Дигитайзеры, плоттеры - информатика. Лекции Принцип действия дигитайзера (электронных планшетов) Технологии чувствительных к нажиму дигитайзеров

Реферат на тему:

ДИГИТАЙЗЕРЫ

Выполнил:Пуршев.Д

Алатырь 2009 г.

Дигитайзер - это устройство ввода графической информации, имеющее пока сравнительно узкое применение для некоторых специальных целей. Свое название дигитайзеры получили от английского digit - цифра. То есть по-русски их можно назвать просто "оцифровыватели".

Впрочем, есть и более благозвучное название - аналого-цифровые преобразователи.

Дигитайзерпредназначен для профессиональных графических работ. С помощью специального программного обеспечения он позволяет преобразовывать движение руки оператора в формат векторной графики. Первоначально дигитайзер был разработан для приложений систем автоматизированного проектирования, так как в этом случае необходимо определять и задавать точное значение координат большого количества точек. В отличие от мыши дигитайзер способен точно определять и обрабатывать абсолютные координаты.

Дигитайзер состоит из специального планшета являющегося рабочей поверхностью и, кроме этого, выполняющего разнообразные функции управления соответствующим программным обеспечением, и светового пера или, чаще, кругового курсора, являющихся устройствами ввода информации.

Одной из разновидностей дигитайзера является графический или рисовальный планшет. Он представляет собой панель, под которой расположена электромагнитная решетка. Если провести по его поверхности специальным пером, то на экране монитора появится штрих. В планшете реализован принцип абсолютного позиционирования: изображение, нарисованное в левом нижнем угла планшета, появится в левом нижнем углу экрана монитора. Обычно рисовальные планшеты имеют размеры коврика для мыши, но рабочая поверхность несколько меньше.

Имеются планшеты, обладающие чувствительностью к нажиму, с помощью которых, регулируя нажим, можно получать на экране линии различной толщины.

Специальная пластмассовая пленка, прилагаемая к планшету, позволяет копировать подложенные под нее изображения на бумажных оригиналах. Планшеты подключаются к последовательному порту персонального компьютера.

Графический планшет может иметь различные форматы: от А2 - для профессиональной деятельности и меньше - для более простых работ.

ТЕХНОЛОГИЯ

Основная идея работы практически всех графических планшетов довольно проста: есть перо (или мышь), есть рабочая область, состоящая из специальной отслеживающей плоской антенны (которая располагается под поверхностью планшета), она и регистрирует и передает положение указателя на компьютер.

По технологии изготовления дигитайзеры делятся на два типа:

электростатические (ЭС) и электромагнитные (ЭМ). В первом случае регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором. Во втором - курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Фирма Wacom создала технологию на основе электромагнитного резонанса, когда сетка излучает, а курсор отражает сигнал. Но в обоих случаях приемником является сетка. Следует отметить, что при работе ЭМ-планшетов возможны помехи со стороны излучающих устройств, в частности мониторов.

При использовании электромагнитного резонанса излучающим (активным) устройством является сам дигитайзер. Перо отражает волны, а дигитайзер анализирует это отражение, для того чтобы установить координаты пера в данный момент. Поэтому перо или курсор не имеют ни батарей, ни шнура, подающего напряжение на микросхемы внутри курсора, их там просто нет. При использовании же активного курсора именно он излучает волны, сообщая таким образом дигитайзеру о своем местоположении. В этом случае либо батареи,

либо провод являются его неотъемлемым атрибутом. Но, независимо от системы, в обоих случаях информация о положении курсора относительно сетки,

встроенной в поверхность дигитайзера, преобразуется в компьютере так, что мы получаем данные о точном положении курсора.

Антенна для определения положения пера является ни чем иным, как проволочной сеткой с малой стороной элементарной ячейки (всего несколько миллиметров). После определения местонахождения источника сигнала (пера/мыши) процессор планшета считывает дополнительную информацию о силе нажатия, угле наклона и состоянии кнопок. Минимальное расстояние, которое может зарегистрировать антенна, определяет разрешающую способность (она намного больше, чем у обыкновенной мыши).

Ввиду многих причин (не идеальная работа сетки, перепады температур, фон от других устройств) есть некоторая погрешность в определении места, где находится указатель, которая может доходить до 1/10 миллиметра.

Особенностями планшетов является способность передавать координаты в двух режимах - относительной (независимо от начального положения в рабочей области) и абсолютной (привязка к началу координат) адресации. У планшетов жестко заданы стороны области рисования, то есть верх всегда будет верхом, как ни крути основание.

В самых совершенных и дорогих дигитайзерах ввод информации происходит без специальных перьев или прицелов, так как рабочая поверхность планшета обладает " тактильной чувствительностью ", основанной на использовании пьезоэлектрического эффекта. При нажатии на точку, расположенную в приделах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка из тончайших проводников, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов. Координаты этой точки обнаруживаются программой-драйвером, сканирующей сетку проводников. Эта программа выполнит отображение точки на экран монитора. Пьезоэлектрические дигитайзеры позволяют чертить на рабочей поверхности планшета, словно на обычной чертежной доске, и таким образом вводить даже несуществующие изображения. При этом графическая информация вводится с разрешением 400 dpi.

Питание для дигитайзера подается со встроенного или внешнего блока питания. Для некоторых моделей - от последовательного порта.

Графический планшет имеет 2 наиболее важных параметра - размер рабочей поверхности и разрешающая способность.

Точ­ный размер рабочей площади планшета обычно указывается в дюймах (один дюйм - примерно 2,5 см) - например, 6х8 дюймов (15х21 см). Кстати, это тот размер, с которого стоит начинать при выборе графического планшета.

Теперь - о разрешающей способности. Поскольку при работе с графическим планшетом вам придется иметь дело не столько с то­чечным изображением, сколько с отдельными линиями, то и раз­решающая способность планшета будет выражаться не в точках, а в линиях на дюйм (Ipi).

Необходимая величина для среднего пользователя - в районе 100 Ipi, ну а современные планшеты поддерживают до 2540 Ipi.

Перо. Его самые важные качества - легкость и возможности управления. Понятно, что чем легче “компьютерное перо”, тем легче с ним работать. Вот почему фактор веса для нас, поклонников эргономичности, весьма важен.

Самые легкие - перья, не содержащие внутри себя дополни­тельных элементов питания. Такие перья практически не отличаются “на ощупь” от обычной ручки. На ряде старых моделей графических планшетов встречаются перья с акку­муляторами и батарейками - это куда менее выгодный выбор. Кста­ти, технология, применяемая в “безбатареечных” перьях, создана и запатентована крупнейшим производителем графических план­шетов - Wacom. И именно такими перьями комплектуется вся их продукция.

Помимо легкости, каждое перо должно быть снабжено и еще кое-чем. Например, специальными кнопочками (обычно их три), с помощью которых регулируются параметры рисуемой линии.

Наконец, последний параметр - чувствительность пера к нажа­тию. Степень этой чувствительности у разных производителей и на разных моделях планшетов различна - от 128 до 1024 уровней на­жатия. Стандартная же величина - 256 уровней, и этого более чем достаточно - реально вы вряд ли будете использовать больше трех-четырех десятков видов нажатия.

Классификация дигитайзеров по области применения:

Размер рабочего поля простейших дигитайзеров, как правило, 4х5 или 4х6 дюймов а функциональные возможности сильно ограничены. Дигитайзеры начального уровня имеют невысокую точность (разрешение до 1000 dpi), малое количество градаций нажатия (256 или меньше), и нечувствительны к наклону. Кроме того, недорогие дигитайзеры не позволяют подключать дополнительные инструменты для расширения своих возможностей.

Соответственно, цена их невысока и находится в пределах 40-120$

Дигитайзеры, предназначенные для рисования, ретуширования, подготовки макетов, выпускаются разных размеров (от А6 до А3). Высокая точность (разрешение более 2000 dpi) и большое количество градаций нажатия (512-1024) позволяют выполнять довольно сложные работы по созданию, ретуши или копированию изображений. Дополнительная возможность - чувствительность к наклону пера для регулировки "размытия" линий.

Для более полного использования возможностей профессиональных дигитайзеров, производители предлагают ряд специализированных инструментов, выполняющих специальные функции. Чтобы с таким устройством было удобно работать, прямо на рабочей поверхности дигитайзера имеются функциональные панели, позволяющие изменять настройки рисования прикосновением пером к обозначению, не прибегая к экранным меню.

Стоимость таких дигитайзеров составляет от $230 до $4000 и выше

Профессиональные дигитайзеры для инженерных работ, функционально не отличаются от описанных выше. Различия состоят в размере (до А0) и комплектации: для выполнения инженерных работ, часто более удобным является использование не обычного пера, а специальной мыши с "прицелом" и программируемыми клавишами.

Использование в программах:

Планшет может использоваться в любой программе точно так же, как и мышь. Но если уж захочется использовать его, что называется, по полной программе, тогда нужно позаботиться о приобретении таких программ, как, например, Fractal Design Painter или Dabbler . Вторая программа является упрощенным, “детским” вариантом первой, а та, в свою очередь, есть не что иное, как имитатор “реальных” графических и живописных техник. Painter специально приспособлен для работы с дигитайзерами, в нем есть развернутые меню для регулировки параметров рисования. Например, можно установить такие зависимости: направление проводимой линии будет влиять на оттенок “чернил”, сила нажима на перо будет отражаться на толщине линии (что самое естественное), скорость проведения линии будет влиять на количество “брызг” вокруг линии… Число регулируемых параметров исчисляется десятками! А в числе рабочих инструментов имеются десяток типов фломастеров, кистей, перьев, карандашей, и для каждого из них можно установить свои характеристики так, что “штрих” или “мазок” получаются совершенно натуральные. Photoshop тоже реагирует на степень нажима пера, но делает он это совершенно однозначно: сильнее нажимаешь – толще линия, и всё. Остается добавить, что возможности графических планшетов наилучшим образом проявляются лишь на быстрых машинах с большими объемами оперативной памяти, поскольку количество информации, передаваемой ими за единицу времени на компьютер, весьма велик.

Трехмерные дигитайзеры:

Задача получения 3D-моделей реальных объектов стоит перед промышленными дизайнерами, инженерами, художниками, аниматорами, разработчиками игровых приложений. Измерение геометрии сложных пространственных форм является основныме требованием для современных производителей технологической оснастки.

Основные области применения дигитайзеров:

Одним из примеров полнофункционального решения для оцифровки объектов любой формы служит недорогой дигитайзер из модельного ряда MicroScribe-3D производства компании Immersion Corporation . На несимметричной основе прикреплен трехшарнирный рычаг, оканчивающийся пером-датчиком. Шарниры с низким уровнем трения обеспечивают практически абсолютную свободу перемещения стального пера. Дигитайзер MicroScribe может оцифровывать предметы, находящиеся в радиусе до 840 мм. Рычаг устройств - жесткий, наличие шарниров позволяет провести дугу с максимальным углом в 330°. Наконечник «руки» может иметь разную форму: в виде шарика или острой иголочки - для снятия более точных показаний. В комплекте со сканером поставляются также н
ожные педали, которые играют роль правой и левой кнопок мыши.

Дигитайзер MicroScribe-3D

Перед каждой оцифровкой дигитайзер должен быть откалиброван. Пользователь выбирает три реперные точки (переднюю правую, переднюю левую и заднюю правую) и вводит их координаты в компьютер с помощью ножных педалей. После этого можно приступать непосредственно к оцифровке. Механические дигитайзеры обладают достаточно высокой точностью - до 0,2 мм. Модели из серии MicroScribe-3D могут снимать координаты со скоростью 1000 точек в секунду и передают информацию со скоростью 38 Кбит/с. Перед сканированием многие дизайнеры расчерчивают объект, вырисовывают линии, по которым пройдет перо.

Оцифровывать можно в полуавтоматическом и ручном режимах. Контактный щуп, установленный на складной арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и транслирует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Оцифрованные данные в дальнейшем обработываются с помощью специальных прикладных программ (AutoCad, Autodesk, Maya, Rhinoceros и др.).

На подготовку к сканированию и саму оцифровку сложного объекта может уйти несколько часов, но с накоплением опыта работы с дигитайзером это время значительно сокращается В процессе сканирования объекта, по мере того как координаты точек попадают в компьютер, на мониторе вырисовывается пространственная модель. Для построения 3D-образов можно использовать программы от Immersion Corporation (набор Digitizing Software Application), которые позволяют представлять отсканированные объекты различными способами, например в виде точек, линий, проволочного каркаса, сплайнов, NURBS (неоднородных рациональных B-сплайнов), а также редактировать и сохранять 3D-образы в файлах форматов dxf, IGES, obj, txt, 3ds для последующего импортирования в другие приложения.

Специалисты по заказным моделям для оцифровки моделей с телевизионным качеством используют более дорогие дигитайзеры для оцифровки своих объектов. Например, используют мобильные координатно-измерительные машины (КИМ) FaroArm производства фирмы FARO Technologies (США). КИМ FARO состоит из опорной плиты, которая крепится к любому подходящему месту и нескольких, соединенных между собой шарнирами, колен. Конструкция очень похожа на строение человеческой руки. У КИМ FARO так же есть своеобразные кистевой, локтевой и плечевой суставы. В каждом шарнире есть датчик контроля угловых перемещений, который в режиме реального времени следит за углом поворота колена, в результате чего программное обеспечение просчитывает координаты откалиброванного щупа - своеобразного пальца. В зависимости от числа колен имеются машины с 6-ю или 7-ю степенями свободы.
По сути, это контактный щуп, который при помощи нескольких потенциометров, установленных на складной арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и преобразует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Достаточно сделать необходимое количество замеров, и сетка готова. В сканере применена система противовесов; он автоматически учитывает изменения температуры и компенсирует соответствующие расширения и сжатия материалов. Это портативное устройство может работать с объектами вписывающимися в сферу диаметром до 3,65 м и имеет точность до 0,3 мм.

Мобильные координатно-измерительные машины Faro Arm

Трехмерные дигитайзеры используются в качестве систем трехмерного боди-сканирования (3D body scan, т.е. «трехмерное сканирование человеческого тела»). Разработка этих систем была связана с требованиями быстрого обмера большого количества человек (армия), получения точного компьютерного изображения (киноиндустрия) и индивидуального пошива. Трехмерное боди-сканирование применяется также в медицине, мультипликации и при создании систем виртуальной реальности (VRML).

Система боди-сканирования WB4

Примеры систем боди-сканирования:

    Cyberware Whole Body Color 3D Scanner (производитель Cyberwear). Сейчас существуют две модели полномасштабных боди-сканеров: WB4 и WBX (WB=Whole Body, т.е. «тело целиком»).

    Symcad (Французская компания TELMAT Industrie )

В геоинформатике, компьютерной графике, системах автоматического проектирования (САПР), картографии и научной обработке результатов измерения дигитайзер используют в качестве устройства для ручного цифрования графической и картографической информации в виде множества или последовательности точек, положение которых описывается прямоугольными декартовыми координатами плоскости дигитайзера.

Основные типы дигитайзеров по принципу работы:

    Ультразвуковые
    Из всех систем по оцифровке 3D-объектов ультразвуковые (или сонарные) - наименее точные и надежные, но при этом самые чувствительные к изменениям в окружающем пространстве. Ультразвуковые дигитайзеры представляют собой систему передатчиков, жестко закрепленных на стенах и потолке. Смотрятся они весьма неэстетично. Передатчики излучают звуковые волны, на основании информации об отражении которых вычисляются координаты точек поверхности 3D-модели. Так как скорость звука зависит от атмосферного давления, температуры и других условий (например, влажности), то результаты оцифровки одного и того же объекта являются функцией состояния воздуха. Помимо этого данные системы очень восприимчивы к шуму, производимому различным оборудованием (компьютерами, кондиционерами), даже жужжание флуоресцентных ламп влияет на оцифровку. К тому же ультразвуковые системы издают странные «кликающие» звуки, раздражающие оператора и всех находящихся в помещении. В идеальных условиях абсолютная погрешность полученных результатов составляет 1,4 мм. Подобные сканеры применяются в основном в медицине и при оцифровке скульптур.

    Электромагнитные
    Принцип работы электромагнитных 3D-дигитайзеров такой же, как у ультразвуковых систем (принцип радара), только для построения пространственной модели вместо звуковых волн используются электромагнитные. Результат работы этих сканеров не зависит от погодных условий, но находящиеся поблизости металлические предметы или источники магнитного поля снижают точность измерений. Естественно, что подобные системы не могут оцифровывать металлические объекты. Даже в специальных помещениях, не содержащих ничего металлического, погрешность магнитных систем составляет не менее 0,7 мм.

    Лазерные
    Прежде всего следует отметить, что цена этих так называемых бесконтактных (оператор не обводит объект щупом) систем очень высока и нередки случаи, когда она выражается числом с пятью нулями (в американских долларах). Лазерные дигитайзеры обладают самой высокой точностью, но область их применения также имеет значительные ограничения. Большие трудности вызывает сканирование объектов с зеркальными, прозрачными и полупрозрачными поверхностями, а также предметов большого размера либо имеющих впадины или выступы, препятствующие прямому прохождению лазерного пучка. Лазерные дигитайзеры - полностью автоматизированные системы. Невозможность участия художника в процессе оцифровки не позволяет расставить акценты, например более подробно отобразить определенную часть объекта, или, наоборот, приводит к получению детализированных моделей, занимающих слишком много места и требующих значительных мощностей для их обработки. Сама оцифровка происходит достаточно быстро, но последующий процесс перевода автоматически полученных данных в конечное изображение может занять много времени (особенно это касается систем с точечной проекцией).

    Механические
    Эти устройства являются золотой серединой среди всех классов дигитайзеров. Высокая точность и относительно низкая стоимость сделали эти устройства самыми популярными. Принцип их работы заключается в следующем: контуры оцифровываемого объекта обводятся прецизионным щупом, положение которого замеряется механическими датчиками. Затем, используя массив трехмерных координат, специальная программа строит каркасную модель объекта. Большим плюсом механических сканеров является то, что получаемые с их помощью результаты не зависят от погодных условий, уровня шума, наличия электромагнитных полей. Тип поверхности также не имеет значения. Поскольку механические дигитайзеры являются ручными устройствами, их использование требует четкой координации движений и внимательности.

  1. Дигитайзер Дигитайзер - это еще одно устройство... название - цифровые преобразователи. Обычно дигитайзеры выполняются в виде планшета. ... планшетами. Применяется такой дигитайзер для поточечного координатного ввода...
  2. Аппаратное обеспечение компьютерной графики

    Лекция >> Информатика, программирование

    Характеристики. Сканеры, классификация и основные характеристики. Дигитайзеры . Манипулятор «мышь», назначение, классификация. Джойстики... для общения с определенным классом сканеров. Дигитайзеры Дигитайзер предназначен для профессиональных графических работ...

  3. Средства и технологии обработки графической информации (2)

    Реферат >> Информатика

    Джойстик), цифровая камера, сканер, дигитайзер . С помощью клавиатуры вводится информация... даже вовсе неплоские предметы. 5. Дигитайзер (digitizer) - это кодирующее... . Основные области применения дигитайзеры : мультипликация, оцифровывание географических...


?Принцип действия дигитайзера (электронных планшетов)
Дигитайзер или планшет, как его тоже называют, состоит из двух основных элементов: основания (планшета) и курсора (электронного пера), двигающегося по его поверхности. Это устройство, изначально предназначенное для оцифровки изображений. При нажатии на кнопку курсора его местоположение на поверхности планшета фиксируется, а его координаты передаются в компьютер. Сейчас дигитайзер также часто ассоциируют с управлением командами в Автокаде и аналогичных системах при помощи накладных меню. Команды в меню расположены на разных местах на поверхности дигитайзера. При выборе курсором одной из команд специальный программный драйвер интерпретирует координаты указанного места, посылая соответствующую команду на выполнение. Не последнее место занимает применение планшетов для создания на компьютере рисунков и набросков. Художник создает изображение на экране, но его рука водит пером по планшету. Наконец, дигитайзер можно использовать просто как аналог манипулятора "мышь". Особый случай - это чувствительные к нажиму дигитайзеры.
Указующие устройства
В качестве указующего устройства существует курсор и перо (или стило). Курсоры больше популярны в среде пользователей САПР. Перья производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Кроме того, есть простые перья и перья, чувствительные к нажиму. Последние особенно интересны для художников и аниматоров.
Курсоры
Курсоры бывают четырех-, восьми-, двенадцати- и шестнадцатикнопочные. Желая выделиться, некоторые фирмы стараются быть исключением из правила. Так, Oce Graphics добавляет на большом курсоре семнадцатую "самую главную кнопку". Для многих пользователей Автокада "чем больше, тем лучше", потому что дополнительным кнопкам можно назначить одношаговые функции в автокадовском MNU-файле. Форма курсора, легкость нажатия и расположение кнопок на нем есть предмет отличия и доблести производителей. Во всем мире одними из лучших признаны четырехкнопочные курсоры фирмы CalComp. Их чаще прочих фотографируют и помещают в журналах. На них вторая и третья кнопки расположены рядом, а первая и четвертая L-образной формы обрамляют средние по краям. Традиционным же считается ромбовидное расположение кнопок, которому продолжают следовать другие известные производители. Однако для двенадцати- и шестнадцатикнопочных курсоров канон один - "табличное" расположение кнопок, как на телефонном аппарате. В курсоре немаловажно качество изготовления визира.
При выборе курсора надо принимать во внимание, кроме удобства его использования, еще и количество клавиш на нем. Кто работал в AutoCAD"е для DOS знают, что чем больше на нем клавиш, тем лучше. Для AutoCAD for Windows это не совсем так. Дело в том, что использование дополнительных, числом более трех, клавиш при работе в "mole"- режиме является непростой задачей. Чтобы избежать проблем, лучше использовать специальные программы управления дигитайзером, которые часто входят в поставку с ним в комплекте, но проще отказаться от курсора с большим количеством кнопок в пользу четырехкнопочного, и использовать только три его кнопки.
Перья
Перья производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Кроме того, есть простые перья и перья, чувствительные к нажиму. Последние особенно интересны для художников и аниматоров. Перо может иметь до 256 градаций нажима. Степени нажима сопоставляется или толщина линии, или цвет в палитре, или оттенок цвета. В результате можно эмулировать на компьютере процесс рисования масляными красками, темперой или акварелью на специально подобранной "фактуре". Для реализации этих возможностей необходимо иметь специальное программное обеспечение. Среди подобных программ для ПК можно указать следующие: Adobe PhotoShop, Aldus PhotoStyler, Fauve Matisse, Fractal Design Painter, Autodesk Animator Pro, CorelDraw последних версий. Чувствительные к нажиму перья могут пригодиться и пользователям Автокада для последующей трехмерной визуализации спроектированных объектов. Данный вид указывающих устройств можно применять только с ЭМ дигитайзерами. Удобство пера в использовании - характеристика сугубо субъективная, как и при выборе персональной авторучки. Некоторым нравятся легкие перья фирмы Wacom, в то время как многие предпочитают более весомые, хорошо сбалансированные перья корпорации Kurta.
И курсоры, и перья бывают как с проводом, так и без него. Беспроводной указатель удобнее, но он должен иметь батарейку, что, соответственно, потребует дополнительного обслуживания. Исключение составляют пассивные неизлучающие перья Wacom, которые, впрочем, имеют вдвое меньше градаций по нажиму. Недавно на рынке дигитайзеров появились предложения модифицируемых курсоров, которые могут работать и с проводом, и с батарейкой. Время покажет, насколько удачным является данное изобретение.
Электрическое питание для дигитайзера подается при помощи встроенного или выносного трансформатора, а для отдельных моделей - по последовательному порту.
Конструктивно планшеты бывают жесткие и гибкие. Гибкие дигитайзеры появились на нашем рынке весной 1994г. Они имеют более низкую цену, низкий вес (7 кг в упаковке), компактность при транспортировке, что выгодно отличает их от традиционных жестких.
Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки. Сетка состоит из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между соседними проводниками (от 3 до 6мм). Механизм регистрации позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера. По технологии изготовления дигитайзеры делятся на два типа: электростатические (ЭС) и электромагнитные (ЭМ). В первом типе регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором.
Во втором типе курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Фирма Wacom создала технологию на основе электромагнитного резонанса, когда сетка излучает, а курсор отражает сигнал. Но в обоих случаях приемником является сетка. Следует отметить, что в работе ЭМ планшетов возможны помехи со стороны излучающих устройств, в частности мониторов. Независимо от принципа регистрации существует погрешность в определении координат курсора, именуемая точностью дигитайзера. Эта величина зависит от типа дигитайзера и от конструкции его составляющих. На нее влияет неидеальность регистрирующей сетки планшета, способность воспроизводить координаты неподвижного курсора (повторяемость), устойчивость к разным температурным условиям (стабильность), качество курсора, помехозащищенность и проч. Точность существующих планшетов колеблется в пределах от 0.005 дюйма до 0.03 дюйма. В среднем точность электромагнитных дигитайзеров выше по сравнению с электростатическими.
Шаг считывания регистрирующей сетки является физическим пределом разрешения дигитайзера. Мы говорим о пределе разрешения, потому что следует различать разрешение как характеристику прибора и программно-задаваемое разрешение, что есть переменная величина в настройке дигитайзера.
В спецификации на изделие всегда указываются обе характеристики - и предел разрешения, и точность.
На результат работы также влияет точность действий оператора. В среднем хороший оператор вносит погрешность не более 0.004 дюйма. Требования к природным качествам такого человека очень высокие.
Чувствительные к нажиму дигитайзеры
Чувствительные к нажиму дигитайзеры используют художники, когда хотят получить изображение, которое выглядело бы точно также, как если бы его нарисовали маслом, темперой или акварелью на холсте или бумаге, а не в электронной форме с помощью программных средств. Можно даже использовать специальные эффекты, например, "мокрую кисть", чтобы смазать, сделать расплывчатым изображение или отдельные цвета. Чувствительные к нажатию дигитайзеры сочетают в себе точность ввода координат при работе в AutoCAD"е с возможностью передачи данных о надавливании на "кисть", когда вы ретушируете картинку. Кисть художника заменяется на похожий на шариковую ручку курсор или, как его чаще называют, стило с наконечником, чувствительным к усилию, с которым его прижимают к поверхности дигитайзера.
Критерии выбора дигитайзер
Область применения влияет на форма дигитайзеров. Размер рабочего поля планшета бывает от 6 на 8 дюймов до 44 на 62 дюйма.
Изготовители гибких дигитайзеров по новой технологии утверждают, что могут "вырезать" дигитайзер любого формата. Часто пользователи называют формат по аналогии с бумажными листами, но размер 305x305 мм трудно соотнести с каким-то условным форматом.
От рода решаемых задач зависит и требуемая точность устройства.
Рекомендуем ознакомиться с параметрами дигитайзеров и с результатами сравнения некоторых из них.
Параметры
дигитайзеров
Английский
термин
Русский
термин
Коментарий
Surface Sizes
Размер рабочей
поверхности
Устанавливает размеры чувствительной части поверхности дигитайзера
Resolution
Разрешение
Обозначает шаг считывания дигитайзера (физическая характеристика, она гораздо лучше, чем реально достижимая точность снятия координат указующего устройства)
Accuracy
Точность
Указывает на погрешность снятия координат
Output Rate
Скорость обмена
Указывает на реальную скорость передачи координат дигитайзером
Technology
Технология
Описывает физический принцип получения координат
Save&Recall
Пользовательские
настройки
Наличие и количество сохраняемых с возможностью последующего вызова настроек параметров дигитайзера
Output Formats
Форматы
данных
Обычно указывается количество различных форматов данных, на которые можно настроить интерфейс дигитайзера
Surface Menu
Аппаратное
меню
Количество и вид аппаратно реализованных меню на поверхности дигитайзера
LED"s
Индикаторы
Наличие или отсутствие индикаторов, сообщающих о состоянии дигитайзера
Support Software
Программное
обеспечение
Разнообразие программного обеспечения, входящего в состав стандартной поставки дигитайзера. Обычно его разнообразие ни о чем не говорит. Важно удобство работы с программой установки и настройки параметров, а также наличие качественных драйверов для тех программ, с которыми вы собираетесь работать.
Dual Orientation
Двойная
ориентация
Возможность переключать направление осей дигитайзера
Warranty
Гарантия
Срок стандартного гарантийного обслуживания
Pen
Перо
Характеристики указующего устройства типа ПЕРО. К характеристикам относятся число кнопок, вид чувствительности наконечника пера (нечувствительный, выключатель, реагирующий на силу нажима и т.д.), наличие или отсутствие провода.
Cursor
Курсор
Характеристики указующего устройства типа КУРСОР: число кнопок, наличие или отсутствие провода
Shielding
Покрытие
Наличие дополнительного покрытия поверхности дигитайзера

Сравнение дигитайзеров
Таблица сравнения гибких дигитайзеров
Характе-ристики
CalComp DrawingFlex 33364I
CalComp DrawingFlex 33484I
GTCO Roll-up 2024R
GTCO Roll-up 3036R
GTCO Roll-up 3648R
Рабочая поверхность
762x914 мм
914x1220 мм
508x610 мм
762x914 мм
914x1220 мм
Разрешение
100 линий/мм
100 линий/мм
40 линий/мм
40 линий/мм
40 линий/мм
Точность
+-0.254 мм
+-0.381 мм
+-0.254 мм
+-0.254 мм
+-0.254 мм
Скорость обмена
150 точек/сек
150 точек/сек
не сообщается
не сообщается
не сообщается
Перо

2 кнопочное, наконечник, беспроводное

1 кнопочное, наконечник, проводное
1 кнопочное, наконечник, проводное
Курсор

4 кнопочный и 16 кнопочный, беспроводной

4 кнопочный и 16 кнопочный, проводной
4 кнопочный и 16 кнопочный, проводной
Технология
Электро-магнитная
Электро-магнитная
Электро-статическая
Электро-статическая
Электро-статическая
Пользо-ватель-
ские настройки
3
3
нет
нет
нет
Количество форматов данных
34
34
2
2
2
Aппарат-
ное меню

Макро, Пользовательские настройки, Установка параметров
Установка параметров
Установка параметров
Установка параметров
Программ-ное обеспечение

Драйверы, Программы установки и настройки
Драйверы
Драйверы
Драйверы
Двойная ориентация






Таблица сравнения планшетных дигитайзеров формата А3
http://ad.cctpu.edu.ru/SAPR/ SAPR_02/digit/Dig_c_a3.htm
Таблица сравнения планшетных дигитайзеров большого формата
http://ad.cctpu.edu.ru/SAPR/ SAPR_02/digit/Dig_c_a0.htm

Драйверы
Влияние драйверов и другого программного обеспечения, используемого совместно с дигитайзером на его успех или провал на рынке можно охарактеризовать как основное: хорошее программное обеспечение может "сделать" дигитайзер, в то время как плохое - "провалить" его. Неудобный, неэргономичный курсор существенно влияет на производительность работы с дигитайзером, в то время как отсутствие необходимого драйвера делает дигитайзер совершенно бесполезным.
При работе с AutoCAD для Windows драйверы дигитайзеров могут работать тремя способами: во-первых, эмулируя мышь, то есть, работая в режиме относительного задания координат, во-вторых, как стандартный драйвер планшета, независимо от того, какое устройство является системным, в-третьих, как драйвер WinTab.
Известно, что в стандартную поставку Windows входят драйверы для различных мышей, но не для дигитайзеров. Поэтому как минимум требуется, чтобы в комплект дигитайзера входили драйвер для Windows и утилита настройки. Если, кроме того, вы периодически работаете с AutoCAD для DOS и с программами, которым требуется мышь, но в DOS, то в список необходимого программного обеспечения стоит включить драйвер ADI 4.2 и эмулятор мыши для DOS. Предел мечтаний, конечно же, объединенный драйвер, который автоматически переключается с режима на режим когда вы переходите с одной программы на другую.
Эргономика
Как в магазине канцтоваров, где разные люди выбирают разные ручки, считая их наиболее удобными для себя, так и различные по конструкции курсоры дигитайзеров также найдут своих покупателей. Кому-то больше подойдет маленькое, почти невесомое стило от дигитайзера фирмы Wacom, а кому-то - большее по размерам, заметно более тяжелое, но и гораздо лучше сбалансированное перо от дигитайзера Kurta. Так как эта деталь дигитайзера будет у вас в руках основную часть рабочего времени, то к выбору надо подойти серьезно, вам должно быть удобно. Это как минимум. Если же вы предполагаете использовать не только стило, но и многокнопочный курсор, то и его стоит выбирать как можно тщательнее. Выдающиеся по своему дизайну 16-ти кнопочные курсоры фирмы CalComp располагают к продолжительному использованию, в то время как 4-х кнопочные курсоры Wacom весьма слабо проработаны с точки зрения эргономики.
Продуманный эргономичный дизайн курсора служит сразу двум целям: при кратковременном использовании он делает работу с дигитайзером удобной и комфортной, а при длительном использовании помогает избежать серьёзных проблем с моторикой, возникающих из-за неправильного распределения нагрузки на кисти рук.
Продуманный дизайн также распространяется и на конструкцию самого планшета дигитайзера. Например, конструкция планшета дигитайзеров Kurta XGT такова, что его передняя кромка имеет специальное закругление, обеспечивающее комфортабельное место для отдыха локтевой части руки работающего. Аналогичные закругления есть также у дигитайзеров Wacom и CalComp, но они не столь удобны, как у дигитайзеров Kurta.
Дигитайзеры, AutoCAD и Windows
Одна из главных проблем, с которыми сталкивается пользователь AutoCAD"а для Windows - это то, как настроить свой дигитайзер, чтобы работать с ним наиболее просто. Есть два взаимоисключающих способа:
1. Использовать дигитайзер вместо мыши в качестве системного указующего устройства во всех приложениях Windows.
2. Позволить AutoCAD for Windows управлять дигитайзером как дигитайзером.
Первый метод хорош во всем, кроме работы с AutoCAD"ом – вы не сможете использовать планшетное меню и трассировать чертеж, кроме того, вам будет трудно (или невозможно) задействовать дополнительные кнопки на вашем курсоре для ввода команд. Второй метод не имеет таких ограничений, но зато причиняет еще большие неудобства: вы сможете использовать дигитайзер только внутри графической области чертежа и в экранном меню, работа с выпадающими меню, диалоговыми окнами AutoCAD"а, не говоря уже о других приложениях Windows станет для вас невозможной.
Чтобы обойти такие проблемы, Autodesk изменил спецификацию ADI, добавив в нее так называемый "mole"-режим. Он позволяет AutoCAD"у переключать режимы работы дигитайзера "на лету", то есть дигитайзер работает как системное указующее устройство Windows или как дигитайзер именно тогда, когда такие режимы необходимы. Другими словами, есть два состояния, между которыми может переключаться AutoCAD: "дигитайзер как системное указующее устройство Windows" и "дигитайзер как дигитайзер". Каким образом AutoCAD узнает, что пришла пора переходить из одного состояния в другое? Увы, он не настолько умен, чтобы понять без подсказки. Вы должны сообщить ему об этом. В вашем распоряжении три возможных метода:
1. Можно назначить кнопку на переключение между режимами;
2. Определить область на планшете, внутри которой дигитайзер работает как системное устройство Windows, а вне – как дигитайзер;
3. Определить маленькую область на планшете, при попадании в которую курсора будет переключаться состояние дигитайзера.
Такие не слишком очевидные вещи, к тому же весьма туманно описанные в документации на AutoCAD for Windows r.12 способны отпугнуть многих. В 13-ой версии концепция работы с дигитайзерами была изменена. Не сказать, что изменение концепции сделало работу с дигитайзером прозрачнее, так как суть не изменилась, но ряд нарочитых усложнений канул в прошлое. Теперь с точки зрения пользователя на дигитайзере можно определить Области, в которых дигитайзер ведет себя по-разному (это соответствует варианту 2). Изменение коснулось работы дигитайзера при прямом задании координат. Так как в этом случае вся поверхность дигитайзера используется для оцифровки, то вы не можете выделить на ней область, в которой дигитайзер смог бы работать как системное указывающее устройство Windows. А хочется, правда? Если нельзя, но очень хочется, то можно! Autodesk вводит так называемую плавающую область, которая вдруг появляется или исчезает, когда вы нажмете клавишу F12. Когда она включена, то задание координат внутри этой области будет интерпретироваться как ввод от системного указующего устройства Windows. "Что, странно? Ну еще бы..."
Как ни печально, но и использование WinTab, хотя и помогает избежать всей этой головной боли, связанной с переключением между режимами работы дигитайзера (WinTab-драйверы умнее, они знают, когда надо переходить из состояния в состояние), но накладывает ограничения на способности дигитайзера. Простота хуже воровства.
Альтернативой драйверам WinTab является расширение к Microsoft Windows, которое называется Pen Windows. Чаще указанное расширение применяется для систем рукописного ввода и для приложений, использующих чувствительные к нажиму перья (обычно Adobe PhotoShop). Одним из недостатков является невозможность использовать редактор Write вместе с расширением Pen Windows.
Фирма Digitizer Technology Company предлагает виртуальный интерфейс планшета (Virtual Tablet Interface). Эта программа настройки дигитайзера в среде Windows позволяет быстро конфигурировать планшет для разных приложений при помощи удобного оконного интерфейса. Генерируемые драйверы соответствуют описанию WinTab, могут быть совместимы с Pen Windows. Программа поддерживает 150 моделей дигитайзеров, включая модели, чувствительные к нажиму.
Гибкий дигитайзер DrawingFlex
Представляем DrawingFlex - гибкий графический планшет. DrawingFlex обладает такими же возможностями, как обычный дигитайзер, но, кроме того, он намного легче, и его рабочее поле выполнено из гибкого материала, похожего на прямоугольный кусок линолеума. Вы вполне можете свернуть его в трубочку, что очень удобно в случае переноса, переезда и прочего транспортирования, впрочем, как и в случае хранения. Если вам надо точно вводить графическую информацию не только на своем рабочем месте, то гибкий дигитайзер - это единственное приемлемое решение. Также он неоценим, когда работа по вводу графической информации - не постоянное занятие, а места в офисе не хватает. И наконец, гибкий дигитайзер обеспечивает такую же точность, как и обычный, но за меньшую цену.
Преимущества DrawingFlex
ПЛАНШЕТ выпускается двух размеров: 762х914 мм рабочей области и 914х1219 мм рабочей области. Уникальной особенностью DrawingFlex является возможность использования его в двух ориентациях: с планкой контроллера справа или слева - как удобнее для пользователя (например, если он левша, либо для того, чтобы разместить планку контроллера в отведенном для нее месте, так как она несколько толще и тяжелее, чем весь планшет дигитайзера). Для этого встроенная линейка меню, располагающаяся сверху справа над рабочей областью продублирована слева снизу. То есть, обойдя дигитайзер вокруг (или перевернув его на 180 градусов) вы опять получите встроенное меню справа сверху. Чтобы переключить дигитайзер на новую ориентацию, достаточно указать на кнопку этого меню "Active Menu" (Активное Меню). Среди прочих удобств можно отметить прорезь для хранения накладных пользовательских меню и специальное углубление для указующего устройства (курсора или пера), когда оно временно не используется.
БЕСПРОВОДНЫЕ УКАЗУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА. Для гибких дигитайзеров применяют наиболее удобные беспроводные указующие устройства типа курсор и перо. Курсор может быть с четырьмя и с шестнадцатью кнопками. У пера наконечник реагирует на нажатие (работает как кнопка), плюс на боковой части пера имеются две кнопки. В качестве дополнительного оборудования можно заказать перо с AFT (Advanced Function Technology - развитая функциональная технология) - перо с динамической чувствительностью, включая чувствительность к наклону, расстоянию до поверхности дигитайзера и силе нажима.
ПРОСТОТА УСТАНОВКИ. DrawingFlex просто подключить к компьютеру. Практически весь процесс установки заключается в присоединении кабеля дигитайзера к компьютеру. При первом включении дигитайзер устанавливается в режим эмуляции формата передачи данных GTCO. Есть еще две другие предварительно настроенные конфигурации. Вызвать любую из них можно через кнопки RESTORE. Любую свою установленную конфигурацию дигитайзера также можно запомнить для последующего использования через назначения ее на кнопки RESTORE
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. Как и должно быть, для гибкого дигитайзера применяется гибкое программное обеспечение, работающее как под DOS, так и под WINDOWS. Оно позволяет выбрать любой из множества режимов работы дигитайзера через простую в использовании программу настройки. Широчайший спектр драйверов для прикладных программ обеспечивает гибкость его настройки и успешное применение в любых приложениях. Вы можете использовать его в режиме оцифровки задания координат и в режиме эмуляции "мыши". Возможно применять накладные меню и записывать макрокоманды для последующего их выполнения путем указывания на специальную кнопку в строке кнопок меню дигитайзера. Для этого предусмотрены 18 дополнительных кнопок в меню и до 16 кнопок на указующем устройстве.

Пример реализации - графический планшет Intuos3 A3 Wide USB Tablet, DTP
Intuos3 A3 Wide в широкоформатном исполнении, предназначен для профессионалов в области создания цифровых изображений, цифровой фотографии, графического и промышленного дизайна и видео-обработке.
Intuos3 A3 Wide идеален для использования с широкоформатными дисплеями, мониторами HDTV или многодисплейными системами.
В современном мире все большую популярность набирают широкоформатные дисплеи, которыми оснащены уже не только многие настольные рабочие станции, но и ноутбуки. В связи с этим некоторые инженеры и дизайнеры испытывали определенные трудности при работе на подобных дисплеях с планшетами, имеющих традиционные пропорции. Этот "недостаток" и призван устранить Intuos3 A3 Wide.
Отвечая запросам пользователей и быстрорастущему рынку LCD мониторов и широкофоматных ноутбуков, в отличие от своего предшественника Intuos3 A3 Wide лучше подойдет для использования на широкоформатных мониторах с соотношением сторон 16:10. Например с Apple"s Cinema Displays 23 или 30 дюймов. Intuos3 A3 Wide имеет полезную площадь размером 12x19 дюймов и соотношение сторон 16:10, наиболее полно соответствует размерам широкофоматных дисплеев, представленных сегодня на рынке, включая дисплеи Apple Cinema. Планшет с широкой рабочей поверхностью особенно привлечет пользователей работающими с несколькими мониторами одновременно или с широкоэкранными мониторами больших размеров.
Особенно рекомендуется:
- Фотографам, работающим с цифровыми изображениями, дизайнерам, 3D разработчикам, HDTV видео редакторам и профессионалам, работающих с широкоформатным цифровым оборудованием или с несколькими мониторами, - Специалистам CAD/CAE, которым требуется высокая точность позиционирования, для более быстрой и эффективной работы в ведущих CAD приложениях - При использовании планшета Intuos3 в CAD приложениях - рекомендуется использование Intuos3 Lens Cursor
Область применения широкоформатного планшета
Чтобы при работе с широкоформатными мониторами не пропадала рабочая поверхность планшета рекомендуется использовать с такими мониторами планшеты с приставкой Wide. Соотношение сторон монитора должно соответствовать соотношению сторон планшета
В частности, преимуществом для работы с цифровым изображением, графическим дизайном и редактированием видео, является то, что теперь стало удобнее работать с двумя и более мониторами или на широкоформатном мониторе, используя широкоформатный планшет. Причина в том, что использование обычных планшетов с широкоформатным дисплеем или многодисплейной системой часто приводило к искажению объектов, так как пропорции планшетов не совпадали с пропорциями экрана.
Широкоформатный планшет идеально соответствует пропорциям широкоэкранных мониторов – тем самым не требуется в драйвере планшета включать функцию соблюдение пропорций, что привело бы к программному уменьшению рабочей поверхности планшета. Круг нарисованный на планшете будет выглядеть кругом на мониторе. (Например, если монитор широкоформатный с соотношением сторон 16:10 , а планшет с обычными пропорциями например Intuos 3 A4 тогда круг на мониторе будет выглядеть овалом, с широкоформатным планшетом такого не произойдёт)
Intuos3 A3 Wide предлагает высокоточный процесс работы благодаря разрешению в 5,080 dpi и 1,024 уровням чувствительности нажатия как для ручки, так и для ластика в Intuos3 Pen и Airbrush. Каждый планшет может распознавать угол наклона Grip Pen и Airbrush до 60 градусов и предлагает утилиту Tool ID, при котором планшет автоматически распознает необходимый инструмент и его индивидуальные установки в момент, когда ручка касается планшета. Intuos3 Art Marker является первой ручкой подобного типа и включает в себя не только высокую чувствительность к нажатию и наклону пера, но также и технологию распознавания вращения. Со своей остроконечной формой, Intuos3 Art Marker является универсальным инструментом, который позволяет профессионалам цифровой среды создавать эффект буквально любого типа кисточки, или штриха маркера, а также имитировать каллиграфические ручки. Также доступны дополнительные устройства ввода, включая Intuos3 Art Marker, Intuos3 Airbrush, Intuos3 Classic Pen, Intuos3 Ink Pen и Intuos3 Mouse.
В новых моделях в комплекте поставки нет мыши. Исследование показало, что обычный пользователь Intuos3 – если он все еще пользуется мышкой вместо ручки – просто не пользуется Intuos3 mouse, а предпочитает его обычную высококачественную беспроводную и/или оптическую мышь Logitech или Microsoft.
Так как большинство пользователей все же начинают постоянно пользоваться ручкой, после того, как немного привыкнут к планшету, мы считаем, что пользователь планшета должен воспользоваться возможностью и сконцентрироваться на использовании только ручки на новых планшетах.
CAD модификация комплектуется только Lens Cursor (без Grip Pen!)
Особенности и преимущества
Чувствительность к 1,024 уровням давления
Естественно выглядящие штрихи и мазки
Чувствительность к углу наклона. Наклоняете ваше устройство ввода в любом направлении и создавайте естественно выглядящие штрихи и мазки
Идентификатор Tool ID
С помощью идентификатора Tool ID каждое устройство ввода Intuos3 можно индивидуально запрограммировать и сконфигурировать для каждого приложения. ? эти функции автоматически активируются при запуске приложения.
Клавиши ExpressKeys
ExpressKeys – это набор кнопок, расположенных по обеим сторонам планшета. Назначьте этим кнопкам ваши любимые комбинации клавиш и макросы и забудьте о клавиатуре.
Сенсорные полоски Touch Strip
Сенсорные полоски Touch Strip позволяют вам использовать ваш палец прямо на планшете – так же как и на сенсорной панели ноутбуков. Изменяйте масштаб изображения одним движением вашего пальца, а если вы больше любите работать с пером – вы также можете использовать его на сенсорной полоске Touch Strip.
Абсолютное позиционирование
Край коврика для мыши больше вас не остановит – планшеты Wacom позволяют осуществлять абсолютное позиционирование, когда активная область представляет весь экран монитора.
Ластик
Избавьтесь от ошибок росчерком пера.
Без провода и батареек
Ни одно устройство ввода не требует провода или батарейки – планшет сам снабжает их электропитанием.
Plug and Play
Ваша перьевая планшетная система Intuos3 устанавливается легко и быстро и совместима со всеми вашими программами.
Penabled
Запатентованная беспроводная и не использующая батареек перьевая технология Wacom, которая называется Penabled, предоставляет вам высоконадежный продукт с минимальными требованиями к обслуживанию. Технология Penabled гарантирует высокое качество от лидера на мировом рынке перьевых устройств ввода.
Графический планшет Intuos3 A3 Wide выпускается в 2 вариантах
PTZ-1231W-D Intuos3 A3 Wide, DTP- версия для дизайнеров
PTZ-1231W-C Intuos3 A3 Wide, CAD- версия для конструкторов
PTZ-1231W-D Intuos3 A3 Wide, DTP-Version
Новый Intuos 3 A3 – это высокопроизводительный широкоформатный планшет с очень большой активной областью 623 x 429 мм (12" x 19"), предназначенный для профессионала, которому необходимо чертить или редактировать изображения в увеличенном масштабе или создавать иллюстрации для таблоидов или полноразмерных журналов. Предназначенный для использования с high-end рабочими станциями Intuos 3 A3 wide является самым лучшим крупномасштабным высокопроизводительным графическим планшетом.
Комплект поставки
Перо Intuos3 Grip Pen
Наконечник для пера Stroke Pen
Наконечник для пера Felt Pen
Подставка для пера

Технические спецификации
Физические размеры (ШxДxВ): 62.3 x 42.9 x 3.6 cm

Разрешение: 5,080 lpi
Точность пера: +/- 0.25 мм
Угол наклона: +/- 60 градусов

Интерфейс: USB
Длина кабеля: 2.5 м
Вес: 3,000 грамм

PTZ-1231W-C Intuos3 A3 Wide, CAD-Version
Новый Intuos 3 A3 – это высокопроизводительный широкоформатный планшет с очень большой активной областью 623 x 429 мм (12" x 19"), предназначенный для профессионала, которому необходимо чертить или редактировать изображения в увеличенном масштабе или создавать иллюстрации для таблоидов или полноразмерных журналов. Предназначенный для использования с high-end рабочими станциями Intuos 3 A3 wide является самым лучшим крупномасштабным высокопроизводительным графическим планшетом
Комплект поставки
Перьевой планшет Intuos3 A3 Wide
Мышь Intuos 3 Lens Cursor
Диск CD-ROM (драйвер, руководство для пользователя)
Диск CD-ROM с Corel Painter Essentials 2
Руководство по быстрой установке
Технические спецификации
Физические размеры (ШxДxВ): 62.3 x 42.9 x 3.6 cm cm
Активная область (ШxД): 48.8 x 30.5 cm
Чувствительность к давлению: 1,024 уровней
Разрешение: 5,080 lpi
Точность пера: +/- 0.25 мм
Угол наклона: +/- 60 градусов
Максимальная рабочая высота пера над поверхностью: 6 мм
Максимальная скорость отклика: 200 точек в секунду
Интерфейс: USB
Длина кабеля: 2.5 м
Вес: 3,000 грамм
Цвета индикатора статуса: синий/зеленый

Пример реализации ЗD-дигитайзера
http://www.largeformat.ru/prod uct_info.php?products_id=81
MicroScribe ® изделия, позволяют Вам быстро создавать детальные компьютерные модели реальных объектов. Использование MicroScribe stylus позволяет, прослеживая по контурам физического объекта, строить комплексные наборы 3D данных за считанные минуты. MicroScribe совместим с ведущими программными продуктами 3D промышленности. Процесс 3D дигитайзинга быстрый, точный и простой.
Технические характеристики:
Точность: 0.43 мм.
Размер рабочего пространства: 1.67 м.
Ключевые особенности:
Стандартные драйверы - Позволяют MicroScribe G2 функционировать в пределах популярных графических пакет
и т.д.................


Дигитайзер

Дигитайзер, или планшет, как его еще называют, состоит из двух основных элементов: основания и курсора, перемещаемого по его поверхности. Это устройство изначально предназначалось для оцифровки изображений. При нажатии на кнопку курсора его местоположение на поверхности планшета фиксируется, а координаты передаются в компьютер.

Часто с дигитайзерфом связывают управлением командами в AutoCAD"е и аналогичных системах при помощи накладных меню. Команды меню расположены в разных местах на поверхности дигитайзера. При выборе курсором одной из них специальный программный драйвер интерпретирует координаты указанного места, посылая соответствующую команду на выполнение.

Не последнюю роль играет применение планшета в создании на компьютере рисунков и набросков. Художник рисует на экране, но его рука водит пером по планшету. Наконец, дигитайзер можно использовать просто как аналог мыши. Особый случай - это чувствительные к нажиму дигитайзеры.

Принцип действия

Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки, состоящей из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между ними (от 3 до 6 мм). Но механизм регистрации положения курсора позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера.

По технологии изготовления дигитайзеры делятся на два типа: электростатические (ЭС) и электромагнитные (ЭМ). В первом случае регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором. Во втором - курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Фирма Wacom создала технологию на основе электромагнитного резонанса, когда сетка излучает, а курсор отражает сигнал. Но в обоих случаях приемником является сетка. Следует отметить, что при работе ЭМ-планшетов возможны помехи со стороны излучающих устройств, в частности мониторов.

Независимо от принципа регистрации существует погрешность в определении координат курсора, называемая точностью дигитайзера. Эта величина зависит от типа дигитайзера и от конструкции его компонент. На нее влияет неидеальность регистрирующей сетки планшета, способность воспроизводить координаты неподвижного курсора (повторяемость), устойчивость к разным температурным условиям (стабильность), качество курсора, помехозащищенность и прочие факторы. Точность существующих планшетов колеблется в пределах от 0.005 до 0.03 дюйма. В среднем точность электромагнитных дигитайзеров выше, чем у электростатических.

Шаг считывания регистрирующей сетки является физическим пределом разрешения дигитайзера. Мы говорим о пределе разрешения, потому что следует различать разрешение как характеристику прибора и как программно-задаваемое разрешение, а это переменная величина в настройке дигитайзера. В спецификации на изделие всегда указываются обе характеристики - и предел разрешения, и точность.

На результат работы также влияет точность действий оператора. В среднем хороший оператор вносит погрешность не более 0.004 дюйма. Требования к нему достаточно высокие. Технологии чувствительных к нажиму дигитайзеров В настоящее время есть две технологии, применяемые в чувствительных к нажиму дигитайзерах: первая - это электромагнитный резонанс, на основе которого работают дигитайзеры фирмы Wacom, позволяющий применять пассивное стило, а вторая - метод активного курсора.

При использовании электромагнитного резонанса излучающим (активным) устройством является сам дигитайзер. Перо отражает волны, а дигитайзер анализирует это отражение, для того чтобы установить координаты пера в данный момент. Поэтому перо или курсор не имеют ни батарей, ни шнура, подающего напряжение на микросхемы внутри курсора, их там просто нет. При использовании же активного курсора именно он излучает волны, сообщая таким образом дигитайзеру о своем местоположении. В этом случае либо батареи, либо провод являются его неотъемлемым атрибутом. Но, независимо от системы, в обоих случаях информация о положении курсора относительно сетки, встроенной в поверхность дигитайзера, преобразуется в компьютере так, что мы получаем данные о точном положении курсора.

Для подключения планшета обычно используется последовательный порт. Распространенными параметрами являются разрешение порядка 2400 dpi и высокая чувствительность к уровням нажатия (256 уровней). Эта особенность позволяет моделировать нажатие на кисть или перо при работе с соответствующими графическими программами. Графические планшеты и дигитайзеры производят компании CalComp, Mutoh, Wacom и другие.

Для устройств рукописного ввода информации характерна такая же схема работы, только введенные образы букв дополнительно преобразуются в буквы при помощи специальной программы распознавания, а размер площадки для ввода меньше. Устройства перьевого ввода информации чаще используются в сверхминиатюрных компьютерах PDA (Personal Digital Assistant) или HPC (Handheld PC) (см. Классификация портативных компьютеров), в которых нет полноценной клавиатуры.

Выбор дигитайзера

В первую очередь, выбирая дигитайзер, следует принимать во внимание надежность его драйверов и удобство указующего устройства (это может быть стило или курсор). Не стоит забывать и об эргономике.

Конструктивно планшеты бывают жесткими и гибкими. Гибкие дигитайзеры появились на нашем рынке весной 1994 года. Низкая цена, небольшой вес (7 кг в упаковке), компактность при транспортировке выгодно отличают их от традиционных жестких. От того, для каких работ вы выбираете дигитайзер, зависит его формат. Размер рабочего поля обычно от 6 х 8 дюймов до 44 х 62 дюйма. Изготовители гибких планшетов по новой технологии утверждают, что могут "вырезать" их любого формата. Часто пользователи называют формат по аналогии с бумажными листами, но размер 305 x 305мм трудно соотнести с каким-то стандартным форматом. От рода решаемых задач зависит и точность устройства. Рекомендуем ознакомиться с параметрами дигитайзеров и с результатами сравнения некоторых из них. Электрическое питание для дигитайзера подается при помощи встроенного или выносного блока питания, а в отдельных моделях - по последовательному порту.

Драйверы

При работе с драйверы дигитайзеров могут работать тремя способами: эмулируя мышь, то есть работая в режиме относительного задания координат; как стандартный драйвер планшета ADI независимо от того, какое устройство является системным; как драйвер WinTab. Известно, что в стандартную поставку Windows входят драйверы для различных мышей, но не для дигитайзеров.

Указующее устройство

До этого момента при упоминании указующего устройства мы называли его курсором, хотя существует еще и перо (или стило, кому как нравится). Курсоры больше популярны в среде пользователей САПР. Перья в виде ручки производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Кроме того, есть простые перья и перья, чувствительные к нажиму. Последние особенно интересны для художников и аниматоров.

Выбирайте указующее устройство тщательно. Если курсор неудобен, то связанные с его использованием затраты составят гораздо большую сумму, чем разница в стоимости дорогих и дешевых дигитайзеров.

Курсоры

Курсоры бывают четырех-, восьми-, двенадцати- и шестнадцатикнопочными. Желая выделиться, некоторые фирмы стараются стать исключением из правила. Так, Oce Graphics добавляет на большом курсоре семнадцатую, "самую главную" кнопку. Форма курсора, легкость нажатия и расположение кнопок - вот в чем отличия. Во всем мире одними из лучших признаны четырехкнопочные курсоры фирмы CalComp. Их чаще прочих фотографируют и помещают в журналах. На них вторая и третья кнопки расположены рядом, а первая и четвертая L-образной формы обрамляют средние. Традиционным же считается ромбовидное расположение кнопок, которому продолжают следовать другие известные производители. Однако для двенадцати- и шестнадцатикнопочных курсоров канон один - "табличное" расположение кнопок, как на телефонном аппарате.

При выборе курсора надо принимать во внимание, кроме удобства пользования, еще и количество клавиш на нем. Тот, кто работал в AutoCAD"е для DOS, знает, что чем больше на курсоре клавиш, тем лучше, потому что дополнительным кнопкам можно назначить одношаговые функции в AutoCAD"овском MNU-файле.

А вот для AutoCAD for Windows это не совсем так. Дело в том, что использование дополнительных, числом более трех, клавиш при работе в mole-режиме - непростая задача. Чтобы избежать проблем, лучше использовать специальные программы управления дигитайзером, которые часто входят в его комплект поставки. Но проще отказаться от курсора с большим количеством кнопок в пользу четырехкнопочного и задействовать только три его кнопки. В курсоре немаловажно также качество изготовления визира.

Перья

Как уже говорилось, перья производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Кроме того, есть среди них чувствительные к нажиму, особенно привлекательные для компьютерных художников и аниматоров. Такое перо может воспринимать до 256 градаций усилия нажима. Степени нажима ставят в соответствие или толщину линии, или цвет в палитре, или его оттенок. В результате можно имитировать на компьютере процесс рисования масляными красками, темперой или акварелью на специально подобранной "фактуре". Для реализации этих возможностей необходимо иметь специальное программное обеспечение. Среди подобных программ для персональных компьютеров можно упомянуть Adobe PhotoShop, Aldus PhotoStyler, Fauve Matisse, Fractal Design Painter, Autodesk Animator Pro, CorelDraw. Чувствительные к нажиму перья могут пригодиться и пользователям AutoCAD"а для последующей трехмерной визуализации спроектированных объектов. Данный вид указывающих устройств применяют только с ЭМ-дигитайзерами.

Удобство пера - характеристика сугубо субъективная, как и при выборе авторучки. Некоторым нравятся легкие перья фирмы Wacom, в то время как другие предпочитают более тяжелые, но хорошо сбалансированные перья от Kurta. И курсоры, и перья бывают как с проводом, так и без него. Беспроводной указатель удобнее, но он должен иметь батарейку, что утяжелит его и потребует дополнительного обслуживания.

Исключение составляют пассивные неизлучающие перья Wacom, которые, впрочем, воспринимают вдвое меньше градаций нажима. Не так давно на рынке дигитайзеров появились предложения с модифицируемыми курсорами, которые могут работать и с проводом, и с батарейкой. Время покажет, насколько удачным является данное решение.

Дигитайзер (digitizer) - это кодирующее устройство, обеспечивающее ввод двумерного (в том числе и полутонового) или трехмерного (3D дигитайзеры) изображения в компьютер в виде растровой таблицы. является типичным внешним специализированными устройства графического ввода.

Задача получения 3D-моделей реальных объектов стоит перед промышленными дизайнерами, инженерами, художниками, аниматорами, разработчиками игровых приложений. Измерение геометрии сложных пространственных форм является основныме требованием для современных производителей технологической оснастки.

Основные области применения дигитайзеры:

Мультипликация

Оцифровывание географических карт для работы с географическими информационными системами (ГИС)

Инженерное проектирование, создание прототипов и обратный инжениринг

Научная визуализация

Примечание: Обычно процесс обработки изображения дигитайзеров называют сканированием (Не путать сосканером!).

Простейшим дигитайзером является графический планшет.

Рис. Графический планшет

В состав устройства входит специальный указатель с датчиком, называемый пером. Собственный контроллер посылает импульсы по ортогональной сетке проводников, расположенной под плоскостью планшета. Получив два таких сигнала, контроллер преобразует их в координаты, передаваемые в ПК. Компьютер переводит эту информацию в координаты точки на экране монитора, соответствующие положению указателя на планшете. С помощью пера Вы рисуете на планшете, при этом графические редакторы могут воспринимать его как кисть, карандаш, мелок и т.д. Перевернув перо, Вы можете стереть изображение. Дигитайзеры, как следует из названия, являются инструментом оцифровки трехмерных объектов. Для дальнейшей обработки и редактирования результатов сканирования существует множество различных программ.

3D дигитайзер

Рис. 3D дигитайзер

Одним из примеров полнофункционального решения для оцифровки объектов любой формы служит недорогой дигитайзер из модельного ряда MicroScribe-3D производства компании Immersion Corporation. На несимметричной основе прикреплен трехшарнирный рычаг, оканчивающийся пером-датчиком. Шарниры с низким уровнем трения обеспечивают практически абсолютную свободу перемещения стального пера. Дигитайзер MicroScribe может оцифровывать предметы, находящиеся в радиусе до 840 мм. Рычаг устройств - жесткий, наличие шарниров позволяет провести дугу с максимальным углом в 330°. Наконечник «руки» может иметь разную форму: в виде шарика или острой иголочки - для снятия более точных показаний. В комплекте со сканером поставляются также ножные педали, которые играют роль правой и левой кнопок мыши.

Рис. Дигитайзер MicroScribe-3D.

Перед каждой оцифровкой дигитайзер должен быть откалиброван. Пользователь выбирает три реперные точки (переднюю правую, переднюю левую и заднюю правую) и вводит их координаты в компьютер с помощью ножных педалей. После этого можно приступать непосредственно к оцифровке. Механические дигитайзеры обладают достаточно высокой точностью - до 0,2 мм. Модели из серии MicroScribe-3D могут снимать координаты со скоростью 1000 точек в секунду и передают информацию со скоростью 38 Кбит/с. Перед сканированием многие дизайнеры расчерчивают объект, вырисовывают линии, по которым пройдет перо.

Рис. Подготовка объекта к оцифровыванию

Оцифровывать можно в полуавтоматическом и ручном режимах. Контактный щуп, установленный на складной арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и транслирует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Оцифрованные данные в дальнейшем обработываются с помощью специальных прикладных программ (AutoCad, Autodesk, Maya, Rhinoceros и др.).

На подготовку к сканированию и саму оцифровку сложного объекта может уйти несколько часов, но с накоплением опыта работы с дигитайзером это время значительно сокращается В процессе сканирования объекта, по мере того как координаты точек попадают в компьютер, на мониторе вырисовывается пространственная модель. Для построения 3D-образов можно использовать программы от Immersion Corporation (набор Digitizing Software Application), которые позволяют представлять отсканированные объекты различными способами, например в виде точек, линий, проволочного каркаса, сплайнов, NURBS (неоднородных рациональных B-сплайнов), а также редактировать и сохранять 3D-образы в файлах форматов dxf, IGES, obj, txt, 3ds для последующего импортирования в другие приложения.

Специалисты по заказным моделям для оцифровки моделей с телевизионным качеством используют более дорогие дигитайзеры для оцифровки своих объектов. Например, используют мобильные координатно-измерительные машины (КИМ) FaroArm производства фирмы FARO Technologies (США). КИМ FARO состоит из опорной плиты, которая крепится к любому подходящему месту и нескольких, соединенных между собой шарнирами, колен. Конструкция очень похожа на строение человеческой руки. У КИМ FARO так же есть своеобразные кистевой, локтевой и плечевой суставы. В каждом шарнире есть датчик контроля угловых перемещений, который в режиме реального времени следит за углом поворота колена, в результате чего программное обеспечение просчитывает координаты откалиброванного щупа - своеобразного пальца. В зависимости от числа колен имеются машины с 6-ю или 7-ю степенями свободы.

По сути, это контактный щуп, который при помощи нескольких потенциометров, установленных на складной арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и преобразует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Достаточно сделать необходимое количество замеров, и сетка готова. В сканере применена система противовесов; он автоматически учитывает изменения температуры и компенсирует соответствующие расширения и сжатия материалов. Это портативное устройство может работать с объектами вписывающимися в сферу диаметром до 3,65 м и имеет точность до 0,3 мм.

Рис. Мобильные координатно-измерительные машины Faro Arm

Трехмерные дигитайзеры используются в качестве систем трехмерного боди-сканирования (3D body scan, т.е. «трехмерное сканирование человеческого тела»). Разработка этих систем была связана с требованиями быстрого обмера большого количества человек (армия), получения точного компьютерного изображения (киноиндустрия) и индивидуального пошива. Трехмерное боди-сканирование применяется также в медицине, мультипликации и при создании систем виртуальной реальности (VRML).

Рис. Система боди-сканирования WB4

Примеры систем боди-сканирования

Cyberware Whole Body Color 3D Scanner (производитель Cyberwear). Сейчас существуют две модели полномасштабных боди-сканеров: WB4 и WBX (WB=Whole Body, т.е. «тело целиком»).

Symcad (Французская компания TELMAT Industrie)

В геоинформатике, компьютерной графике, системах автоматического проектирования (САПР), картографии и научной обработке результатов измерения дигитайзер используют в качестве устройства для ручного цифрования графической и картографической информации в виде множества или последовательности точек, положение которых описывается прямоугольными декартовыми координатами плоскости дигитайзера.

Основные типы дигитайзеров по принципу работы

Ультразвуковые

Из всех систем по оцифровке 3D-объектов ультразвуковые (или сонарные) - наименее точные и надежные, но при этом самые чувствительные к изменениям в окружающем пространстве. Ультразвуковые дигитайзеры представляют собой систему передатчиков, жестко закрепленных на стенах и потолке. Смотрятся они весьма неэстетично. Передатчики излучают звуковые волны, на основании информации об отражении которых вычисляются координаты точек поверхности 3D-модели. Так как скорость звука зависит от атмосферного давления, температуры и других условий (например, влажности), то результаты оцифровки одного и того же объекта являются функцией состояния воздуха. Помимо этого данные системы очень восприимчивы к шуму, производимому различным оборудованием (компьютерами, кондиционерами), даже жужжание флуоресцентных ламп влияет на оцифровку. К тому же ультразвуковые системы издают странные «кликающие» звуки, раздражающие оператора и всех находящихся в помещении. В идеальных условиях абсолютная погрешность полученных результатов составляет 1,4 мм. Подобные сканеры применяются в основном в медицине и при оцифровке скульптур.

Электромагнитные

Принцип работы электромагнитных 3D-дигитайзеров такой же, как у ультразвуковых систем (принцип радара), только для построения пространственной модели вместо звуковых волн используются электромагнитные. Результат работы этих сканеров не зависит от погодных условий, но находящиеся поблизости металлические предметы или источники магнитного поля снижают точность измерений. Естественно, что подобные системы не могут оцифровывать металлические объекты. Даже в специальных помещениях, не содержащих ничего металлического, погрешность магнитных систем составляет не менее 0,7 мм.

Лазерные

Прежде всего следует отметить, что цена этих так называемых бесконтактных (оператор не обводит объект щупом) систем очень высока и нередки случаи, когда она выражается числом с пятью нулями (в американских долларах). Лазерные дигитайзеры обладают самой высокой точностью, но область их применения также имеет значительные ограничения. Большие трудности вызывает сканирование объектов с зеркальными, прозрачными и полупрозрачными поверхностями, а также предметов большого размера либо имеющих впадины или выступы, препятствующие прямому прохождению лазерного пучка. Лазерные дигитайзеры - полностью автоматизированные системы. Невозможность участия художника в процессе оцифровки не позволяет расставить акценты, например более подробно отобразить определенную часть объекта, или, наоборот, приводит к получению детализированных моделей, занимающих слишком много места и требующих значительных мощностей для их обработки. Сама оцифровка происходит достаточно быстро, но последующий процесс перевода автоматически полученных данных в конечное изображение может занять много времени (особенно это касается систем с точечной проекцией).

Механические

Эти устройства являются золотой серединой среди всех классов дигитайзеров. Высокая точность и относительно низкая стоимость сделали эти устройства самыми популярными. Принцип их работы заключается в следующем: контуры оцифровываемого объекта обводятся прецизионным щупом, положение которого замеряется механическими датчиками. Затем, используя массив трехмерных координат, специальная программа строит каркасную модель объекта. Большим плюсом механических сканеров является то, что получаемые с их помощью результаты не зависят от погодных условий, уровня шума, наличия электромагнитных полей. Тип поверхности также не имеет значения. Поскольку механические дигитайзеры являются ручными устройствами, их использование требует четкой координации движений и внимательности.

Подобные документы

    Преобразование в цифровой формат изображения, полученного в результате передвижения руки оператора, дигитайзером. Посылка координат положения пера в компьютер. Методика работы на дигитайзере. Его технические характеристики. Перья, реагирующие на силу.

    презентация , добавлен 13.12.2013

    Принцип работы и пользовательские характеристики клавиатуры. Взаимосвязь размера экрана, размера зерна и разрешения экрана. Основные виды видеокарт. Принцип работы мыши. Программная поддержка сканеров. Назначение джойстика, светового пера и дигитайзера.

    реферат , добавлен 18.10.2009

    Сферы применения персонального компьютера (ПК). Основные блоки ПК, способы компьютерной обработки информации. Устройства ввода и вывода, хранения информации: системный блок, клавиатура, монитор, мышь, сканер, дигитайзер, принтер, дисковый накопитель.

    презентация , добавлен 25.02.2011

    Устройство, которое используется для ввода букв, символов и других данных в компьютер. Определение "клавиатура" и виды клавиатур. Ввод данных в электронное устройство. Алфавитно-цифровые, компьютерные, цифровые, проводные и беспроводные клавиатуры.

    презентация , добавлен 22.12.2012

    Изучение устройств ввода информации как приборов, осуществляющих перевод языка человека на машинный язык для занесения информации в компьютер. Функциональные возможности устройств ввода: клавиатура, мышь, джойстик, сканер, камера и графический планшет.

    презентация , добавлен 02.05.2011

    Основные виды входных компьютерных устройств. Указательные (координатные) устройства (джойстик, мышь, тачпад, трекбол). Устройства ввода графической информации (сканер, цифровые камеры, световое перо, дигитайзер). Устройства ввода звуковой информации.

    реферат , добавлен 28.02.2016

    Устройство и принцип работы. Сканером называется устройство, позволяющее вводить компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий и другой графической информации.

    реферат , добавлен 11.05.2003

    Ввод в компьютер информации от пользователя. Набор на клавиатуре. Структура и принцип действия клавиатуры. Алфавитно-цифровые, стандартные управляющие и функциональные клавиши. Малая цифровая клавиатура, управление курсором, световые индикаторы функций.

    презентация , добавлен 23.02.2015

    Устройства вывода данных, преобразующие ASCII-коды. Ввод данных непосредственно с бумажного документа. Принцип действия принтера, плоттера (графопостроителя), пенмауса, сканера, графического планшета, моноблока, наушников, колонок, микрофона, web-камеры.

    презентация , добавлен 16.10.2012

    Программа построения двумерного и трехмерного изображения детали. Обоснование выбора средства параметрического моделирования. Графическая система Компас-3D, язык программирования AutoLisp в среде AutoCAD. Определение базовых размеров и контрольных точек.

Дигитайзер (Digitazer), или графический планшет , - устройство для оцифровки графических изображений, позволяющее преобразовывать в векторный формат изображение, полученное в результате движения руки оператора.

Дигитайзеры используются в системах автоматизированного проектирования (САПР) для ввода в компьютер графической информации в виде чертежей и рисунков: проектировщик водит пером-курсором по планшету, а изображение фиксируется в виде графического файла.

Дигитайзер состоит из двух элементов: основания (планшета) и устройства указания (пера или курсора), пере мещаемого по поверхности основания, как показано на рис. 6.14. При нажатии на кнопку курсора его положение на поверхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер.

Рис. 6.14. Дигитайзер с планшетом и курсором.

Принцип действия дигитайзера основан на регистрации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки, состоящей из печатных проводников с шагом между соседними проводниками от 3 до 6 мм. Механизм регистрации обеспечивает получение высокого разрешения дигитайзера, определяемого шагом считывания информации, достигающим до 100 линий на миллиметр. Скорость обмена дигитайзера с компьютером зависит от оператора и достигает 100-200 точек в секунду.

Дигитайзеры подразделяются на электростатические и электромагнитные в зависимости от механизма определения местоположения устройства указания.

В электростатических дигитайзерах регистрируется локальное изменение электростатического потенциала сетки под курсором.

В электромагнитных дигитайзерах курсор является источником излучения электромагнитного сигнала, воспринимаемого сеткой, что делает дигитайзеры этого типа чувствительными к помехам, создаваемым внешними источниками, например мониторами.

Графические планшеты дигитайзеров выполняются на твердой (планшетные дигитайзеры) и гибкой основах (гибкие дигитайзеры). Дигитайзеры на гибкой основе имеют меньший вес, более компактны, удобны при транспортировке и более дешевые.

Размеры рабочего поля планшетов от (6 х 80)"до (44 х 62)". Погрешность в определении координат устройства регистрации 0,1-0,7 мм, причем в среднем погрешность электромагнитных дигитайзеров меньше, чем электростатических.

Устройства указания в дигитайзерах выполняются в виде курсора или пера.

Перо представляет собой указку, снабженную одной, двумя или тремя кнопками. Существуют перья, определяющие усилие, с которым наконечник пера прижимается к планшету, и имеющие 256 градаций степени нажима. От степени нажима зависит толщина линии, цвет в палитре и его оттенок. Для реализации художественных возможностей необходимо программное обеспечение типа Adobe Photoshop, Aldus PhotoStyler, Autodesk Animator Pro, CorelDRAW и др.

Курсоры применяются в основном проектировщиками в САПР. Они выполняются 4-, 8-, 12-, 16-клавишными. Обычно используются от двух до четырех клавишей, остальные программируются в программах-приложениях, например в Autocad. Одним из лучших считается 4-кнопочный курсор фирмы CalComp.

Признанным лидером по продажам дигитайзеров на российском рынке является фирма Wacom.

Контрольные вопросы

1. Дайте характеристику известным конструктивным вариантам цифровых камер.

2. Раскройте принципы действия камер различных конструкций.

3. Какими характеристиками обладают цифровые камеры?

4. Опишите назначение и состав дигитайзеров.

5. Дайте сравнительный анализ электростатических и электромагнитных дигитайзеров.

Оформление запроса

Дигитайзеры

Рис. Графический планшет

В состав устройства входит специальный указатель с датчиком, называемый пером. Собственный контроллер посылает импульсы по ортогональной сетке проводников, расположенной под плоскостью планшета. Получив два таких сигнала, контроллер преобразует их в координаты, передаваемые в ПК. Компьютер переводит эту информацию в координаты точки на экране монитора, соответствующие положению указателя на планшете. С помощью пера Вы рисуете на планшете, при этом графические редакторы могут воспринимать его как кисть, карандаш, мелок и т.д. Перевернув перо, Вы можете стереть изображение. Дигитайзеры, как следует из названия, являются инструментом оцифровки трехмерных объектов. Для дальнейшей обработки и редактирования результатов сканирования существует множество различных программ.

3D дигитайзер

Рис. 3D дигитайзер

Одним из примеров полнофункционального решения для оцифровки объектов любой формы служит недорогой дигитайзер из модельного ряда MicroScribe-3D производства компании Immersion Corporation . На несимметричной основе прикреплен трехшарнирный рычаг, оканчивающийся пером-датчиком. Шарниры с низким уровнем трения обеспечивают практически абсолютную свободу перемещения стального пера. Дигитайзер MicroScribe может оцифровывать предметы, находящиеся в радиусе до 840 мм. Рычаг устройств - жесткий, наличие шарниров позволяет провести дугу с максимальным углом в 330°. Наконечник «руки» может иметь разную форму: в виде шарика или острой иголочки - для снятия более точных показаний. В комплекте со сканером поставляются также ножные педали, которые играют роль правой и левой кнопок мыши.

Рис. Дигитайзер MicroScribe-3D.

Перед каждой оцифровкой дигитайзер должен быть откалиброван. Пользователь выбирает три реперные точки (переднюю правую, переднюю левую и заднюю правую) и вводит их координаты в компьютер с помощью ножных педалей. После этого можно приступать непосредственно к оцифровке. Механические дигитайзеры обладают достаточно высокой точностью - до 0,2 мм. Модели из серии MicroScribe-3D могут снимать координаты со скоростью 1000 точек в секунду и передают информацию со скоростью 38 Кбит/с. Перед сканированием многие дизайнеры расчерчивают объект, вырисовывают линии, по которым пройдет перо.

Рис. Подготовка объекта к оцифровыванию

Оцифровывать можно в полуавтоматическом и ручном режимах. Контактный щуп, установленный на складной арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и транслирует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Оцифрованные данные в дальнейшем обработываются с помощью специальных прикладных программ (AutoCad, Autodesk, Maya, Rhinoceros и др.).

На подготовку к сканированию и саму оцифровку сложного объекта может уйти несколько часов, но с накоплением опыта работы с дигитайзером это время значительно сокращается В процессе сканирования объекта, по мере того как координаты точек попадают в компьютер, на мониторе вырисовывается пространственная модель. Для построения 3D-образов можно использовать программы от Immersion Corporation (набор Digitizing Software Application), которые позволяют представлять отсканированные объекты различными способами, например в виде точек, линий, проволочного каркаса, сплайнов, NURBS (неоднородных рациональных B-сплайнов), а также редактировать и сохранять 3D-образы в файлах форматов dxf, IGES, obj, txt, 3ds для последующего импортирования в другие приложения.

Специалисты по заказным моделям для оцифровки моделей с телевизионным качеством используют более дорогие дигитайзеры для оцифровки своих объектов. Например, используют мобильные координатно-измерительные машины (КИМ) FaroArm производства фирмы FARO Technologies (США). КИМ FARO состоит из опорной плиты, которая крепится к любому подходящему месту и нескольких, соединенных между собой шарнирами, колен. Конструкция очень похожа на строение человеческой руки. У КИМ FARO так же есть своеобразные кистевой, локтевой и плечевой суставы. В каждом шарнире есть датчик контроля угловых перемещений, который в режиме реального времени следит за углом поворота колена, в результате чего программное обеспечение просчитывает координаты откалиброванного щупа - своеобразного пальца. В зависимости от числа колен имеются машины с 6-ю или 7-ю степенями свободы.
По сути, это контактный щуп, который при помощи нескольких потенциометров, установленных на складной арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и преобразует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Достаточно сделать необходимое количество замеров, и сетка готова. В сканере применена система противовесов; он автоматически учитывает изменения температуры и компенсирует соответствующие расширения и сжатия материалов. Это портативное устройство может работать с объектами вписывающимися в сферу диаметром до 3,65 м и имеет точность до 0,3 мм

Рис. Мобильные координатно-измерительные машины Faro Arm

Трехмерные дигитайзеры используются в качестве систем трехмерного боди-сканирования (3D body scan, т.е. «трехмерное сканирование человеческого тела»). Разработка этих систем была связана с требованиями быстрого обмера большого количества человек (армия), получения точного компьютерного изображения (киноиндустрия) и индивидуального пошива. Трехмерное боди-сканирование применяется также в медицине, мультипликации и при создании систем виртуальной реальности (VRML).

Примеры систем боди-сканирования:

Cyberware Whole Body Color 3D Scanner (производитель Cyberwear). Сейчас существуют две модели полномасштабных боди-сканеров: WB4 и WBX (WB=Whole Body, т.е. «тело целиком»). Symcad (Французская компания TELMAT Industrie)

В геоинформатике, компьютерной графике, системах автоматического проектирования (САПР), картографии и научной обработке результатов измерения дигитайзер используют в качестве устройства для ручного цифрования графической и картографической информации в виде множества или последовательности точек, положение которых описывается прямоугольными декартовыми координатами плоскости дигитайзера.

Основные типы дигитайзеров по принципу работы:

Ультразвуковые Из всех систем по оцифровке 3D-объектов ультразвуковые (или сонарные) - наименее точные и надежные, но при этом самые чувствительные к изменениям в окружающем пространстве. Ультразвуковые дигитайзеры представляют собой систему передатчиков, жестко закрепленных на стенах и потолке. Смотрятся они весьма неэстетично. Передатчики излучают звуковые волны, на основании информации об отражении которых вычисляются координаты точек поверхности 3D-модели. Так как скорость звука зависит от атмосферного давления, температуры и других условий (например, влажности), то результаты оцифровки одного и того же объекта являются функцией состояния воздуха. Помимо этого данные системы очень восприимчивы к шуму, производимому различным оборудованием (компьютерами, кондиционерами), даже жужжание флуоресцентных ламп влияет на оцифровку. К тому же ультразвуковые системы издают странные «кликающие» звуки, раздражающие оператора и всех находящихся в помещении. В идеальных условиях абсолютная погрешность полученных результатов составляет 1,4 мм. Подобные сканеры применяются в основном в медицине и при оцифровке скульптур.

Электромагнитные Принцип работы электромагнитных 3D-дигитайзеров такой же, как у ультразвуковых систем (принцип радара), только для построения пространственной модели вместо звуковых волн используются электромагнитные. Результат работы этих сканеров не зависит от погодных условий, но находящиеся поблизости металлические предметы или источники магнитного поля снижают точность измерений. Естественно, что подобные системы не могут оцифровывать металлические объекты. Даже в специальных помещениях, не содержащих ничего металлического, погрешность магнитных систем составляет не менее 0,7 мм.

Лазерные Прежде всего следует отметить, что цена этих так называемых бесконтактных (оператор не обводит объект щупом) систем очень высока и нередки случаи, когда она выражается числом с пятью нулями (в американских долларах). Лазерные дигитайзеры обладают самой высокой точностью, но область их применения также имеет значительные ограничения. Большие трудности вызывает сканирование объектов с зеркальными, прозрачными и полупрозрачными поверхностями, а также предметов большого размера либо имеющих впадины или выступы, препятствующие прямому прохождению лазерного пучка. Лазерные дигитайзеры - полностью автоматизированные системы. Невозможность участия художника в процессе оцифровки не позволяет расставить акценты, например более подробно отобразить определенную часть объекта, или, наоборот, приводит к получению детализированных моделей, занимающих слишком много места и требующих значительных мощностей для их обработки. Сама оцифровка происходит достаточно быстро, но последующий процесс перевода автоматически полученных данных в конечное изображение может занять много времени (особенно это касается систем с точечной проекцией).

Механические Эти устройства являются золотой серединой среди всех классов дигитайзеров. Высокая точность и относительно низкая стоимость сделали эти устройства самыми популярными. Принцип их работы заключается в следующем: контуры оцифровываемого объекта обводятся прецизионным щупом, положение которого замеряется механическими датчиками. Затем, используя массив трехмерных координат, специальная программа строит каркасную модель объекта. Большим плюсом механических сканеров является то, что получаемые с их помощью результаты не зависят от погодных условий, уровня шума, наличия электромагнитных полей. Тип поверхности также не имеет значения. Поскольку механические дигитайзеры являются ручными устройствами, их использование требует четкой координации движений и внимательности.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: