, а не откладывать перо и искать мышь. Популярная ритмическая игра osu! позволяет использовать планшет в качестве способа игры. [24]

Графические планшеты доступны в различных размерах и ценовых диапазонах; планшеты формата A6 относительно недорогие, а планшеты формата A3 намного дороже. Современные планшеты обычно подключаются к компьютеру через интерфейс USB или HDMI .

Похожие устройства

Интерактивные доски предлагают графические планшеты с высоким разрешением размером до 95 дюймов (241,3 см) с возможностью нажатия и множественного ввода. Они становятся обычным явлением в школах и конференц-залах по всему миру. [25]

Ранние устройства с резистивным сенсорным экраном (например, КПК , первые смартфоны , планшетные ПК и Nintendo DS ) обычно оснащались стилусами, но точность ввода с помощью стилуса была весьма ограниченной.

Более современные емкостные сенсорные экраны, такие как те, что установлены на некоторых настольных компьютерах , планшетных компьютерах и ноутбуках, работают аналогичным образом, но они обычно используют либо оптические сетки, либо чувствительную к давлению пленку, поэтому не нуждаются в специальном указательном устройстве. Некоторые из последних моделей с емкостным вводом могут быть оснащены специализированными стилусами, и тогда эти устройства ввода могут использоваться аналогично полнофункциональным графическим планшетам. [26] [27] [28]

Графический планшет также используется для аудио- тактильных продуктов, где слепые или слабовидящие люди касаются увеличенной графики на графическом планшете и получают от этого звуковую обратную связь. [29] Продукт, использующий эту технологию, называется тактильным говорящим планшетом или T3.

Смотрите также

На Викискладе есть медиафайлы по теме Графические планшеты .

Ссылки

  1. ^ "Что такое оцифровывающий планшет? Определение Webopedia". www.webopedia.com . Сентябрь 1996 г.
  2. ↑ Грей, Элиша (1888-07-31), Telautograph , патент США 386,815
  3. ^ Даймонд, Том (1957-12-01), "Устройства для чтения рукописных символов", Доклады и обсуждения, представленные на 9-13 декабря 1957 г., Восточной объединенной компьютерной конференции: Компьютеры со сроками выполнения XX - IRE-ACM-AIEE '57 (Восточная) , IRE-ACM-AIEE '57 (Восточная), Труды Восточной объединенной компьютерной конференции, стр. 232–237, doi : 10.1145/1457720.1457765, ISBN 9781450378628, S2CID  17961928 , получено 2008-08-23
  4. ^ "Историческая хронология компьютерной графики и анимации". Архивировано из оригинала 29-06-2007 . Получено 19-09-2007 .
  5. ^ Энгельбарт, Дуглас К. (март 1967 г.), Методы выбора отображения для обработки текста, Труды IEEE по человеческому фактору в электронике, стр. 5–15 , получено 26.03.2013
  6. ^ Whetstone, A. (1971-12-07), Spark Pen, Science Accessories Corporation: Патент США 3,626,483 , получено 2009-11-16
  7. ^ "BitPad - Summagraphics | 102710374 | Музей истории компьютеров". www.computerhistory.org . Получено 05.07.2021 .
  8. ^ "Графический планшет Apple II 1979 года | AppleToTheCore.me". appletothecore.me . Получено 05.07.2021 .
  9. ↑ Ганье, Кен (13 августа 2010 г.). «Противостояние: графический планшет Apple 1979 года против iPad Apple 2010 года».
  10. ↑ Макинтош, Хэмиш (18 марта 2004 г.). «Время разговора: Тодд Рандгрен». The Guardian .
  11. ^ Pennington2019-11-25T23:09:00+00:00, Адриан. "Инноваторы отрасли: Quantel". IBC . Получено 2021-07-05 .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  12. ^ Руководство пользователя Pencept Penpad (TM), Pencept, Inc., 1983-06-15
  13. ^ Двумерный звуковой дигитайзер SAC GP-10, Science Accessories Corporation, 15 июня 1988 г.
  14. ^ "Основы чувствительности к нажатию пера Wacom". Блог Wacom . 2019-01-29 . Получено 2019-03-06 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  15. ^ "Руководство пользователя, НОВЫЙ графический планшет 1060PLUS" (PDF) . стр. 14.
  16. ^ "Что означает разрешение LPI для графического планшета?". Concept Art Empire . 2016-11-10 . Получено 2018-07-14 .
  17. ^ Технические характеристики продукта ActivSlate 50 (PDF) , Promethean Ltd., декабрь 2009 г., заархивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2011 г. , извлечено 12 мая 2010 г.
  18. ^ AirPen Storage Notebook: PC NoteTaker, www.pegatech.com, 2005-06-15
  19. ^ Гиперпространственный 3-D дигитайзер, Mira Imaging, Incorporated, 1989-04-15
  20. ^ Новые продукты: Графический планшет САПР, IEEE Communications, том 22 № 4, 15 апреля 1984 г.
  21. ^ Кейбл, Роберт Г. (1986-07-15), Электрографический аппарат (PDF) , Патент США 4,600,807 (полное изображение)
  22. ^ Wacom Co., Ltd. Патенты, архивированные 12 сентября 2018 г. на Wayback Machine . Patentgenius.com. Получено 09 декабря 2013 г.
  23. ^ Успешных сборок! Архивировано 2018-09-12 на Wayback Machine . Forum.bongofish.co.uk. Получено 2013-12-09.
  24. ^ "Руководства / Покупка планшета · вики · помощь | osu!". osu.ppy.sh . Получено 18.10.2019 .
  25. ^ Interactive Produts. DTC Worldwide. Получено 09.12.2013.
  26. ^ "Обзор Motorola Moto G Stylus (2020)". PCMAG . Получено 2021-07-06 .
  27. ^ "Обзор Samsung Galaxy Book Pro 360: прекрасный тонкий и легкий ПК". PCWorld . 2021-05-14 . Получено 2021-07-06 .
  28. ↑ Июнь 2020, Шон Кэмерон 24 (24 июня 2020). "Обзор Samsung Galaxy Note 10 Lite". TechRadar . Получено 06.07.2021 .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  29. ^ Аарон Маркс (2006-11-17). "Аудиотактильные технологии для слабовидящих". Axistive. Архивировано из оригинала 2007-07-07 . Получено 2007-06-05 .