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 образом, 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.
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 координатной информации.
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, выданные Стивену Домьяну, Роберту Дэвису и Эдварду Снайдеру. Модель Bit Pad была первой попыткой создания недорогого графического планшета с начальной ценой продажи 555 долларов, когда другие графические планшеты продавались в ценовом диапазоне от 2000 до 3000 долларов. 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]
Обычно планшеты характеризуются размером устройства, областью рисования, размером его разрешения («активная область», которая измеряется в lpi ), чувствительностью к давлению (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 ограничена размером кончика пера. [16]
Было предпринято много попыток классифицировать технологии, используемые в графических планшетах:
При использовании всех этих технологий планшет может использовать полученный сигнал для определения расстояния стилуса от поверхности планшета, наклона (угол 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 обычно 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 .
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.
_(cropped).jpg/1280px-Wacom_(19642182784)_(cropped).jpg)
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 обладают чувствительностью 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 .
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]
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 .
Интерактивные доски предлагают графические планшеты с высоким разрешением размером до 95 дюймов (241,3 см) с опциями 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.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )