Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
26
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
4.46 Mб
Скачать

Графічні планшети застосовують для поточкового координатного введення графічних зображень у системі автоматизованого проектування, комп’ютерній графіці та анімації. Графічний планшет надає не найшвидший та не найзручніший спосіб побудови креслень та рисунків складної геометрії, але забезпечує найточніше введення графічної інформації до комп’ютера.

Типовий графічний планшет забезпечує дозвіл не менше 100 dpi,

підключається до комп’ютера кабелем та містить робочу площину, на яку для полегшення введення до комп’ютера складних зображень може бути нанесена допоміжна координатна сітка; кнопки управління, розташовані поряд з робочою площиною; пір’їну або координатний пристрій з прицілом для введення інформації,

який підключають кабелем до планшета.

У найдосконаліших та найдорожчих п’єзоелектричних дигітайзерах робоча поверхня планшета має тактильну чутливість на базі п’єзоелектричного ефекту.

Завдяки цьому введення графічної інформації з дозволом 400 dpi здійснюють без спеціальних пір’їн та прицілів.

П’єзоелектричні дигітайзери дозволяють креслити так само, як на звичайній креслярській дошці.

За принципом п’єзоелектричного дигітайзера побудовано тактильні пристрої для роботи з графічним інтерфейсом користувача в ОС Windows та OS/2. Зручніше та легше водити пальцем уздовж віконця дигітайзера, що має розмір не більше коробки сірників, ніж застосовувати «мишу» або трекбол: рух пальця вздовж планшету чутливо та слухняно повторює курсор на екрані комп’ютера; додаткові кнопки відсутні (зробивши на екрані вибір, двічі стукають пальцем по віконцю дигітайзера).

Для введення графічної інформації можна використовувати деякі планшетні графопобудовники. Але більшість зображень (карти, рисунки, креслення, графіки,

фотографії, слайди, кінофільми) зручніше вводити відеодигітайзером. Є багато спеціальних графічних систем з різними типами відеодигітайзерів, що вводять до ПК кольорові зображення з паперового носія або зі слайдів. Наприклад,

відеодигітайзерами є цифрові фотокамери та відеокамери. У кіностудіях для

51

перенесення зображення з плівки в комп’ютер також використовують спеціальні дигітайзери (після цифрової обробки зображення знову переносять на плівку).

Завдяки дигітайзерам стало можливим широкомасштабне практичне впровадження технологій віртуальної реальності, створеної в пам’яті комп’ютера.

Так, за допомогою дигітайзера в комп’ютери кіностудій вводять костюми,

інтер’єри, мальовані декорації, фотографії пейзажів. Так можна вводити фотографії акторів, формувати шляхом їх комбінування нові персонажі, реалістично анімувати їх тощо.

Найбільше розповсюдження, широку підтримку виробників програмного забезпечення та визнання фактичним індустріальним стандартом отримали графічні планшети фірми WACOM.

Розглянемо переваги графічних планшетів: пір’їна планшета надає чудові можливості контролю за отримуваним зображенням; високий дозвіл планшетів (на порядок більший, ніж у «миші») забезпечує високу точність, плавні рухи та зручність роботи в разі великого збільшення зображення; висока чутливість графічних планшетів до сили натискання та кута нахилу пір’їни підтримана численним програмним забезпеченням для дизайнерів та комп’ютерних художників на різних платформах; завдяки абсолютній адресації, графічний планшет працює як звичайна вказівка (це швидше, зручніше та менше втомлює, ніж катати мишу вздовж килимка); здатність планшета відчувати пір’їну на певній відстані від поверхні дозволяє пересувати курсор та натискати на кнопки, не торкаючись планшета, що цінується в процесі верстання; за допомогою пір’їни можна швидко та інтуїтивно видаляти зайвий текст; протилежний кінець пір’їни може працювати як будь-який інструмент для малювання; графічний планшет зберігає здоров’я та сили працівника, сприяє зручній роботі.

Після використання графічного планшета застосування «миші» створює враження відсутності зручності та інтуїтивності, напруження в руці та зап’ястку,

складності здійснення точних рухів. Швидко звикаючи до планшета, користувачі намагаються повністю замінити ним «мишу». Це не рекомендується робити з економічних причин (кінчик пера стирається).

52

Засоби виведення зображень

Базовими класами пристроїв виведення інформації є принтери; плотери

(графопобудовники); дисплеї.

Принтери

Основними класами принтерів є матричні, струминні, лазерні, LED-

принтери, термопринтери (з термоперенесенням, з термосублімацією), зі змінюванням фази барвника.

Найбільш розповсюдженими принтерами є матричні, струминні та лазерні.

Якісні та кількісні характеристики принтерів різних класів суттєво відрізняються.

Основними характеристиками друку є швидкість друку, якість друкованої продукції,

її вартість тощо.

Матрична технологія друку має перевагу в малій ціні відбитку. Усі інші параметри (якість зображення, швидкість друку, шумність, надійність) належать до недоліків, через які застосування цієї технології недоцільне.

Струминна технологія друку для принтерів базується на технології створення реактивної бульбашки (bubblejef) – спрямованого розпилення чорнил на папір за допомогою сотень дрібних форсунок одноразової друкуючої голівки.

Улазерних (Laser) принтерах використовують електрографічний принцип створення зображення. Найважливішими складовими частинами лазерного принтеру

єфотопровідний циліндр (друкувальний барабан), напівпровідниковий лазер та прецизійна оптико-механічна система, що пересуває світловий промінь.

УLED-принтерах (Light Emitting Diode) напівпровідниковий лазер замінено гребінкою світлодіодів, що робить не потрібною складну рухому оптичну систему дзеркал та лінз. Зображення одного рядка на світлочутливому барабані формується

одночасно.

Принтери з термоперенесенням (Thermal Wax Transfer) працюють із застосуваннями термопластичної фарбувальної речовини. Конструктивно цей спосіб друку простий та забезпечує безшумну роботу. Оскільки між друкувальною голівкою та папером механічний контакт відсутній, термопринтери належать до безударних пристроїв.

53

Використовуються для кольорового друку (комбінацією кольорів барвників можна підібрати будь-яку кольорову палітру) та належать до класу high-end.

Принтери зі змінюванням фази барвника (phase change inc-jet) також називають принтерами з твердим барвником (solid inc-jet). На відміну від струминної технології тут не буває просякнення, розтікання та змішування барвників, а тому можлива робота з будь-яким папером.

Плотери (графопобудовники, plotters)

Це пристрої, що виконують функції виведення інформації на паперовий та деякі інші носії. Основними класами плотерів є: пір’їнні; олівцево-пір’їнні;

струминні; електростатичні; прямого виведення зображення (DIP); на основі термопередавання (ТТР); лазерні; світлодіодні (LED).

Пір’їнні плотери (pen plotter) – електромеханічні пристрої векторного типу: на них традиційно виводять зображення векторні програмні пакети (AutoCAD, CorelDraw та інші). Вони створюють зображення за допомогою елементів для написання – пір’їн. Є декілька видів пір’їн, які відрізняються типом рідкого барвника, який використовується.

Пір’їни розділяють на одноразові та багаторазові (з можливістю перезарядження). Пір’їну закріплено в тримачі писального вузла, що має один або два ступеня свободи пересування.

Пір’їнні плотери поділяють на планшетні та барабанні (рулонні). Точність виведення інформації барабанними плотерами нижча порівняно з планшетними.

Вони компактніші та можуть відрізати від рулону аркуш необхідного розміру автоматично, що визначило їх домінування на ринку великих пір’їнних плотерів.

Пір’їнні плотери формату A3, як правило, є планшетними. Перевагою пір’їнних плотерів є висока якість зображення та чітке передавання кольорів. Швидкість виведення інформації пір’їнними плотерами є невисокою, незважаючи на збільшення швидкості механічних елементів та оптимізацію процедури малювання.

Олівцево-пір’їнні плотери (pen/pencil plotter) – різновид пір’їнних плотерів,

який дозволяє встановлювати писальний вузол із цанговим механізмом для використання олівцевих грифелів.

54

Ця технологія надає такі переваги: не потрібно стежити за виведенням інформації; олівець пише з будь-якою швидкостю та на будь-яких паперових носіях,

навіть невисокоякісних (при цьому зображення – якісні, дають чіткі відбитки при копіюванні та піддаються корегуванню ластиком); недорогі витратні матеріали.

Інші плотери створюють зображення, використовуючи фізичні процеси,

зокрема вдаючись до дискретного (растрового) способу створення.

Струминні плотери (inkjet plotter) базуються на технології створення реактивної бульбашки (bubblejef) – спрямованого розпилення чорнил на папір за допомогою сотень дрібних форсунок одноразової друкуючої голівки.

Друкуючі голівки можуть бути «кольоровими» за рахунок відповідної кількості груп форсунок. Для створення повноцінного зображення, застосовують стандартну для поліграфії кольорову схему CMYK, що використовує чотири кольори: блакитний (Cyan), пурпуровий (Magenta), жовтий (Yellow), чорний (Black).

Позитивними якостями струменевої технології є простота реалізації, високий дозвіл, низька питома потужність, достатня швидкість друку. Прийнятна ціна,

висока якість та великі можливості роблять струминні плотери конкурентом пір’їнних. Великим попитом струминні плотери користуються в користувачів настільних видавничих систем та САПР, які випускають складні креслення формату А0.

Обмежують застосування струминних плотерів невисока швидкість виведення та вицвітання кольорового зображення (якщо не використовувати ламінування або самоламінувальний папір).

Електростатичні плотери (electrostatic plotter) використовують електростатичну технологію створення прихованого електричного зображення

(потенційного рельєфу) на поверхні електростатичного паперу.

Електростатичні плотери вимагають стабільної температури та вологості в приміщенні, ретельного обслуговування та дорого коштують. Важливими є висока стійкість зображення до впливу ультрафіолетових променів; висока вартість електростатичного паперу (на рівні високоякісного друкарського). Для досягнення максимальної ефективності ці плотери працюють як мережні пристрої, споряджені адаптерами мережного інтерфейсу.

55

Електростатичні плотери застосовують у разі високого ступеня автоматизації проектних робіт у солідних організаціях та в геоінформаційних системах з виправдано високими вимогами до продуктивності та якості.

Плотери прямого виведення зображення (direct imaging plotter) створюють зображення на термопапері, який просякнуто теплочутливою речовиною.

Зображення виходить високоякісним (дозвіл до 800 dpi), але монохромним.

Відзначимо, що ціни на термопапір знизилися; ряд недоліків (чутливість до зміни температури, низька контрастність зображення) ліквідовані; перелік типів термоносіїв містить стандартний білий папір, кальку та поліефірну плівку, а якість носіїв відповідає найсуворішим архівним вимогам.

Враховуючи високу надійність, продуктивність (50 аркушів формату А0 за день) та низькі експлуатаційні витрати цього класу плотерів, їх застосовують у великих проектних організаціях для виведення перевірочних копій, а тому до їх стандартної конфігурації входить мережний адаптер.

Технічні характеристики плотерів прямого виведення зображення відповідають вимогам прикладних задач інженерного проектування, архітектури,

будівництва, міського планування та електросхемотехніки.

Плотери на основі термопередавання (thermal transfer plotter). Відмінність цього класу плотерів від попереднього полягає в тому, що між термонагрівачами та папером або прозорою плівкою розташовано донорний кольороносій. Зображення отримують за чотири проходи, витрачаючи на кожен аркуш в чотири рази більше фарбувальної стрічки, ніж для монохромного зображення. Через високу вартість відбитку, плотери на основі термопередавання використовують у складі засобів автоматизованого проектування, для високоякісного виведення об’єктів 3D-

моделювання; у системах картографії, де потрібна висока якість відтворення кольорів; рекламними агентствами для виведення кольорових проб плакатів та транспарантів для презентацій.

Лазерні плотери (laser plotter) базуються на електрографічній технології.

Приховане зображення на барабані створюється лазером. Для управління лазерним променем застосовується складна система оптичних елементів, які обертаються, –

56

дзеркальних багатогранників (призм, лінз), тому лазерні плотери бояться трясіння та ударів, які збивають їх настроювання.

Світлодіодні плотери (led plotter) дозволяють уникнути проблем з оптикою,

властивих лазерним плотерам. Вони роблять систему простішою, легшою та надійнішою завдяки застосуванню лінійок точкових напівпровідникових світло-

діодів (light-emitting diode-LED). LED-плотери стають усе популярнішими, хоча за вартістю еквівалентні монохромним електростатичним. Галузями їх застосування є складний технічний дизайн, архітектура, картографія тощо, де вимоги до продуктивності та якості результатів високі, а наявність кольору не вимагається.

Лазерні та LED-плотери, завдяки високій швидкодії (аркуш формату А1-

максимум за півхвилини), зручно використовувати як мережні пристрої (у їх стандартній комплектації є адаптер мережного інтерфейсу). Вони можуть працювати на звичайному папері, що скорочує експлуатаційні витрати. Кольорові лазерні плотери дуже дорогі.

Стандартні плотери є доступними широким масам споживачів, їх характеризують невисока ціна та висока якість друку.

Основними параметрами плотерів є параметри носія зображення, параметри точності, дозвіл друку, повторюваність, погрішність зупинки пір’їни, параметри продуктивності, параметри пам’яті, формати даних, креслярські характеристики.

Тенденції ринку плотерів такі: ринок широкоформатних плотерів зростає на фоні суперництва використаних технологій; стійкі позиції утримують олівцево-

пір’їнні плотери (завдяки дешевим витратним матеріалам); значно покращилися технічні характеристики кольорових струминних плотерів (маючи меншу вартість,

за якістю зображення вони наближаються до кольорових електростатичних плотерів); розширюється коло виробників струминних плотерів, що підвищує гостроту конкуренції та знижує ціни на ці вироби, приводячи до ширшого використання кольору в підготуванні документів; щоб протистояти наступу струминних кольорових плотерів, виробники інших типів пристроїв вдосконалюють їх характеристики; висока ціна LED-плотерів робить їх малодоступними широким масам користувачів, але ці пристрої знаходяться в одній ваговій категорії з

57

монохромними електростатичними та починають їх витісняти.

Дисплеї

Ці пристрої розділяють на такі базові класи: електронно-променеві (пласкі,

звичайні); рідинно-кристалічні; плазмові.

Найширше розповсюджені дисплеї на базі електронно-променевих трубок

(ЕПТ-монітори), що пояснюється дешевизною технології виготовлення, якістю зображення, простотою в експлуатації та невисокою ціною.

В ЕПТ-моніторі електроніка розташована окремо, що позитивно впливає на експлуатаційні характеристики, робить можливими ремонт та заміну несправних компонентів. Якість зображення ЕПТ-монітора є найвищою, відсутня інерційність зображення.

У рідинно-кристалічних та плазмових дисплеях спостерігається інерційність зображення (в процесі руху об’єкту повільно перерисовується весь екран,

створюючи шлейф розмитості зображення), що обумовлено принципами їх функціонування.

Кут огляду, контрастність, яскравість у кожного виду пристроїв є індивідуальними. При цьому жоден з них не має всіх цих показників з високим ступенем якості.

ЕПТ-монітори є найпрактичнішими. Ціна – це головний критерій для покупця,

але багато залежить від того, для яких цілей будуть використовувати дисплей: для мобільних користувачів підходить рідинно-кристалічний дисплей (він є пласким,

компактним, зручним, легким та економічним); якщо потрібно проводити конференції та збори, потрібен плазмовий дисплей або рідинно-кристалічний дисплей; для офісу найбільш підходять ЕПТ-монітори.

Пласкі ЕПТ-монітори є прогресивним напрямком. У їх основу покладено технологію DynaFlat, яка гарантує високу дозвільну здатність, яскравість та концентрацію зображення.

Пристрої для опрацювання інформації

Розподіл функцій з обробки інформації між складовими частинами

відеокарт. Розглянемо основні з них.

58

Графічний чіп є базовим компонентом відеокарти, в ньому здійснюються

основні обчислення та реалізовано підтримку основних 3D-ефектів.

AGP-інтерфейс (вихід) – це графічна шина, що надає можливість зберігати текстури в ОЗП комп’ютеру та швидко їх звідти вилучати.

Відеопам’ять, встановлену на 3D-акселераторі, використовують для

створення кадрових буферів, зберігання текстур та інших даних, які повинні бути

напоготові для використання графічним процесором.

Відеовихід (VGA-конектор) – невід’ємна складова частина відеокарти, призначена для виведення графічної інформації на екран.

Голчастий радіатор та вентилятор підтримують нормальний температурний режим функціонування відеокарти. Дорогі відеоакселератори, що завдяки багатофункціональності називаються графічними комбайнами, містять додаткові компоненти: роз’єми Composite та S-Video для підключення відеоапаратури; TV-

тюнер для приймання телевізійних сигналів стандартів PAL, SECAM, NTSC тощо.

Пристрої передавання інформації

Ці пристрої призначені для передавання графічної інформації каналами внутрішнього комп’ютерного та міжкомп’ютерного зв’язку. Існує три основні способи з’єднання комп’ютерів для обміну інформацією: безпосередньо через асинхронний порт; з використанням модему; через локальні мережі.

Попит на модеми, факс-модеми та радіомодеми є високим: вони дозволяють швидко передавати з комп’ютера на комп’ютер пакети документів та зв’язуватися з електронною поштою, забезпечують доступ до глобальних світових мереж для встановлення контактів з партнерами. Модеми стають невід’ємною частиною комп’ютера: встановивши на ПК модем, ви перетворюєте його в ланку глобальної мережі. За допомогою модему можна одержати доступ до БД, які знаходяться на великій відстані; розташувати повідомлення на доступній для інших користувачів електронній дошці оголошень (BBS) або скопіювати з неї потрібну інформацію

(файл); інтегрувати домашній ПК до мережі офісу, створюючи повноцінне відчуття роботи в цій мережі (окрім нижчої швидкості обміну даними); користуючись

59

глобальними мережами (Internet, RelCom, FidoNet), приймати та надсилати електронні листи в будь-який кінець світу, а також приймати участь в електронних конференціях та отримувати новини за будь-якою тематикою.

За конструктивним виконанням модеми поділяють на внутрішній модем;

зовнішній модем; модем у вигляді РС-карти для підключення до портативного ПК.

Апаратні пристрої доступу до Internet поділяють на два класи: провідні та безпровідні. Перші мережні технології здійснювали передавання даних через кабелі

(модем та Internet-термінал, коаксіальні кабелі, оптоволоконні лінії). Їх переваги – низька ціна пристроїв та послуг, а недоліки – високий рівень перешкод та затухання переданого сигналу (окрім оптоволоконних ліній), мала дальність. Безпровідні пристрої з’явилися в зв’язку з розробкою технологій передавання інформації без використання проводів (радіомодеми, стільникові телефони, супутникові тарілки).

Їх перевагами є великий радіус дії та висока перешкодостійкість, а недоліками – висока вартість пристроїв та послуг.

Відеоконференція – це область інформаційної технології, що забезпечує одночасно двосторонню передачу, обробку, перетворення і подання інтерактивної інформації на відстань в реальному режимі часу за допомогою апаратно-програмних засобів обчислювальної техніки.

Взаємодію в режимі відеоконференцій також називають сеансом

відеоконференцзв’язку.

Відеоконференцзв’язок (скорочена назва ВКС) – це телекомунікаційна технологія інтерактивної взаємодії двох і більше віддалених абонентів, при якій між ними можливий обмін аудіо-та відео в реальному масштабі часу з урахуванням передачі керуючих даних.

Для успішного вирішення цієї проблеми якісної передачі інформації необхідно вдосконалювати протоколи передавання/приймання інформації;

збільшувати пропускну здатність каналів передавання даних шляхом побудови оптоволоконних ліній, використання супутникового передавання, вдосконалення існуючих ліній (переходу на цифрові лінії, вдосконалення мережного ПЗ);

застосовувати компромісні методи (компресію інформації, яку передають,

60