Лекция по дисциплине "Технические средства информатизации" - "Дигитайзеры"
план-конспект занятия на тему

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. С помощью специального программного обеспечения он позволяет преобразовывать движение руки оператора в формат векторной графики. Название происходит от английского слова digitize – оцифровывать, то есть переводить аналоговую информацию в цифровой вид. Дигитайзер является типичным внешним специализированным устройством графического ввода.

Дигитайзер предназначен для профессиональных графических работ. 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.

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.

Общий принцип работы дигитайзеров

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.
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.

Применение

Графические планшеты применяются как для создания изображений на компьютере способом, максимально приближённым к тому, как создаются изображения на бумаге, так и для обычной работы с интерфейсами, не требующими относительного ввода (хотя ввод относительных перемещений с помощью планшета и возможен, он зачастую неудобен).

Кроме того, их удобно использовать для переноса (отрисовки) уже готовых изображений в компьютер.

Некоторые программы мгновенного обмена сообщениями (например, MSN Messenger (теперь Windows Live Messenger) и Skype ) позволяют пользователю, имеющему графический планшет, интерактивно демонстрировать рисуемое абоненту на другом конце.

Некоторые такие приложения имеют функцию совместного редактирования изображений (англ. whiteboard) с использованием, например, протоколов Jabber. Среди них — IMклиент Coccinella (англ.), IM клиент Tkabber и графический редактор Inkscape. Ведётся разработка поддержки whiteboard и в клиенте Jabber Psi.

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.
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".

Рис 1. Графический планшет

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.

Перо (стилус) для графических планшетов

Рис 2. Перо

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.

Курсоры

Рис. 3. Курсор

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.

Гибкие планшетные дигитайзеры

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.

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.

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.

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

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.

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. 

3D дигитайзер

Сканирование фотографий или других плоских документов - дело сравнительно простое: оригинал кладется на стеклянную пластину планшетного сканера, закрывается крышка и производится пуск аппарата. Но сканирование в трех измерениях, определяющих наш мир, гораздо сложнее и требует большого труда, поэтому до сих пор задача эта для пользователей ПК была почти неразрешима. Дигитайзер представляет собой настольное устройство, способное отображать объекты небольших и средних размеров в виде точных трехмерных файлов. Внешне сканер напоминает миниатюрную зубоврачебную бормашину.

Рис 4. 3D дигитайзер

Компания Immersion разработала уникальную механическую технологию оцифровки, которая компактна, доступна и легка в использовании. Каждое соединение использует цифровые оптические датчики, работа которых не зависит от любого относящегося к окружению влияния. Результат - универсальная система, которая может работать практически в любой среде и сканировать объекты из любого материала.

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. 5. 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. 6. 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.

Но кроме этого, есть и другие технологии трехмерного сканирования:

1. Ультразвуковое сканирование. 
2. Магнитное сканирование. 
3. Лазерные сканеры. 

Из всех трехмерных технологий сканирования, ультразвуковые системы наименее точны, наименее надежны и наиболее восприимчивы к геометрическим искажениям. Вследствие того, что скорость звука зависит от воздушного давления, температуры и других атмосферных условий, эффективность ультразвуковых систем может изменяться вместе с погодой. Кроме того, они восприимчивы к работе различного оборудования, даже шуму ламп дневного света.

Магнитные трехмерные цифровые преобразователи работают на том же принципе, что и "ультразвуковые системы", т.е. используют магнитное поле. Они невосприимчивы к атмосферным изменениям и очень чувствительны к искажениям от близлежащего металла или магнитных полей. Металлические стулья, платы, компьютеры или другое оборудование, размещенные близко от магнитного цифрового преобразователя, исказит данные. Кроме того, такие системы нельзя использовать для оцифровки объектов с металлическими частями.

Лазерные сканеры в 10-100 раз дороже, чем системы механической оцифровки, такие, как MicroScribe-3D. Системы, использующие лазеры, имеют много ограничений. Объекты с отражающими или яркими поверхностями, большие объекты и объекты с вогнутыми поверхностями, которые затеняют прямой путь лазерного луча - главная проблема для лазерных систем.
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. 7. 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. 8. 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.

Как выбрать дигитайзер?

Что стоит принимать во внимание в первую очередь, выбирая дигитайзер: надежные драйверы и удобное указующее устройство (это может быть стило или курсор). Не стоит забывать об эргономике.

От того, для чего вы выбираете дигитайзер, зависит его формат. 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 требуемая точность устройства.

 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.

 Указующее устройство

До сего момента при упоминании указующего устройства мы называли его "курсор", хотя существует и перо (или стило, кому нравится).
 

Выбирайте указующее устройство тщательно. Если курсор будет причинять неудобства, то оплата счетов от врача будет стоить гораздо большую сумму, чем разница в стоимостях дорогих и дешевых дигитайзеров.

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.

При выборе графического планшета нужно обратить внимание на его основные характеристики.

Размер рабочей (чувствительной) области планшета - это, условно говоря, формат "бумаги", на которой вы будете рисовать. Графические планшеты выпускаются разных форматов: от А6 до А3. Чтобы вам легче было сориентироваться, возьмите за эталон формат А4 - это стандартный альбомный лист размером примерно 21 на 30 см. Формат А3 в два раза его больше, А5 - в два раза меньше. Выбирайте такой формат, на котором вам будет наиболее комфортно рисовать, учитывая при этом, что изображение все равно будет появляться не на планшете, а на вашем мониторе.

Важно и соотношение сторон планшета. Если у вас широкоформатный монитор, то на планшете должна быть пометка "wide". Если монитор у вас квадратный, а планшет - очень узкий, то какая-то его часть не будет использоваться. Конечно, драйвера планшета позволяют "подогнать" соотношение сторон планшета к соотношению сторон монитора, но проще сразу подобрать подходящий планшет.

Чувствительность к давлению (нажатию) измеряется в уровнях. Имеется в виду способность графического планшета воспринимать воздействие в плоскости, перпендикулярной плоскости самого планшета. Уровень показывает, сколько разных по силе давлений воспринимает планшет. Для непрофессионального использования хватает чувствительности в 512 уровней.

Разрешение графического планшета - это чувствительность к воздействию непосредственно в плоскости планшета, измеряется оно в точках на дюйм (dpi). Если говорить простым языком, разрешение планшета показывает, сколько малейших движений пера он распознает, если сдвинуть кончик пера на расстояние в 1 дюйм (2,54 см). Разрешение вашего монитора не имеет никакого отношения к разрешению планшета! Для домашнего использования должно хватить разрешения графического планшета в 2000 dpi.

Для профессионального графического планшета может быть важна чувствительность к углу наклона пера, измеряемая в градусах. Но если вы используете планшет в любительских целях, этот показатель не особо важен.

Итак, графический планшет может быть полезен не только профессионалам, но и любителям, ведь он многофункционален. Если вы решили купить графический планшет, ознакомьтесь с его основными характеристиками - они помогут вам правильно выбрать графический планшет, который подойдет именно вам.