Введение

Графический планшет (также известный как дигитайзер, цифровой графический планшет, планшет с пером, планшет для рисования, внешняя графическая панель или цифровая художественная доска) – это устройство ввода для компьютера, позволяющее пользователю рисовать изображения, анимацию и графику от руки с помощью специального стилуса, похожего на ручку, аналогично тому, как человек рисует карандашом на бумаге. Графические планшеты также могут использоваться для захвата данных или рукописных подписей. Их также можно использовать для обводки изображения с листа бумаги, прикрепленного к поверхности планшета. Захват данных таким образом, путем обводки или ввода углов линейных полилиний или фигур, называется оцифровкой. Устройство состоит из текстурированной поверхности, на которой пользователь может "рисовать" или обводить изображение с помощью стилуса. Изображение отображается на мониторе компьютера, хотя некоторые графические планшеты теперь также оснащены ЖК-экраном для более реалистичного и удобного взаимодействия. Некоторые планшеты предназначены для замены компьютерной мыши в качестве основного устройства указания и навигации для настольных компьютеров.

История

Первым электронным устройством для рукописного ввода был телеавтограф, запатентованный Элишей Греем в 1888 году. Первым графическим планшетом, напоминающим современные и используемым для распознавания рукописного текста компьютером, был Stylator в 1957 году. Более известен (и часто ошибочно принимается за первый планшет-дигитайзер) планшет RAND, также известный как Grafacon (Graphic Converter), представленный в 1964 году. Планшет RAND использовал сетку проводов под поверхностью панели, кодирующую горизонтальные и вертикальные координаты в небольшой электростатический сигнал. Стилус принимал сигнал посредством емкостной связи, который затем декодировался обратно в координатную информацию. Акустический планшет, или планшет с искровым разрядом, использовал стилус, генерирующий щелчки с помощью свечи зажигания. Эти щелчки затем триангулировались серией микрофонов для определения положения пера в пространстве. Система была достаточно сложной и дорогой, а датчики были восприимчивы к помехам от внешнего шума. Дигитайзеры получили распространение в середине 1970-х и начале 1980-х годов благодаря коммерческому успеху ID (Intelligent Digitizer) и BitPad, производимых Summagraphics Corp. Дигитайзеры Summagraphics продавались под фирменным названием компании, но также выпускались под частными марками для HP, Tektronix, Apple, Evans and Sutherland и нескольких других производителей графических систем. Модель ID стала первым графическим планшетом, в котором была использована новая на тот момент технология микропроцессоров Intel. Эта встроенная вычислительная мощность позволила моделям ID достичь вдвое большей точности, чем у предыдущих моделей, при сохранении той же базовой технологии. Ключом к повышению точности стали два патента США, выданных Стифену Домиану, Роберту Дэвису и Эдварду Снайдеру. Модель Bit Pad стала первой попыткой создать недорогой графический планшет с первоначальной ценой продажи 555 долларов США, в то время как другие графические планшеты стоили от 2000 до 3000 долларов США. Эта более низкая стоимость открыла возможности для начинающих предпринимателей разрабатывать графическое программное обеспечение для множества новых приложений. Эти дигитайзеры использовались в качестве устройства ввода для многих высокопроизводительных систем CAD (Computer-Aided Design), а также поставлялись в комплекте с ПК и программным обеспечением CAD для ПК, таким как AutoCAD. В этих планшетах использовалась технология магнитострикции, в которой провода из специального сплава, натянутые на твердую подложку, точно определяли положение кончика стилуса или центра курсора дигитайзера на поверхности планшета. Эта технология также позволяла измерять приближение или ось "Z". В 1981 году музыкант Тодд Рандгрен создал первое программное обеспечение для цветных графических планшетов для персональных компьютеров, которое было лицензировано Apple как Utopia Graphic Tablet System. В 1981 году была выпущена цветная графическая рабочая станция Quantel Paintbox; эта модель была оснащена первым планшетом, чувствительным к нажатию. Первым графическим планшетом для домашних компьютеров был KoalaPad, выпущенный в 1983 году. Изначально разработанный для Apple II, Koala в конечном итоге расширил свою область применения на другие домашние компьютеры, включая TRS 80 Color Computer, Commodore 64 и Atari 8-битные компьютеры. В 1980-х годах несколько производителей графических планшетов начали включать дополнительные функции, такие как распознавание рукописного текста и меню на планшете.

Характеристики

Обычно планшеты характеризуются размером устройства, рабочей областью, её разрешением («активная область», измеряемая в lpi), чувствительностью к нажатию (степень изменения толщины штриха в зависимости от силы нажатия), количеством и типами кнопок, а также количеством и типами интерфейсов: Bluetooth, USB и т. д. Фактическая точность рисования ограничена размером наконечника пера.

Паксы

После стилусов, шайбы – наиболее часто используемый аксессуар для планшетов. Шайба – это устройство, похожее на мышь, которое способно определять свое абсолютное положение и вращение. Это отличается от мыши, которая может только фиксировать относительную скорость перемещения по поверхности (большинство драйверов для планшетов позволяют шайбе эмулировать работу мыши, и многие шайбы продаются как "мышь"). Шайбы различаются по размеру и форме: некоторые внешне неотличимы от мыши, а другие представляют собой довольно крупные устройства с десятками кнопок и элементов управления. Профессиональные шайбы часто оснащены сеткой или лупой, позволяющими пользователю точно видеть точку на поверхности планшета, на которую указывает шайба, что полезно для детальной отрисовки и работы в системах автоматизированного проектирования (САПР). Шайбы использовались в линейке Microsoft Surface и недавно – в Dell Canvas. Однако большинство производителей практически прекратили их выпуск, отдав предпочтение физическим горячим клавишам и дискам управления.

Применение

Графические планшеты, благодаря интерфейсу на основе стилуса и способности распознавать давление, наклон и другие параметры стилуса и его взаимодействия с планшетом, широко признаны естественным способом создания компьютерной графики, особенно двухмерной. Многие графические программы используют информацию о давлении (и иногда наклоне или повороте стилуса), генерируемую планшетом, для изменения размера, формы, прозрачности, цвета или других свойств кисти на основе данных, полученных от графического планшета. В Восточной Азии графические планшеты, известные как "планшеты-ручки", широко используются вместе с программами-редакторами методов ввода (IME) для написания китайских, японских и корейских иероглифов (CJK). Эта технология популярна, доступна по цене и предлагает более естественный способ взаимодействия с компьютером, чем ввод с клавиатуры, заменяя компьютерную мышь. Распространение технологии распознавания рукописного ввода среди пользователей, использующих алфавитные системы письма, происходит медленнее. Графические планшеты широко применяются в сфере искусства. Использование стилуса на графическом планшете в сочетании с программами для редактирования графики, такими как Illustrator, Photoshop от Adobe Systems, Corel Painter или Krita, обеспечивает художникам высокую точность при создании цифровых рисунков и иллюстраций. Фотографы также могут обнаружить, что работа с графическим планшетом при постобработке значительно ускоряет такие задачи, как создание детализированной маски слоя или работа с Dodge & Burn. Преподаватели используют планшеты в классах для демонстрации рукописных заметок или уроков, а также для того, чтобы студенты могли делать то же самое и получать обратную связь по своим работам, представленным в электронном виде. Онлайн-педагоги могут использовать планшет для проверки работ студентов или проведения онлайн-уроков, особенно когда требуется сложная визуальная информация или математические формулы. Студенты все чаще используют их для конспектирования, особенно на университетских лекциях, чтобы следить за ходом лекции. Они обеспечивают плавный процесс онлайн-обучения и часто используются вместе с веб-камерой для создания эффекта присутствия в классе. Планшеты также популярны для технических чертежей и CAD, поскольку на них обычно можно положить лист бумаги, не нарушая их функциональность. Наконец, планшеты становятся все более популярной заменой компьютерной мыши как устройства указания. Для некоторых пользователей они могут быть более интуитивно понятными, чем мышь, поскольку положение стилуса на планшете обычно соответствует положению курсора на графическом интерфейсе компьютера. Художники, использующие стилус для графической работы, могут, для удобства, использовать планшет и стилус для стандартных компьютерных операций, вместо того чтобы откладывать стилус и искать мышь. Популярная ритм-игра osu! позволяет использовать планшет в качестве средства управления. Графические планшеты доступны в различных размерах и ценовых категориях: планшеты формата A6 относительно недороги, а планшеты формата A3 – значительно дороже. Современные планшеты обычно подключаются к компьютеру через USB или HDMI.

Подобные устройства

Интерактивные доски предлагают графические планшеты высокого разрешения, размером до 95 дюймов (241,3 см), с возможностью распознавания силы нажатия и поддержки множественных способов ввода. Они становятся все более распространенными в школах и конференц-залах по всему миру. Более ранние устройства с резистивными сенсорными экранами (например, КПК, первые смартфоны, планшетные компьютеры и Nintendo DS) обычно комплектовались стилусами, однако точность ввода с помощью стилуса была весьма ограничена. Более современные емкостные сенсорные экраны, используемые в некоторых планшетах, планшетных компьютерах и ноутбуках, работают по схожему принципу, но обычно применяют оптические сетки или пленку, чувствительную к давлению, и поэтому не требуют специального указывающего устройства. Некоторые новейшие модели с емкостным вводом могут оснащаться специализированными стилусами, позволяющими использовать их аналогично полнофункциональным графическим планшетам. Графические планшеты также применяются в аудиогаптических продуктах, где незрячие или слабовидящие люди ощупывают рельефные изображения на графическом планшете и получают звуковую обратную связь. Продукт, использующий эту технологию, называется "Тактильный говорящий планшет" или T3.