Курсовая: Дигитайзеры - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Дигитайзеры

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 494 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство образования и науки Республики Казахстан Международная Бизнес Академия Бизнес колледж Кафедра «Информационных техн ологий» КУРСОВАЯ РАБОТА На тему: «Дигитайзеры» Выполнил: учащийся группы кВ М-08 Клоков С.Д. Принял: ст.преподаватель каф едры ИТ Краснов А.М. Караганда 2011 г. Содержание Введение Ошибка: источник перекрестной ссылки не найден 1. История разватия дигитайзеров. 6 2. Дигитайзер. 9 2.1. Принцип действия. 13 2.2. Выбор дигитайзера. 15 2.3. Драйверы. 16 2.4. Указующее устройство . 16 2.5. Курсоры . 1 Ошибка: источник перекрестной ссылки не найден 2.6. Перья . 18 3. Научна я визуализация . 20 3.1. 3 D Дигитайзер. 20 3.2. Координатно-измерительные машины . Ошибка: источник пер екрестной ссылки не найден 3.3 . Система б оди-сканирования . Ошибк а: источник перекрестной ссылки не найден 3.4 . Осн овные типы дигитайзеров по принципу работы . 25 3.4.1. Ультразвуковые. 25 3.4.2. Электромагнитные. 26 3.4.3. Лазерные. 26 3.4.4. Механические. 27 4 . Сравнительные ха рактеристики дигитайзеров. 27 4.1. Графический планшет Aiptek Hyper Pen 6000 28 4.2. Графический планшет Wizard Pen 5x4 30 4.3 . Графическ ий планшет Genius ePen 31 4.4 . Графическ ий планшет Intuos2 A5 33 4.5. Вывод 35 Заключение 37 Введение На сегодняшний день ши роко используются различные устройства полуавтоматического ввода гра фической информации. Среди них наиболее распространены графические пл аншеты (или дигитайзеры). Дигитайзер представ ляет собой специальное устройство, предназначенное для преобразования различных технических схем, карт и чертежей в цифровой формат. Вторым на званием данного оборудования является графич еский планшет . Он оснащен т ак называемым световым пером (указателем). Это перо в первую очередь боль ше всего напоминает лупу, в центре которой располагается черный крестик . Помимо указателя в составе дигитайзера можно обнаружить электронный п ланшет. На нем обычно располагается чертеж для дальнейшей оцифровки. Кро ме того, данный электронный планшет имеет еще один контролер. Сам электр онный планшет при необходимости посылает импульсы по сетке проводнико в. Эта сетка проходит под общей площадью планшета. Импульсы, проходя под ч ерным крестиком, преобразуются в сигналы, которые отправляются к контро ллеру. Если под крестом одновременно проходят два сигнала (горизонтальн ый и вертикальный), то они обязательно преобразуются в координаты. Данны е координаты отправляются на монитор компьютера . Помимо обычного создания рисунков при п омощи планшета, дигитайзер можно использовать в качестве всем известно го манипулятора "мышь". Принцип отображения на экране необходимых коорди нат заключается в том, что внутри электронного планшета находится специ альная сетка. Она представляет собой переплетение различных проволочн ых и печатных проводников. Расстояние между всеми проводниками может ко лебаться от 3 до 6 мм. Чтобы оградить свое устройство от различных помех, не обходимо расположить его таким образом, чтобы оно не могло иметь никаких контактов с другими излучающими устройствами, такими как, монитор. В настоящее время современный рынок электронных т оваров предоставляет вниманию покупателей два вида дигитайзеров. Перв ый тип – электростатические дигита йзеры отличается тем, что п роисходит регистрация локального изменения электрического потенциал а непосредственно под курсором. В это время электромагнитный дигитайзе р имеет курсор, который излучает электромагнитные волны, а вышеописанна я сетка выступает в качестве приемника. Стоит также рассмотреть некоторые технические характеристики графического планш ета. · Одним из основных свойств ди гитайзера можно назвать разрешение. Эта характеристика определяет шаг считывания в сетке. · Точность дигитайзера предс тавляет собой показатель, указывающий погрешность определения координ ат. Данная характеристика может иметь значение от 0.005 до 0.03 дюймов. · Разм ер рабочей области указывает масштаб рабочей области. · Скорость обмена – показате ль, представляющий скорость передачи информации, а именно: координат. Стоит отм етить, что дигитайзеры могут быть жесткими и гибкими, при этом их работос пособность не отличается. Единственными отличиями являются цена и вес. Г ибкий дигитайзер легче и дешевле. Это возможно за счет использования при производстве рабочего поля более дешевого и гибкого материала, который можно даже сложить. Дигитайзер, или планше т, как его еще называют, состоит из двух основных элементов: основания и ку рсора, перемещаемого по его поверхности. Это устройство изначально пред назначалось для оцифровки изображений. При нажатии на кнопку курсора ег о местоположение на поверхности планшета фиксируется, а координаты пер едаются в компьютер. Первым графическим планшетом был " Телеавтограф ", запатентованный Элишей Греем (Elisha Gray) в 1888. Элиша Грей более известен как современник изобретателя телефона - Александра Белла . Первый графический планшет , похожий на современные , использовал ся для распознавания рукописного ввода компьютером Stylator в 1957. Более известный и часто ошибочно именуемый первым , графический планшет RAND Tablet также известен как " Графакон " ( ГРАФический КОНвертер ), представленный в 1964. RAND Tablet использовал сет ку проводников под поверхностью планшета , которые кодировали горизонтальную и вертикальную координату в слабый магнитный сигнал . Перо принимало этот сигнал , который затем мог быть декодирован обратно в координаты . Как правило , дигитайзеры или «планшеты» как их еще называют , чаще всего используют художники и инженеры . К примеру , художник не сможет компьютерной мышью нарисовать картину , «планшет» заменяет ему холст , а графический редактор служит полным набором инструментов . По мимо обычных «планше тов» существуют и другие виды дигитайзеров. 3 D дигитайзеры с помощью которых в ЭВМ можно занести трехмерные данные какого либо объекта. А так же сканер ы (не путать со сканером бумаги) подобно трехмерному, лучами лазера скани рует объект, занося данные в ЭВМ. Часто используется в кинофильмах и комп ьютерных играх, где требуется точная модель людей или какого либо объект а. 1. История развития дигитайзеров Первый графический планше т был "Телеавтограф" (рис. 1), запатентованный Элишей Грей (Elisha Gray) в 1888 году . Элиша Грей более известен как современник из обретателя телефона - Александра Белла. Рис . 1 «Телеавтограф» Элиша Грея . Краткая биографическая справка Gray, Elisha (1835-1901), американский изобретатель. Родился 2 августа 1835 в Бар нсвилле (шт. Огайо). Получил образование в Оберлинском колледже, зарабаты вая на жизнь и учебу плотницким ремеслом. По окончании колледжа занялся экспериментами в области электричества, в частности телеграфии. В 1867 запа тентовал телеграфное реле с автоматической регулировкой, затем изобре л телеграфный коммутатор, оповестительное устройство для отелей, телег рафный повторитель, буквопечатающий аппарат для частных телеграфных л иний. 14 февраля 1876 Грей одновременно с А.Беллом подал заявку на изобретение телефона. Когда Беллу 7 марта 1876 был выдан патент, Грей начал многолетнее с удебное разбирательство. В 1893 Верховный суд США вынес решение по этому де лу в пользу Белла. Среди работ Грея наиболее известны Электрические иссл едования в области тональной телеграфии и телефонии (Electrical Researches in Electro-Harmonic Telegraphy and Telephony, 1878) и Чудеса природы (Nature's Miracles, 1899-1900). Умер Грей в Ньютонвилле ( шт. Массачусетс) 21 января 1901. Первый графический планше т, похожий на современные, использовался для распознавания рукописного ввода компьютером Stylator в 1957 году. Более известный и часто ошибочно именуемы й первым, графический планшет RAND Tablet (рис. 2) т акже известен как "Графакон" (ГРАФический КОНвертер), представленный в 1964 г оду. RAND Tablet использовал сетку проводников под поверхностью планшета, котор ые кодировали горизонтальную и вертикальную координату в слабый магни тный сигнал. Перо принимало этот сигнал, который затем мог быть декодиро ван обратно в координаты.( RAND Tablet был ещ одн им важных шагов, совершенных в начале 60-х годов. Он не имел графического по льзовательского интерфейса, но это была "первая двухкоординатная повер хность для письма, позволявшая человеку непосредственно общаться с ком пьютером с помощью символов, печатаемых на планшете", как пишет RAND Research.) Рис . 2 RAND Tablet. Другой графический планше т известен как "акустический планшет", перо которого генерировало искры при помощи искрового промежутка. Щелчки триангулировались серией микр офонов для определения местонахождения пера. Система б ыла довольно сложной и дорогой, микрофоны были чувствительны к посторон ним шумам. Графические планшеты поп уляризовались коммерческим успехом в середине 70х начале 90х ID (Intelligent Digitizer) и BitPad в ыпускаемых Summagraphics Corp. Эти планшеты использовались как устройство ввода для множества high-end CAD (Computer Aided Design) систем, соединенными с ПК и ПО вроде AutoCAD . Первы е планшеты для потребительского рынка назывались «КоалаПэд» (рис. 3). Хотя изначально они были созданы для компьютера Apple II, со временем «Коала» распространилась и на другие персональные компью теры. Потом другие фирмы стали выпускать свои модели планшетов. Рис . 3 KoalaPad . 2. Дигитайз ер В современных планше тах основной рабочей частью также является сеть из проводов (рис. 4) (или пе чатных проводников), подобная той, что была в «Графаконах». Эта сетка имее т достаточно большой шаг (3— 6 мм), но механизм регистрации положения пера позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетк и (до 200 линий на мм). Рис . 4 Сеть из проводов. По принципу работы и т ехнологии существуют различные типы планшетов. В электростатических п ланшетах регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под пером. В электром агнитных — перо излучает электромагнитные волны , а сетка служит приём ником. В обоих случаях на перо должно быть подано питание. Создана технология на основе электромагнитного резонанса , когда сетка и излучает, и принимает сигнал. При этом излучаемый сеткой сигнал используется для питания пера, которое, в свою очередь, посылает ответный сигнал, являющийся не просто отражением исхо дного, а заново сформированным, который, как правило, несёт дополнительн ую информацию, идентифицирующую конкретное перо, а также данные о силе н ажатия, фиксации/положении органов управления на указателе, о том, испол ьзуется ли рабочий кончик пера или его «ластик» (в случае, если такие функ ции в нём предусмотрены). Поэтому отдельного питания для такого устройст ва не требуется. Но при работе электромагнитных планшетов возможны поме хи от излучающих устройств, в частности мониторов . На таком же принципе действия о снованы некоторые тачпэды . (рис. 5) ( Тачпэд (англ. touchpad — сенсорная площадка), сенсорная панель - указательное устройство ввода, применяемое, чаще всего, в ноутбу ках. Тачпэд используется для управления «указателем», перемещением пал ьца по поверхности устройства. Работа тачпэдов основана на измерении ём кости пальца или измерении ёмкости между сенсорами. Ёмкостные сенсоры р асположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей тачпэда, что позво ляет определить положение пальца с нужной точностью. Поскольку работа у стройства основана на измерении ёмкости, тачпэд не будет работать, если водить по нему каким-либо непроводящим предметом, например, основанием к арандаша. Располагаться тачпэд должен строго по центру основной клавиа туры ноутбука – это нужно для того, чтобы при наборе текста вы случайно н е касались тачпэда, когда будете проверять клавиатуру обратите и на этот момент внимание.) Ри с . 5 Тачпэд Существуют планшеты, в комп лект которых входят перья, способные регистрировать силу нажатия. Как пр авило, в основе механизма регистрации лежит использование конденсатора переменн ой ёмкости . Также регистрация м ожет осуществляться с помощью компонента с переменным со противлением или переменной индуктивностью . Существуют реализации, в основе кот орых лежит пьезоэлектрический эффект . При нажатии пера в пред елах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка проводн иков, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов, что по зволяет определять координаты нужной точки.( пьезоэлектрический эффект - возникновение электрической поляризации в веществ е в отсутствие электрического поля при упругих деформациях (прямой пьез оэлектрический эффект ) и появление механических деформаций под действием электрического поля (обратный пьезоэлектрич еский эффект ). Первое исследование пьезоэлектрического эффекта осу ществлено П. Кюри (1880) на кристалле кварца.) Такие планшеты в ообще не требуют специального пера и позволяют чертить на рабочей повер хности планшета как на обычной чертёжной доске. Кроме координат пера, в совре менных графических планшетах также могут определяться давление пера (рис. 6) на рабочую поверхность, наклон, направление поворо та в плоскости планшета и сила сжатия пера рукой. Рис . 6 Пьезоэлектрический дат ч ик давления Также в комплекте графически х планшетов совместно с пером может поставляться мышь, которая, однако, р аботает не как обычная компьютерная мышь , а по тому же принципу, что и перо. Така я мышь может работать только на планшете. Поскольку разрешение планшета гораздо выше, чем разрешение обычной компьютерной мыши, то использовани е связки мышь+планшет позволяет достичь значительно более высокой точн ости при вводе. Дигитайзер, или планшет, ка к его еще называют, состоит из двух основных элементов: основания и курсо ра, перемещаемого по его поверхности. Это устройство изначально предназ началось для оцифровки изображений. При нажатии на кнопку курсора его ме стоположение на поверхности планшета фиксируется, а координаты переда ются в компьютер. Часто с дигитайзерфом связывают управлением к омандами в AutoCAD' е и аналогичных с истемах при помощи накладных меню . Команды меню расположены в разных местах на поверхности дигитайзера . При выборе курсором одн ой из них специальный программный драйвер интер претирует координаты указанного места , посылая соответствующую команду на выполнение . Не последнюю рол ь играет применение планшета в создании на компьютере рисунков и набросков . Художник рису ет на экране , но е го рука водит пером по планшету . Наконец , дигитайзер мо жно использовать просто как аналог мыши . Особый случай - это чувствительные к нажиму дигитайзеры . 2.1. Принцип действия Принцип действия дигитайз ера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в п ланшет сетки, состоящей из проволочных или печатных проводников с довол ьно большим расстоянием между ними (от 3 до 6 мм). Но механизм регистрации по ложения 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 эле ктромагнитные ( ЭМ ). В первом случае регистрируется локальное изм енение электрическог о п отенциала сетки под курсором . Во вт ором - 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 отмет ить , что при работе ЭМ - планшетов возможны помехи со стороны излучающих ус тройств , в частности мониторов . Независимо от пр инципа регистрации существует погрешность в определении координат кур сора , называемая точностью дигитайзе ра . Эта величина зависит от типа дигитайзера и от конструкции е го компонент . На нее влияет неидеа льность регистрирующ ей сетки планшета , способность воспроизводить координаты неподвижного курсора ( повторяемость ), устойчивость к разным температурным условиям ( стабильность ), качество курсора , помехозащищенность и про чие факторы . Точность существующих планшетов колеблется в пределах от 0.005 до 0.03 дюйма . В среднем точность электромагнитных дигитайзеров выше , чем у электростат ических . Шаг считывания ре гистриру ющей сетки является физическим пределом разрешения дигитайзера . Мы го ворим о пределе разрешения , потому что с ледует различать разрешение как характеристику прибора и как программно - задаваемое разрешение , а это переменная величина в настройке диг итайзера . В спецификации на изделие всегда указываются о бе характеристики - и предел разрешения , и точ ность . На результат раб оты также влияет точность действий оператора . В среднем хороший оператор вносит погрешность н е более 0.004 дюйма . Требования к нему достаточ но высокие . Технологии чувствительных к нажиму дигитайзеров В настоящее время есть две технологии , п рименяемые в чувствительных к нажиму дигитайзерах : первая - это электромагнитный резонанс , на основе которого работают диги тайзеры фирмы Wacom, позволяющий пр именять пассивное стило , а вторая - метод активного курсора . При использовании электромагнитного резонанса изл учающим ( активным ) устройством является сам дигитайзер . Перо отражает волны , а дигитайзер анализирует это отражение , для того чтобы установить ко о рдинаты пера в данный момент . Поэтому перо или курсор не имеют ни батарей , ни шнура , подающего нап ряжение на микросхемы внутри курсора , их там просто нет . При и спользовании же активного курсора именно он излучает волн ы , сообщая таким образом дигитайзеру о сво ем местоположении . В этом случае либо батареи , либо провод являются его неотъемле мым атрибутом . Но , независимо от системы , в обоих случаях информация о пол ожении курсора относительно сетки , встроенной в поверхность д игитайзера , преобраз уется в компьютер е так , что мы получаем данные о точном положении кур сора . Для подключения п ланшета обычно используется последовательный порт . Распространенными параметрами являются разрешение по рядка 2400 dpi и высокая чувствительность к уровням нажатия (256 уро вней ). Эта особенность позволяет моделировать нажатие на кисть или перо при работе с соответствующими графическими программами . Графические планшеты и диг итайзеры производят компании CalComp, Mutoh, Wacom и другие . Для устройств рук описного ввода информации характер на такая же схема работы , тольк о введенные образы букв дополнительно преобразуются в бук вы при помощи специальной программы распознавания , а раз мер площадки для ввода меньше . Устройства пе рьевого ввода информации чаще используются в сверхминиатюрных ком пью терах PDA (Personal Digital Assistant) или HPC (Handheld PC) ( см . Классификация портативных компьютеров ), в которых нет полноценн ой клавиатуры . 2.2. Выбор дигитайзера В первую очередь, выбирая д игитайзер, следует принимать во внимание надежность его драйверов и удо бство указующего устройства (это может быть стило или курсор). Не стоит за бывать и об эргономике. Так же не ст оит забывать , для каких целей дигитайзер бу дет выбран . Будет ли он ис пользоваться для рисования или создания чертежей . Если дигитайз ер не выбрать должным образом у пользовател я будут возникать проблемы с его использов анием . Конструктивно планшеты быв ают жесткими и гибкими. Гибкие дигитайзеры появились на нашем рынке весн ой 1994 года. Низкая цена, небольшой вес (7 кг в упаковке), компактность при тран спортировке выгодно отличают их от традиционных жестких. От того, для ка ких работ вы выбираете дигитайзер, зависит его формат. Размер рабочего п оля обычно от 6 х 8 дюймов до 44 х 62 дюйма. Изготовители гибких планшетов по нов ой технологии утверждают, что могут "вырезать" их любого формата. Часто по льзователи 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. Рекомендую ознакомиться с парамет рами дигитайзеров и с результатами сравнения некоторых из них. Электрич еское питание для дигитайзера подается при помощи встроенного или выно сного блока питания, а в отдельных моделях - по последовательному порту. 2.3. Драйверы При работе, драйверы дигитай зеров могут работать тремя способами: эмулируя мышь, то есть работая в ре жиме относительного задания координат; как стандартный драйвер планше та 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. 2.4. Указующее устройство До этого момента при упоми нании указующего устройства мы называли его курсором, хотя существует е ще и перо (или стило, кому как нравится). Курсоры больше популярны в среде п ользователей 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 использов анием затраты составят гораздо большую сумму , чем разница в стоимости дорогих и дешевых дигитайзеров . 2.5. Курсоры Курсоры бывают четырех-, вось ми-, двенадцати- и шестнадцатикнопочными. Желая выделиться, некоторые фи рмы стараются стать исключением из правила. Так, Oce Graphics добавляет на большо м курсоре семнадцатую, "самую главную" кнопку. Форма курсора, легкость наж атия и расположение кнопок - вот в чем отличия. Во всем мире одними из лучш их признаны четырехкнопочные курсоры фирмы CalComp (рис. 7). Их чаще прочих фотог рафируют и помещают в журналах. На них вторая и третья кнопки расположен ы рядом, а первая и четвертая L-образной формы обрамляют средние. Традицио нным же считается ромбовидное расположение кнопок, которому продолжаю т следовать другие известные производители. Однако для двенадцати- и шес тнадцатикнопочных курсоров канон один - "табличное" расположение кнопок , как на телефонном аппарате. Рис . 7 Планшет фирмы Cal Comp с 4 кнопочным курсором При выборе курсора надо пр инимать 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 одношагов ые функции в AutoCAD'овском MNU-файле. А вот для AutoCAD for Windows это не совсем так. Дело в том, что использов ание дополнительных, числом более трех, клавиш при работе в mole-режиме - непр остая задача. Чтобы избежать проблем, лучше использовать специальные пр ограммы управления дигитайзером, которые часто входят в его комплект по ставки. Но проще отказаться от курсора с большим количеством кнопок в по льзу четырехкнопочного и задействовать только три его кнопки. В курсоре немаловажно также качество изготовления визира. 2.6. Перья Как уже говорилось, перья п роизводятся с одной, двумя и тремя кнопками. Кроме того, есть среди них чув ствительные к нажиму, особенно привлекательные для компьютерных худож ников и аниматоров. Такое перо может воспринимать до 256 градаций усилия на жима. Степени нажима ставят в соответствие или толщину линии, или цвет в п алитре, или его оттенок. В результате можно имитировать на компьютере пр оцесс рисования масляными красками, темперой или акварелью на специаль но подобранной "фактуре". Для реализации этих возможностей необходимо им еть специальное программное обеспечение. Среди подобных программ для п ерсональных компьютеров можно упомянуть Adobe PhotoShop, Aldus PhotoStyler, Fauve Matisse, Fractal Design Pain ter, Autodesk Animator Pro, CorelDraw. Чувствительные к нажиму перья могут пригодиться и пользоват елям AutoCAD'а для последующей трехмерной визуализации спроектированных объ ектов. Данный вид указывающих устройств применяют только с ЭМ-дигитайзе рами. Удобст во пера - характеристика сугубо субъективная , как и при выборе авторучки . Некоторым нравятся легк ие перья фирмы Wacom, в то вр емя как другие предпочитают более тяжелые , но хорошо сбалансированные перья от Kurta. И кур соры , и перья бывают как с проводом , та к и без него . Беспров одной указатель удобнее , но он до лжен иметь батарейку , что утяжелит его и потребует дополнительного обслуживания . Исключение составляют пассивные неи злучающие перья Wacom, которые , впрочем , воспринимают вдвое меньше градац ий нажима . Н е так давно на рынке дигитайзеров появились предложения с модифицируемыми курсорами , ко торые могут работать и с про водом , и с батарейкой . Время покажет , наск олько удачным является данное решение . Дигитайзер (digitizer) - это кодирующее ус тройство , обеспечи вающее ввод двумерного ( в том числе и полутонового ) или трехмерного (3D дигитайзеры ) изображения в компьютер в виде растровой таблицы . является типи чным внешним специализированными устройства графического ввода . Задача получения 3D- моделей реаль ных объекто в стоит перед промышленными дизайнерами , инженерами , художниками , аниматорами , разработчиками игров ых приложений . Измерение геометрии сложных пространственных форм является осно вныме требованием для современных производителей технологической оснастки . Осно вные области применения ди гитайзеры : Мультипликация Оцифровывание географических карт для работы с географическими информационными системами ( ГИС ) Инженерное проектирование, создание прототипов и обратный инжиниринг. 3. Научная визуализация Примечание: Обычно процесс о бработки изображения дигитайзеров называют сканированием (Не путать с о сканером). Простейшим дигитайзером является графический планше т. В состав устройства входит специальный у казатель с датчиком , называемый пером . Собственный контроллер по сылает импуль сы по ортогональной сетке проводников , расположенной под плоскостью пл аншета . Получив два таких сигнала , контроллер пр еобразует их в координаты , передаваемые в ПК . Компьютер переводит эту информацию в координаты точки на экране монитора , соотв етствующие положению указателя на планшете . С помощью пера Вы рисуете на планшете , при э том графические редакторы могут воспринимать его как кисть , карандаш , мелок и т . д . Перевернув перо , Вы можете стерет ь изображение . Дигитайзеры , как следует из на звания , являются инструментом оцифровки трехмерных объектов . Для д альнейшей обработки и редактирования результатов сканирования существует множество различных про грамм . 3.1. 3D дигитайзер Одним из примеров полнофунк ционального решения для оцифровки объектов любой формы служит недорог ой дигитайзер из модельного ряда MicroScribe- G 2 (рис. 8) производства компании Immersion Corporation. На несимметричной основе прик реплен трехшарнирный рычаг, оканчивающийся пером-датчиком. Шарниры с ни зким уровнем трения обеспечивают практически абсолютную свободу перем ещения стального пера. Дигитайзер MicroScribe может оцифровывать предметы, нахо дящиеся в Рис . 8 3 D - Digitizer Immersion MicroScribe G 2 радиусе до 840 мм . Рычаг устройств - жесткий, наличие шарниров п озволяет провести дугу с максимальным углом в 330°. Наконечник «руки» може т иметь разную форму: в виде шарика или острой иголочки - для снятия более точных показаний. В комплекте со сканером поставляются также ножные пед али, которые играют роль правой и левой кнопок мыши. Перед каждой оцифровкой ди гитайзер должен быть откалиброван. Пользователь выбирает три реперные точки (переднюю правую, переднюю левую и заднюю правую) и вводит их коорди наты в компьютер с помощью ножных педалей. После этого можно приступать непосредственно к оцифровке. Механические дигитайзеры обладают достат очно высокой точностью - до 0,2 мм. Модели из серии MicroScribe-3D могут снимать коорди наты со скоростью 1000 точек в секунду и передают информацию со скоростью 38 К бит/с. Перед сканированием многие дизайнеры расчерчивают объект, вырисо вывают линии, по которым пройдет перо. Оцифровывать можно в полуавтоматическом и ручном режим ах. Контактный щуп, установленный на складной арматуре с шарнирными соед инениями, считывает информацию о том, в каком месте находится головка, и т ранслирует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. О цифрованные данные в дальнейшем обрабатываются с помощью специальных прикладных программ (AutoCad, Autodesk, Maya, Rhinoceros и др.). На подготовку к сканированию и саму оцифровку сложног о объекта может уйти несколько часов, но с накоплением опыта работы с диг итайзером это время значительно сокращается В процессе сканирования о бъекта, по мере того как координаты точек попадают в компьютер, на монито ре вырисовывается пространственная модель. Для построения 3D-образов мож но использовать программы от Immersion Corporation (набор Digitizing Software Application), которые позволяют п редставлять отсканированные объекты различными способами, например в виде точек, линий, проволочного каркаса, сплайнов, NURBS (неоднородных рацион альных B-сплайнов), а также редактировать и сохранять 3D-образы в файлах фор матов dxf, IGES, obj, txt, 3ds для последующего импортирования в другие приложения. 3.2. Координатно-измерительные ма шины Специалисты по заказным мод елям для оцифровки моделей с телевизионным качеством используют более дорогие дигитайзеры для оцифровки своих объектов. Например, используют мобильные координатно-измерительные машины (КИМ) FaroArm (Рис. 9) производства ф ирмы FARO Technologies (США). КИМ FARO состоит из опорной плиты, которая крепится к любому п одходящему месту и нескольких, соединенных между собой шарнирами, колен . Конструкция очень похожа на строение человеческой руки. У КИМ FARO так же ес ть своеобразные кистевой, локтевой и плечевой суставы. В каждом шарнире есть датчик контроля угловых перемещений, который в режиме реального вр емени следит за углом поворота колена, в результате чего программное обе спечение просчитывает координаты откалиброванного щупа - своеобразног о пальца. В зависимости от числа колен имеются машины с 6-ю или 7-ю степенями свободы. Рис . 9 Мобильная коо рдинатно-измерительная машина FaroArm По сути, это контактный щуп, который при помощи нескольких потенциометров, установленных на складн ой арматуре с шарнирными соединениями, считывает информацию о том, в как ом месте находится головка, и преобразует эту информацию в координаты X, Y и Z в трехмерном пространстве. Достаточно сделать необходимое количеств о замеров, и сетка готова. В сканере применена система противовесов; он ав томатически учитывает изменения температуры и компенсирует соответст вующие расширения и сжатия материалов. Это портативное устройство може т работать с объектами вписывающимися в сферу диаметром до 3,65 м и имеет то чность до 0,3 мм. 3.3. Система боди-сканирования Трехмерные дигитайзеры исп ользуются в качестве систем трехмерного боди-сканирования (Рис. 10) (3D body scan, т.е . «трехмерное сканирование человеческого тела»). Разработка этих систем была связана с требованиями быстрого обмера большого количества челов ек (армия), получения точного компьютерного изображения (киноиндустрия) и индивидуального пошива. Трехмерное боди-сканирование применяется та кже в медицине, мультипликации и при создании систем виртуальной реальн ости (VRML). Рис . 10 Система боди-с канирования WB4 Примеры систем боди-сканиро вания Cyberware Whole Body Color 3 D Scanner (производитель Cyberwear ). Сейча с существуют две модели полномасштабных боди-сканеров: WB4 и WBX (WB=Whole Body, т.е. «тел о целиком»). Symcad (Французская компания TELMAT Industrie) В геоинформатике , компьютерной графике , системах автоматического проектирования ( САПР ), картографии и научной обработке результатов измерения дигитайзер ис пользуют в качестве устройства для ручного цифро вания графической и картографической информации в виде множеств а или последовательности точек , положение которых описывается прямоугольными декартовыми к оординатами плоскост и дигитайзера . 3.4. Основные типы дигитайзеров по принципу работы Основные принципы работы ди гитайзеров делятся на 4 типа. Каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. 3.4.1. Ультразвуковые Из всех систем по оцифровке 3D- объектов ультразвуковые (или сонарные) - наименее точные и надежные, но пр и этом самые чувствительные к изменениям в окружающем пространстве. Уль тразвуковые дигитайзеры представляют собой систему передатчиков, жест ко закрепленных на стенах и потолке. Смотрятся они весьма не эстетично. П ередатчики излучают звуковые волны, на основании информации об отражен ии которых вычисляются координаты точек поверхности 3D-модели. Так как ск орость звука зависит от атмосферного давления, температуры и других усл овий (например, влажности), то результаты оцифровки одного и того же объек та являются функцией состояния воздуха. Помимо этого данные системы оче нь восприимчивы к шуму, производимому различным оборудованием (компьют ерами, кондиционерами), даже жужжание флуоресцентных ламп влияет на оциф ровку. К тому же ультразвуковые системы издают странные «кликающие» зву ки, раздражающие оператора и всех находящихся в помещении. В идеальных у словиях абсолютная погрешность полученных результатов составляет 1,4 мм . Подобные сканеры применяются в основном в медицине и при оцифровке ску льптур. 3.4.2. Электромагнитные Принцип работы электромаг нитных 3D-дигитайзеров такой же, как у ультразвуковых систем (принцип рада ра), только для построения пространственной модели вместо звуковых волн используются электромагнитные. Результат работы этих сканеров не зави сит от погодных условий, но находящиеся поблизости металлические предм еты или источники магнитного поля снижают точность измерений. Естестве нно, что подобные системы не могут оцифровывать металлические объекты. Д аже в специальных помещениях, не содержащих ничего металлического, погр ешность магнитных систем составляет не менее 0,7 мм. 3.4.3. Лазерные Прежде всего следует отмет ить, что цена этих так называемых бесконтактных (оператор не обводит объ ект щупом) систем очень высока и нередки случаи, когда она выражается чис лом с пятью нулями (в американских долларах). Лазерные дигитайзеры облад ают самой высокой точностью, но область их применения также имеет значит ельные ограничения. Большие трудности вызывает сканирование объектов с зеркальными, прозрачными и полупрозрачными поверхностями, а также пре дметов большого размера либо имеющих впадины или выступы, препятствующ ие прямому прохождению лазерного пучка. Лазерные дигитайзеры - полность ю автоматизированные системы. Невозможность участия художника в проце ссе оцифровки не позволяет расставить акценты, например более подробно отобразить определенную часть объекта, или, наоборот, приводит к получен ию детализированных моделей, занимающих слишком много места и требующи х значительных мощностей для их обработки. Сама оцифровка происходит до статочно быстро, но последующий процесс перевода автоматически получе нных данных в конечное изображение может занять много времени (особенно это касается систем с точечной проекцией). 3.4.4. Механические Эти устройства являются зо лотой серединой среди всех классов дигитайзеров. Высокая точность и отн осительно низкая стоимость сделали эти устройства самыми популярными. Принцип их работы заключается в следующем: контуры оцифровываемого объ екта обводятся прецизионным щупом, положение которого замеряется меха ническими датчиками. Затем, используя массив трехмерных координат, спец иальная программа строит каркасную модель объекта . Большим плюсом меха нических сканеров является то, что получаемые с их помощью результаты не зависят от погодных условий, уровня шума, наличия электромагнитных поле й. Тип поверхности также не имеет значения. Поскольку механические дигит айзеры являются ручными устройствами, их использование требует четкой координации движений и внимательности. 4. Сравнительные характерис тики дигитайзеров На сегодняшний день компью терный рынок предоставляет большой выбор дигитайзеров. На данный момен т ведущими производителями планшетов являются Acecad , Adesso , Aiptek , Genius , GTCO, CalComp , Hitachi , Trust , Wacom . Я провел анализ и сделал вывод, чт о наиболее популярные планшеты в Казахстане от производителя Genius и Wacom. Для сравнения я выбрал 4 графических планшета фирмы Aiptek, Genius, Wacom 4.1. Графический планшет Aiptek Hyper Pen 6000 Рис . 11 Характеристики графического планшета Aiptek Hyper Pen 6000: Рабочая область: 4,5"х6" (114 х 152 мм). Перо: Чувствительное к нажатию, две программируемые кноп ки. Разрешающая способность: 3048 линий/дюйм, 120 линий/мм. Точность : 0,42 мм . Интерфейс : USB. Размеры: 201 х 176 х 5,8 мм. Вес : 0,41 кг . Цена: 7500 тг. Особенности: вытянутая передняя часть планшета, сходящая на нет. Перо сигарообразной формы, довольно толстое. При установке в него батаре ек центр тяжести смещается к верхнему торцу, нарушая привычное ощущение сбалансированности. Хорошо чувствуется пружинистость пера, что создае т для руки иллюзию «настоящего» рисования и нажима. Дизайн, похоже, рассчитан на по дростков: в частности, цветовая гамма, в которой сделаны надписи и маркир овка на планшете, а также перо, — пестровата. Мышь небольшая, с удлиненным и, доходящими почти до середины корпуса кнопками. В комплект поставки вх одит Dabbler — программа для начинающих и юных рисовальщиков. Драйверы устанавливаются легко, без конфликтов. Разноо бразные прикладные утилиты, входящие в комплект, имеют одинаковый интер фейс в виде плавающей инструментальной панели (которая, как ее ни убирай, при перезагрузке появляется вновь). Самая непривычная особенность — эт о способ стыковки с компьютером: надо перекоммутировать и клавиатурный, и мышиный разъемы, используя при необходимости прилагающийся переходн ик. Всё это подключается к единому многоразъемному шнуру, идущему от пла ншета. В целом планшет и прилагающиеся инструменты выполнены добротно, с их помощью можно делать вполне качественные работы. Линии получаются ро вные и чистые, рисуется всё без задержек. Учитывая низкую цену, можно сдел ать вывод: эффективный инструмент для молодых, но разборчивых пользоват елей. 4.2. Графический планшет Genius Wizard Pen 5x4 Рис . 12 Характеристики графического планшета Genius Wizard Pen 5x4: Рабочая область: 5.5" х 4" (13.97 х 10.1 см). Перо: Чувствительн ое к нажатию, две программируемые кнопки. Разрешающая способность: 4064 линии/дюйм. Точность: 0,32 мм. Интерфейс: USB. Размеры: 224 х 222 х 25 мм. Вес: 0.6 кг. Цена: 6750 тг. Эффективная система снижения энергопотребления, которая, хоть и требует периодически «будить» планшет, существенно удлиняет срок служ бы батарейки пера. Незначительная толщина планшета, который к тому же по всем краям сходит на нет. Это было бы вообще замечательно, если б не доволь но массивная несъемная бульба — подставка для пера. Перо выполнено в ви де обычной ручки с зажимом для ношения в кармане и несколько укорочено п о сравнению с большинством других моделей. Материал корпуса пера очень г ладкий, не слишком удобный для руки и вдобавок обладающий феноменальной способностью электростатически собирать пыль. По краям прозрачной пле нки нанесен геометрический узор — ничего не добавляющий функциональн о, но придающий изделию псевдонаучный вид. Пленку (как, кстати, и во всех пл аншетах этой фирмы) очень трудно подцепить и приподнять, поскольку она о кружена бортиком самого корпуса, а эргономических углублений для пальц а не предусмотрено. При таких размерах вполне можно было бы разместить н а планшете панели-кнопки. В целом устройство производит благоприятное впечатление: хорошее разрешение и качество реакции на на жим дает возможность заниматься рисованием, а прилагаемые утилиты расш иряют круг применения до вполне серьезных пользовательских задач. 4.3. Графический планшет Genius ePen Ри с . 13 Характеристики графическог о планшета Genius ePen: Рабочая область: 3" x 2" (76 х 51 мм). Перо: проводное, нечувствител ьное к нажатию, с одной программируемой кнопкой. Разрешающая способность: 1000 линии/дюйм. Точность: 0,25 мм. Интерфейс: RS-232 (COM-порт). Размеры: 140 х 115 х 8 мм. Вес: 0.4 кг. Цена: 3000 тг. Милая и «практически бесплатная» игрушка, нез атейливый, «леденцового» дизайна, сверхкомпактный прибор. О сколько-ниб удь серьезном рисовании при размерах рабочего поля всего-навсего 2х3 дюй ма говорить не приходится, но представление о том, что такое планшет и как выглядят градации силы нажима, получить можно. Ощущение «веселости» при бора усиливает прозрачная пленка для копирования рисунков, под которую ( учитывая, что она совпадает с размером рабочего поля и к тому же утоплена в пластиковый корпус) можно подложить, немного потрудившись, разве что ф антик от конфеты. Инструкции по установке и пользованию планшетом вместе со схемой умещаются на одно й странице. Драйвер устанавливается моментально, и работает все очень ус тойчиво, без всяких программных настроек и вариаций. Системные требован ия весьма демократичны. Провод, идущий от пера к планшету, к сч астью, достаточно длинный и потому не слишком мешается (впрочем, при таки х размерах рабочей области хватило бы и более короткого провода). Никаки х приспособлений для хранения пера, никаких панелей-кнопок на планшете. Словом, для удовлетворения первого л юбопытства и для ряда простейших прикладных задач — замечательное (и, н адо заметить, безальтернативное на нынешнем рынке планшетов) приспособ ление, причем сделанное весьма добросовестно. Трудно судить о долговечн ости этого планшета, но даже если любопытный ребенок его разберет или сл омает — это пойдет ему только на пользу. 4.4. Графи ческий планшет Wacom Intuos2 A5 Рис 14. Характеристики графического планшета Wacom Intuos2 A5: Рабочая область: 8" x 6" (152 x 203 мм). Перо: Чувствительно к нажатию и степени наклона, в ко мплекте имеется мышь. Разрешающая способность: 2540 линии/дюйм. Точность: 0,01 мм. Интерфейс: USB. Размеры: 334. x 258 x 14 мм. Вес: 1.75 кг. Цена: 12000 тг. Особенности: узнаваемое, характерное для профессиональных моделей этой фирмы пространственное решение план шета и пера. Прилагается валик-подставка. Отличное качество рабочей пове рхности: с одной стороны, перо движется легко и плавно, независимо от накл она и направления движения; с другой — материал рабочей поверхности соз дает сопротивление, необходимое для правильного ощущения движения. Фор ма мыши имеет легкий намек на эргономику, кнопки сделаны из более шерохо ватого материала, нежели корпус. Подчеркнутая функциональность и лакон изм во всем. Трудно сказать, действительно ли существует связь между про фессионализмом компьютерного художника и длиной провода, соединяющего планшет с компьютером. Однако в изделиях Wacom такая тенденция прослеживае тся четко: чем дороже и больше по площади планшет — тем длиннее провод. Чт о и подтверждает Intuos2 A5. При использ овании установок драйвера по умолчанию (прямая арифметическая зависим ость) надобность в 1024 градациях нажатия не кажется очевидной. Но если уста новить зависимость логарифмическую, нелинейную, сдвинув область более тонкого распознавания в сторону слабого нажима на перо, эффект налицо. Высокопрофессиональный инструмент для самого широкого круга применений. И дорогой, как любое специализиров анное изделие. Необходимость в планшете большей площади может быть прод иктована только какими-то очень специальными причинами. 4.5. Вывод И так подведём итог, какой же планшет из четырёх представленных вы ше является оптимальным вариантом для покупки. Как можно видеть из (таблицы 2) самым бюджетным вариан том является Genius ePen, однако для ознакомления с планшетом он подходит как нел ьзя кстати. Минус его заключается в том, что у него стоит проводное перо, т ак же очень маленькая рабочая поверхность. О серьезном рисование и прим енение не может быть и речи. Из своего личного опыта п ланшет Genius Wizard Pen 5x4 является наиболее актуальным для начинающих компьютерны х художников, неплохая точность, беспроводное перо, однако с батарейкой, что нарушает центр тяжести. Рабочая поверхность шершавая, что позволяет имитировать трение. Относительно не дрогой. Можно купить планшет Aiptek Hyper Pen 6000 немного дороже, но более надежный. Для профессиональных художников, идеально подойде т планшет Wacom Intuos2 A5. Считается, что фирма Wacom выпускает самые лучшие графический планшеты. У него самая большая рабочая поверхность. По мимо датчика давления, на пере имеет чув ствительность к наклону. Самая высокая точность. Но и конечно самый доро гой. Модель пл аншета Рабочая область Разрешающая способность Точность Интерфейс Размеры Вес Цена Aiptek Hyper Pen 6000 4,5"х6" (114 х 152 мм) 3048 линий/дюйм 0,42 мм USB 201 х 176 х 5,8 мм 0,41 кг 7500 тг Genius Wizard Pen 5x4 5.5" х 4" (13.97 х 10.1 см) 4064 линии/дюйм 0,32 мм USB. 224 х 222 х 25 мм 0.6 кг 6750 т г Genius ePen 3" x 2" (76 х 51 мм) 1000 ли нии/дюйм 0,25 мм RS-232 (COM-порт) 140 х 115 х 8 мм 0.4 кг 3000 тг Wacom Intuos2 A5 8" x 6" (152 x 203 мм) 2540 лин ии/дюйм 0,01 мм USB 334. x 258 x 14 мм 1.75 кг 12000 тг Таблица 1. Сравнительные характеристик и планшетов Таким образом можно сде лать вывод, что наиболее актуальным планшетом является Genius Wizard Pen 5x4 или Aiptek Hyper Pen 6000. Относительно недорогие и качественные. Для ознакомления с графическим и планшетами можно приобрести Genius ePen. Заключение В данной курсовой работе я предоставил данные о зарождение д игитайзеров. Были рассмотрены технические характеристики и принцип ра боты дигитайзеров. Был произведен анализ современных графических план шетов наиболее известных фирм, и выбраны наилучшие продукты. В век развития компьюте рных технологий художникам, инженерам рано или поздно придется отложит ь свои карандаши и ручки и пересесть за компьютерные программы. Планшеты призваны именно для того чтобы помочь им выполнять свою работу. Однако н е стоит забывать для каких целей планшет будет нужен. Будет ли он использ оваться для создание компьютерной графики или для создания чертежей. Ес ли планшет не будет выбран должным образом, у пользователя возникнет мно жество проблем с его эксплуатацией. Кто-то делает упор на разрешение пла ншета, кто-то на его внешний вид, кто-то на цену. Для того что бы все таки в бу дущем не пожалеть о своей покупке нужно четко уяснить для каких целей вы будете приобретать планшет. Многие люди покупают их, но в итоге они стоят в сторонке и просто собирают пыль. Зачем покупать вещь, если она вам не нуж на?. Определившись для чего вам будет нужен графический планшет, проанал изировав компьютерный рынок вам будет гораздо легче сделать выбор с ту и ли иную сторону, и вы уже будете знать, что вы хотите от планшета и для чего он вам нужен. Список литера туры Копьютерра Online – Про компьютеры, железо, новые технологии, информационные технологии. Wikipedia – свободная энциклопедия Demiart . ru – Photoshop форум Компьютерный журнал « Домашний компьютер » “ HARD 'n' SOFT “ (компьютерный журнал для широкого круга пользо вателей) BYTE Россия (Компьютерный журнал информационных техно логий)
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Жена мужу-депутату:

- Милый, что там у вас в Думе говорят о конце света?

- Мы его запретили!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по информатике и информационным технологиям "Дигитайзеры", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru