Реферат на тему дигитайзер
Обновлено: 05.07.2024
Дигитайзеры. Информатика ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
Дигитайзер (digitaizer) — графический планшет, предназначенный для оцифровки изображений.
Он состоит из двух частей (рис. 8.6): основания (планшета) и устройства целеуказания (пера или курсора), перемещаемого по поверхности основания. При нажатии на кнопку положение курсора на поверхности планшета фиксируется, координаты передаются в компьютер. Дигитайзер может быть использован для ввода в компьютер рисунка, создаваемого пользователем. В планшет встроена сетка проводников с шагом 3−6 мм, механизм регистрации позволяет получить логический шаг считывания информации меньше шага сетки (до 100 линий на 1 мм), что определяет разрешение дигитайзера.
Дигитайзеры делятся на электростатические и электромагнитные. В первом типе устройств регистрируется локальное изменение электростатического потенциала сетки под курсором, во втором — курсор излучает электромагнитный сигнал, воспринимаемый сеткой. Точность оцифровки дигитайзера колеблется в пределах от 0,005 до 0,03″. Размер рабочей области (surface sizes) дигитайзера определяется размером активной поверхности дигитайзера. Скорость обмена (output rate) дигитайзера с компьютером зависит от оператора, но обычно ограничивается техническими возможностями устройства на уровне 100−200 точек/с.
Рис. 8.6. Дигитайзер.
Плоттеры
Плоттер (plotter), или графопостроитель, — устройство вывода графической информации (чертежей, схем, рисунков, диаграмм и т. д. ) из компьютера на бумажный или иной вид носителя.
Плоттеры по принципу формирования изображения можно разделить на векторные (пишущий узел перемещается относительно бумаги по двум координатам, изображение создается путем вычерчивания нужных прямых и кривых в любых направлениях) и растровые (пишущий узел перемещается относительно бумаги только в одном направлении, изображение создается строка за строкой из последовательно наносимых точек). По принципу действия плоттеры бывают: перьевые, струйные, электростатические, термографические и лазерные.
Электростатические плоттеры (electrostatic plotter) основаны на технологии создания с помощью записывающих головок скрытого потенциального рельефа на поверхности специальной электростатической бумаги и осаждения на этот рельеф красителя. Качество изображения и скорость рисования у этих плоттеров высокие.
Термографические плоттеры (direct imaging plotter) используют специальную термореактивную бумагу, темнеющую под воздействием тепла. Рисунок только монохромный, разрешающая способность и скорость вычерчивания очень высокие; термобумага не слишком дорогая, а сами аппараты простые и не требуют регулярного обслуживания.
Лазерные плоттеры (laser plotter) имеют промежуточный носитель — вращающийся барабан, покрытый слоем полупроводника. Заряженные лучом лазера области полупроводника притягивают сухой тонер, который потом переносится на проходящую под барабаном и через нагреватель бумагу. Под действием тепла тонер запекается и закрепляется на бумаге (электрографическая технология). Лазерные плоттеры обеспечивают высокое качество изображения на обычной бумаге, высокое быстродействие, возможность цветной печати, но это достаточно дорогие устройства.
При выборе плоттера следует обратить внимание на следующие аспекты:
¦ набор функциональных возможностей, по которым можно оценить применимость плоттера для решения конкретных задач (размеры носителей и изображения, объемы выполняемых работ и т. д. );
¦ возможность формирования цветного изображения;
¦ качество изображения (разрешающую способность);
¦ производительность (скорость вычерчивания);
¦ надежность и удобство работы, уровень сервиса;
¦ возможность и продолжительность автономной работы (без вмешательства оператора);
¦ эксплуатационные затраты, включающие в себя стоимость носителя, расходных материалов, обслуживания устройства, потребление электроэнергии;
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.
Оглавление
Файлы: 1 файл
ДИГИТАЙЗЕР.docx
Министерство образования и науки РК
Инновационный Евразийский Университет
Кафедра: математика и информационные технологии
Реферат
Тема: Графический планшет (Дигитайзер)
Выполнила: студентка гр. А-102 Смаканова Айнура
Проверила: ст. преподаватель Эйрих Е.А
Павлодар, 2013 год
СОДЕРЖАНИЕ
Графический планшет и его значение ………………………………………………3
История…………………………………………………………… …………………..4
Принципы действия………………………………………………………… ………..5
Основные типы дигитайзеров по принципу работы ……………………………. 7
Применение…………………………………………………… ………………………9
Разрешение и число степеней свободы…………………………………………….10
Дигитайзеры
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 основным 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
История
Графические планшеты популяризовались в связи с их коммерческим успехом в середине 1970-х — начале 1980-х гг. ID (Intelligent Digitizer) и BitPad выпускаемых Summagraphics Corp. Эти планшеты использовались как устройство ввода для множества Hi-End CAD (Computer Aided Design) систем, соединёнными с ПК и ПО вроде AutoCAD.
Принцип действия
По принципу работы и технологии существуют различные типы планшетов. В электростатических планшетах регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под пером. В электромагнитных — перо излучает электромагнитные волны, а сетка служит приёмником. В обоих случаях на перо должно быть подано питание.
Существуют планшеты, в комплект которых входят перья, способные регистрировать силу нажатия. В частности, такой тип датчика используется в перьях к планшетам фирмы Wacom. Также регистрация может осуществляться с помощью компонента с переменным сопротивлением или переменной индуктивностью. Существуют реализации, в основе которых лежит пьезоэлектрический эффект При нажатии пера в пределах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка проводников, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов, что позволяет определять координаты нужной точки. Такие планшеты вообще не требуют специального пера и позволяют чертить на рабочей поверхности планшета как на обычной чертёжной доске.
Кроме координат пера, в современных графических планшетах также могут определяться давление пера на рабочую поверхность, наклон, направление
поворота в плоскости планшета и сила сжатия пера рукой.
Также в комплекте графических планшетов совместно с пером может поставляться мышь, которая, однако, работает не как обычная компьютерная мышь, а по тому же принципу, что и перо. Такая мышь может работать только на планшете. Поскольку разрешение планшета гораздо выше, чем разрешение обычной компьютерной мыши, то использование связки мышь+планшет позволяет достичь значительно более высокой точности при вводе.
Основные типы дигитайзеров по принципу работы:
Ультразвуковые
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.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Дигитайзеры: структура и технические характеристики
История
Первые планшеты работали замысловато: перо , касаясь поверхности , испускало искры, звук, которыйулавливался микрофонами , расположенными вблизи .
Триангуляционным методом определялось положение пера в пространстве .
Такая система была сложной , дорогой и при этом ненадёжной , поскольку внешние шумы мешали точно определить положение пера .
что позволяло определятьтекущее положение пера .
Дигитайзер (digitaizer), или графический планшет, — это устройство, главным назначением которого является оцифровка изображений. Он состоит из двух частей: основания (планшета) и устройства целеуказания (пера или курсора), перемещаемого по поверхности основания. При нажатии на кнопку курсора его положение на поверхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер.
Дигитайзер должна быть использован для ввода рисунка, создаваемого пользователем, в компьютер: пользователь водит пером-курсором по планшету, но изображение появляется не на бумаге, а фиксируется в графическом файле, т.е. 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.
Принцип действия
По принципу работы и технологии есть разные типы планшетов .
В электростатических планшетах регистрируется локальное изменение
электрического потенциала сетки под пером .
В электромагнитных перо излучает электромагнитные волны , а сетка служит приёмником .
В обоих случаях на перо должно быть подано питание .
Фирма Wacom ( англ .) создала технологию на основе электромагнитного
резонанса , когда сетка и излучает , и принимает сигнал , а перо лишь отражает его .
Поэтому в таком устройстве запитывать перо не нужно . Но при работе
электромагнитных планшетов возможны помехи от излучающих устройств , в
На таком же принципе действия основаны некоторые тачпэды .
Также есть планшеты , в которых улавливается нажим пера за счёт пьезоэлектрического эффекта . Принажатии пера в пределах рабочей поверхности планшета , под которой проложена сетка из тончайшихпроводников , на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов , что позволяет определятькоординаты нужной точки . Такие планшеты вообще не требуют специального пера и позволяют чертить нарабочей поверхности планшета как на обычной чертёжной доске .
Кроме координат пера в современных графических планшетах также могут определяться давление пера нарабочую поверхность , наклон , направление и сила сжатия пера рукой .
Также в комплекте графических планшетов совместно с пером может поставляться мышь , которая , однако , работает не как обычная компьютерная мышь , а как особый вид пера . Такая мышь может работать только напланшете . Поскольку разрешение планшета гораздо выше , чем разрешение обычной компьютерной мыши , то использование связки мышь + планшет позволяет достичь значительно более высокой точности при вводе .
Основные характеристики
Механизм регистрации позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера .
Разрешением планшета называется шаг считывания информации . Разрешение измеряется числом точек на дюйм ( dpi ). Типичные значения разрешения для современных планшетов составляет несколько тысяч dpi .
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.
Независимо от принципа регистрации существует погрешность в определении координат курсора, именуемая точностью дигитайзера . Эта величина зависит от типа дигитайзера и от конструкции его составляющих. Точность существующих планшетов колеблется в пределах от 0.005 дюйма до 0.03 дюйма.
Важной характеристикой дигитайзера является регистрируемое число степеней нажатия электронного пера. В существующих моделях эта величина может изменяться в пределах от одного до 256-ти. Программа-обработчик использует эту величину, устанавливая в зависимости от нее, например, толщину проводимой линии (чем сильнее нажим, тем толще линия).
Число степеней свободы
Количество степеней свободы описывает число квазинепрерывных характеристик взаимного положенияпланшета и пера . Минимальное число степеней свободы — 2 ( X и Y положения проекции чувствительногоцентра пера ), дополнительные степени свободы могут включать давление , наклон пера относительноплоскости планшета , вращение ( положение пера относительно своей вертикальной оси ).
Устройства указания дигитайзеров:
□ Перо — указочка, снабженная одной, двумя или тремя кнопками. Существуют перья простые и определяющие усилие, с которым наконечник пера прижимается к планшету. Последние часто используются художниками, поскольку могут воспринимать до 256 градаций нажима (от степени нажима зависит толщина линии, цвет в палитре, оттенок цвета). Для реализации таких возможностей необходимы программы Adobe PhotoShop, Aldus PhotoStyler, Autodesk Animator Pro, CorelDraw и т. д.
Современный технический рынок изобилует разными видами гаджетов и электронного оборудования. Выбор покупателей, главным образом, зависит от цели использования устройств. Еще в 70-е годы прошлого столетия в коммерческой сфере появилось чудо техники – дигитайзер. Что это такое и для чего он нужен, сегодня знает, увы, далеко не каждый. Попробуем разобраться.
Об устройстве
Отбросив вычурные технические термины, дигитайзер можно определить как графический планшет, преобразующий готовое, бумажное или векторное изображение в цифровой формат. Но не стоит путать его с привычным сканером.
Дигитайзер состоит из сенсорного экрана (собственно планшета) и рисующего прибора (пера, стилуса, курсора и пр.). Работу на таком устройстве можно уместить в два действия:
- размещение изображения на экране;
- фиксация координат пера или курсора по планшету.
В случае с анимацией, необходимо лишь профессиональное владение стилусом.
Технология ввода графической информации в дигитайзерах различна. В этой связи выделяют пять типов устройств:
- Акустические. Это одни из первых графических планшетов. Рисующее перо генерировало так называемые звуковые искры, которые улавливали микрофоны экрана. Таким образом, устройство определяло координаты информации. Существенным недостатком работы с планшетом было то, что ввод информации необходимо было делать в абсолютной тишине, так как акустические помехи могли испортить картинку. Данный тип дигитайзеров известен производством ряда устройств под общим названием Spark Tablet.
- Электромагнитные. Устройство таких планшетов было немного проще и производительнее предшествующих моделей. Под поверхностью экрана проходила проволочная сетка, излучающая слабые электромагнитные сигналы. Перо улавливало их, и так происходила фиксация его местоположения. К этой категории устройств относятся RAND Tablet, появившиеся еще в 1964 году.
- Пассивный курсор. Использовался все тот же принцип электромагнитной индукции, только в этих устройствах проволочная сетка и передавала сигналы, и принимала их. Ввод информации происходил при нажиме пера и бесконтактным путем. Рисующий прибор не требовал питания. Это был технический прорыв. Примером такого устройства может быть графический планшет Wacom.
- Активный курсор. В этом устройстве генератор сигналов перемещен в перо. Соответственно, ему необходимо питание. Электрические сигналы давали более четкое изображение, чем электромагнитные. Данную категорию устройств представляла компания FinePoint Innovations.
- Сенсорный дигитайзер – это современные устройства. Под поверхностью экрана в них находятся координатные провода. Они разделены тонким изолятором. Под давлением на стилус меняется проводимость. Чувствительный экран восприимчив и к координатам, и к силе нажима рисующего прибора. Некоторые системы позволяют отцифровывать трехмерные объекты.
Разумеется, акцент необходимо сделать на характеристике сенсорных устройств. По типу сканирования информации различают ультразвуковой, магнитный и лазерный сенсорный экран-дигитайзер. Первый является менее точным и надежным, так как скорость звука здесь напрямую зависит от температуры, давления воздуха и прочих окружающих явлений.
Магнитные дигитайзеры более точны, но чувствительны к металлическим предметам, находящимся рядом (стульям, компьютерам, различному оборудованию). Такие помехи могут вызвать искажение картинки.
И, наконец, лазерные дигитайзеры являются самыми точными, но дорогими сегодня. Однако и эти устройства имеют ряд ограничений. На них невозможна оцифровка предметов с отражающей, яркой или вогнутой поверхностью.
Кроме того, сегодня на техническом рынке можно встретить жесткие и гибкие дигитайзеры. Последние были презентованы еще в 1994 году. Они более легкие, компактные при транспортировке. Блоки питания в них могут быть как встроенными, так и внешними.
Выбор
Важно помнить, выбирая дигитайзер, что это такое серьезное и недешевое устройство, которое сразу должно соответствовать индивидуальным требованиям пользователя. Необходимо, чтобы внешняя надежность соответствовала внутренним характеристикам. Качественные драйвера, поддержка необходимого программного обеспечения и удобный указующий прибор – вот те три кита, на которых должен базироваться выбор покупателя. Современными компаниями-лидерами по производству дигитайзеров на техническом рынке являются Genius. Hitachi, CalComp, Wacom. Они создают графические планшеты с различным интерфейсом, операционной системой, диагональю.
Отдельно стоит поговорить об указующих приборах.
Курсоры
Как утверждают специалисты, выбор курсора должен быть связан не только с легкостью управления и количеством кнопок, но и соотноситься с используемыми программами. В данном случае уместно говорить о AutoCAD.
Перья
Эти приборы считаются более удобными и чувствительными. Они предусматривают всего одну, две или три кнопки и реагируют на нажим руки. Перья – идеальные рисующие средства для художников и аниматоров. Степень давления на перо проявляется в изменении толщины линии, цвета, оттенка. Освоив такую хитрость, пользователь может имитировать рисование акварелью, масляными красками или темперой. Однако для реализации таких шедевров необходимы специальные программы.
Выбор перьев определяется субъективно. Некоторым пользователям по душе приборы, которые предлагает графический планшет Wacom. Они относительно тонкие и легкие. Другим же по вкусу тяжелые и сбалансированные фирменные перья Kurta.
Однако не стоит забывать о пассивных перьях от производителя Wacom, которые являются принимающим, а не отдающим элементом. Правда, эти приборы менее чувствительны к нажиму.
Вопросы потребителей
Нетрудно оценить спектр возможностей, которыми обладает дигитайзер. Что это такое и для чего он нужен – основные вопросы потребителей. Его основным предназначением являются профессиональные графические работы там, где требуется преобразование движений руки оператора в цифровую графику. Поэтому весьма просто определить аудиторию спроса. Это дизайнеры, компьютерные художники, аниматоры, архитекторы, которым необходимо автоматизированное проектирование. Однако еще в прошлом веке планшет-дигитайзер широко использовали в коммерции. Сегодня эта сфера может касаться недвижимости, транспорта и т. п.
Есть еще вопросы, которые часто задают покупатели: "Что позволяют делать плоттеры и дигитайзеры и почему очень часто их приобретают вместе?" Здесь можно провести аналогию со сканером и принтером. Если дигитайзер принимает и оцифровывает информацию, после чего пользователь может с помощью определенных программ внести коррективы в изображение на компьютере, то плоттеры являются своего рода принтерами. Они выводят информацию из цифрового формата в готовый, бумажный. Эти устройства также различаются по типам, характеристикам и пр.
Резюме
Легкое, понятное и доступное каждому управление – пожалуй, самая важная черта, которой обладает дигитайзер. Что это такое и для чего нужен, мы узнали. Ясно, что аналогов таким устройствам пока не найти. Конечно, можно использовать обычные сканеры. Однако для профессионального трехмерного проектирования самыми идеальными остаются дигитайзеры.
ГОСТ
Дигитайзер, графический планшет (graphics tablet, graphics pad, drawing tablet, digitizing tablet, digitizer – диджитайзер) – устройство для ввода созданной от руки информации непосредственно в ПК, в состав которого входит перо и плоский планшет, чувствительный к нажатию или близости пера. Иногда прилагается специальная мышь.
Рисунок 1. Графический планшет фирмы Wacom
История
Готовые работы на аналогичную тему
Принцип действия
Различают планшеты по принципу работы и технологии:
- Электростатические планшеты, в которых регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под пером.
- Электромагнитные планшеты, в которых сетка служит приемником, а перо излучает электромагнитные волны.
В обоих случаях перо должно было подпитываться.
Фирмой Wacom была создана технология, в основу которой положен электромагнитный резонанс (сетка излучает и принимает сигнал). Этот сигнал используется для подпитки пера, посылающего ответный сигнал, который является заново сформированным, несущим дополнительную информацию, которая идентифицирует конкретное перо, данные о силе нажатия, фиксации/положении органов управления на указателе. Т.е. отдельное питание для такого устройства ненужно. Недостатком таких планшетов являются помехи от излучающих устройств, например, монитора. Некоторые тачпады основаны на таком же принципе действия.
В современных графических планшетах определяются координаты пера, давление пера на рабочую поверхность, направление поворота в плоскости планшет, наклон и сила сжатия пера рукой.
В комплекте с графическим планшетом вместе с пером может поставляться мышь, принцип действия которой отличается от обычной компьютерной мыши и работает как перо. Использование такой мыши позволяет достичь значительно более высокой точности при вводе.
Основные характеристики
Рабочая площадь обычно измеряется в стандартных бумажных форматах ($A7-A3$).
Разрешение – шаг считывания информации, который измеряется в точках на дюйм (dpi). Типичное разрешение для современных графических планшетов составляет несколько тысяч lpi.
Количество степеней свободы – двухмерное (положение $X$ и $Y$ пера) перемещение пера по плоскости планшета, сила нажатия, наклон пера относительно плоскости планшета, вращение (вокруг своей вертикальной оси).
Рисунок 2. Планшет PenSketch 9X12 фирмы Genius
Рисунок 3. Планшет TB-6300 фирмы Trust
Применение
Основное применение графических планшетов связывают с созданием изображений на ПК максимально приближенным к рисованию изображений на обычной бумаге способом.
Кроме того, дигитайзеры используют для отрисовки (переноса) уже готовых изображений на ПК.
Приложения, имеющие функцию совместного редактирования изображений, – IM клиент Coccinella, IM клиент Tkabber и графический редактор Inkscape.
Наиболее полезно использование графических планшетов людьми творческих профессий, связанных с графикой, – художниками, дизайнерами, фотографами или людьми, увлеченными графическим творчеством.
Читайте также: