Triển vọng hiện tại và trước mắt về sự phát triển của thị trường máy tính. Số hóa. Số hóa và thiết kế của chúng

Số hóa

Bộ số hóa, hay còn gọi là máy tính bảng, bao gồm hai thành phần chính: đế và con trỏ di chuyển trên bề mặt của nó. Thiết bị này ban đầu được thiết kế để số hóa hình ảnh. Khi bạn nhấn nút con trỏ, vị trí của nó trên bề mặt máy tính bảng sẽ được cố định và tọa độ sẽ được chuyển sang máy tính.

Bộ số hóa thường liên quan đến việc quản lý các lệnh trong AutoCAD và các hệ thống tương tự bằng cách sử dụng các menu lớp phủ. Các lệnh menu nằm ở các vị trí khác nhau trên bề mặt của bộ số hóa. Khi con trỏ chọn một trong số chúng, trình điều khiển phần mềm đặc biệt sẽ diễn giải tọa độ của vị trí đã chỉ định, gửi lệnh tương ứng để thực hiện.

Việc sử dụng máy tính bảng trong việc tạo các bản vẽ, phác thảo trên máy tính đóng một vai trò quan trọng. Người họa sĩ vẽ trên màn hình nhưng tay anh ta lại di chuyển cây bút trên tấm bảng. Cuối cùng, bộ số hóa có thể được sử dụng đơn giản như một thiết bị tương tự của chuột. Một trường hợp đặc biệt là bộ số hóa nhạy áp lực.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của bộ số hóa dựa trên việc cố định vị trí con trỏ bằng lưới tích hợp trong máy tính bảng, bao gồm dây hoặc dây dẫn in có khoảng cách khá lớn giữa chúng (từ 3 đến 6 mm). Nhưng cơ chế đăng ký vị trí con trỏ giúp có thể đạt được bước đọc thông tin nhỏ hơn nhiều so với bước lưới (tối đa 100 dòng trên mm). Bước đọc thông tin được gọi là độ phân giải số hóa.

Dựa vào công nghệ chế tạo, máy số hóa được chia thành 2 loại: tĩnh điện (ES) và điện từ (EM). Trong trường hợp đầu tiên, sự thay đổi cục bộ về điện thế của lưới dưới con trỏ được ghi lại. Trong lần thứ hai, con trỏ phát ra sóng điện từ và lưới đóng vai trò là bộ thu. Wacom đã tạo ra công nghệ dựa trên sự cộng hưởng điện từ, khi lưới phát ra và con trỏ phản xạ tín hiệu. Nhưng trong cả hai trường hợp, người nhận là lưới điện. Cần lưu ý rằng khi vận hành máy tính bảng EM, có thể xảy ra hiện tượng nhiễu từ các thiết bị phát ra, đặc biệt là màn hình.

Bất kể nguyên tắc đăng ký như thế nào, đều có lỗi khi xác định tọa độ con trỏ, gọi là độ chính xác của bộ số hóa. Giá trị này phụ thuộc vào loại bộ số hóa và thiết kế các thành phần của nó. Nó bị ảnh hưởng bởi sự không hoàn hảo của lưới ghi của máy tính bảng, khả năng tái tạo tọa độ của con trỏ đứng yên (khả năng lặp lại), khả năng chống lại các điều kiện nhiệt độ khác nhau (độ ổn định), chất lượng con trỏ, khả năng chống ồn và các yếu tố khác. Độ chính xác của máy tính bảng hiện có dao động từ 0,005 đến 0,03 inch. Nhìn chung, độ chính xác của bộ số hóa điện từ cao hơn độ chính xác của bộ số hóa tĩnh điện.

Bước đọc lưới thu nhận là giới hạn vật lý của độ phân giải của bộ số hóa. Chúng ta nói về giới hạn độ phân giải vì chúng ta cần phân biệt giữa độ phân giải là đặc tính của thiết bị và độ phân giải do phần mềm xác định, là một biến trong thiết lập bộ số hóa. Thông số kỹ thuật của sản phẩm luôn chỉ ra cả hai đặc điểm - cả giới hạn độ phân giải và độ chính xác.

Kết quả công việc cũng bị ảnh hưởng bởi tính chính xác của hành động của người vận hành. Trung bình, một người vận hành giỏi sẽ đưa ra sai số không quá 0,004 inch. Yêu cầu đối với nó khá cao. Công nghệ số hóa nhạy áp lực Hiện nay, có hai công nghệ được sử dụng trong bộ số hóa nhạy áp lực: thứ nhất là cộng hưởng điện từ, là cơ sở để bộ số hóa Wacom hoạt động, cho phép sử dụng bút cảm ứng thụ động và thứ hai là phương pháp con trỏ chủ động .

Khi sử dụng cộng hưởng điện từ, thiết bị phát ra (hoạt động) chính là bộ số hóa. Chiếc bút phản chiếu các sóng và bộ số hóa sẽ phân tích sự phản xạ này để thiết lập tọa độ của chiếc bút tại một thời điểm nhất định. Do đó, bút hoặc con trỏ không có pin hoặc dây cung cấp điện áp cho các vi mạch bên trong con trỏ, đơn giản là chúng không có ở đó. Khi sử dụng con trỏ hoạt động, con trỏ sẽ phát ra sóng, do đó thông báo cho bộ số hóa về vị trí của nó. Trong trường hợp này, pin hoặc dây là thuộc tính không thể thiếu của nó. Tuy nhiên, bất kể hệ thống nào, trong cả hai trường hợp, thông tin về vị trí của con trỏ so với lưới tích hợp trên bề mặt của bộ số hóa đều được chuyển đổi trong máy tính để chúng tôi nhận được dữ liệu về vị trí chính xác của con trỏ.

Cổng nối tiếp thường được sử dụng để kết nối máy tính bảng. Các thông số chung là độ phân giải khoảng 2400 dpi và độ nhạy cao với các mức áp suất (256 mức). Tính năng này cho phép bạn mô phỏng cách nhấn vào bút vẽ hoặc bút khi làm việc với các chương trình đồ họa tương ứng. Máy tính bảng đồ họa và bộ số hóa được sản xuất bởi CalComp, Mutoh, Wacom và các hãng khác.

Đối với các thiết bị nhập thông tin viết tay, sơ đồ vận hành tương tự là điển hình, chỉ có hình ảnh chữ cái đã nhập được chuyển đổi bổ sung thành chữ cái bằng chương trình nhận dạng đặc biệt và kích thước của vùng đầu vào nhỏ hơn. Thiết bị nhập bút thường được sử dụng nhiều hơn trong các máy tính PDA (Trợ lý kỹ thuật số cá nhân) hoặc HPC (PC cầm tay) cỡ nhỏ (xem Phân loại máy tính xách tay), không có bàn phím đầy đủ.

Chọn số hóa

Trước hết, khi chọn bộ số hóa, bạn nên tính đến độ tin cậy của trình điều khiển của nó và sự tiện lợi của thiết bị trỏ (đây có thể là bút cảm ứng hoặc con trỏ). Đừng quên về công thái học.

Về mặt cấu trúc, máy tính bảng cứng và linh hoạt. Bộ số hóa linh hoạt xuất hiện trên thị trường của chúng tôi vào mùa xuân năm 1994. Giá thấp, trọng lượng nhẹ (7 kg mỗi gói), sự nhỏ gọn trong quá trình vận chuyển giúp phân biệt chúng với những loại cứng truyền thống. Định dạng của nó phụ thuộc vào loại công việc mà bạn chọn bộ số hóa. Vùng làm việc thường có kích thước từ 6 x 8 inch đến 44 x 62 inch. Các nhà sản xuất máy tính bảng dẻo sử dụng công nghệ mới khẳng định họ có thể “cắt” chúng thành bất kỳ định dạng nào. Người dùng thường tham khảo định dạng tương tự như tờ giấy, tuy nhiên kích thước 305 x 305mm khó có thể liên tưởng đến bất kỳ định dạng chuẩn nào. Độ chính xác của thiết bị phụ thuộc vào loại nhiệm vụ được giải quyết. Chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen với các thông số của bộ số hóa và kết quả so sánh một số trong số chúng. Nguồn điện cho bộ số hóa được cung cấp bằng nguồn điện tích hợp hoặc từ xa và trong một số kiểu máy - thông qua cổng nối tiếp.

Trình điều khiển

Khi làm việc với trình điều khiển số hóa, chúng có thể hoạt động theo ba cách: mô phỏng chuột, nghĩa là làm việc ở chế độ cài đặt tọa độ tương đối; như một trình điều khiển máy tính bảng ADI tiêu chuẩn bất kể thiết bị nào là hệ thống; giống như trình điều khiển WinTab. Được biết, Windows có tiêu chuẩn trình điều khiển cho nhiều loại chuột khác nhau, nhưng không có trình điều khiển dành cho bộ số hóa.

Thiết bị trỏ

Chọn thiết bị trỏ của bạn một cách cẩn thận. Nếu con trỏ bất tiện thì chi phí liên quan đến việc sử dụng nó sẽ lớn hơn nhiều so với chênh lệch giá thành của các bộ số hóa đắt và rẻ.

Con trỏ

Con trỏ có các loại bốn, tám, mười hai và mười sáu nút. Muốn nổi bật, một số công ty cố gắng trở thành ngoại lệ của quy luật này. Vì vậy, Oce Graphics bổ sung thêm nút thứ mười bảy, “quan trọng nhất” trên con trỏ lớn. Hình dạng của con trỏ, độ dễ nhấn và vị trí của các nút là những điểm khác biệt. Trên toàn thế giới, con trỏ bốn nút từ CalComp được công nhận là một trong những con trỏ tốt nhất. Chúng thường được chụp ảnh và xuất bản trên các tạp chí. Trên chúng, các nút thứ hai và thứ ba nằm cạnh nhau, và các nút hình chữ L thứ nhất và thứ tư đóng khung các nút ở giữa. Cách sắp xếp các nút theo hình kim cương được coi là truyền thống và các nhà sản xuất nổi tiếng khác vẫn tiếp tục làm theo. Tuy nhiên, đối với con trỏ mười hai và mười sáu nút, chỉ có một cách sắp xếp nút chuẩn - cách sắp xếp các nút "dạng bảng", giống như trên điện thoại.

Khi chọn con trỏ, ngoài tính dễ sử dụng, bạn cần tính đến số lượng phím trên đó. Bất kỳ ai đã từng làm việc trong AutoCAD cho DOS đều biết rằng càng có nhiều phím trên con trỏ thì càng tốt vì các nút bổ sung có thể được gán các chức năng một bước trong tệp AutoCAD MNU.

Nhưng đối với AutoCAD cho Windows thì điều này không hoàn toàn đúng. Thực tế là việc sử dụng thêm nhiều hơn ba phím khi làm việc ở chế độ nốt ruồi không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Để tránh sự cố, tốt hơn là sử dụng các chương trình điều khiển số hóa đặc biệt, thường được bao gồm trong gói. Nhưng sẽ dễ dàng hơn khi từ bỏ một con trỏ có số lượng lớn các nút để chuyển sang con trỏ có bốn nút và chỉ sử dụng ba nút của nó. Chất lượng của tấm che cũng rất quan trọng đối với con trỏ.

Lông vũ

Như đã đề cập, bút được sản xuất với một, hai và ba nút. Ngoài ra, một số trong số chúng nhạy cảm với áp lực, đặc biệt hấp dẫn đối với các nghệ sĩ máy tính và họa sĩ hoạt hình. Chiếc bút này có thể cảm nhận tới 256 mức áp lực. Mức độ áp lực tương ứng với độ dày của đường kẻ, màu sắc trong bảng màu hoặc sắc thái của nó. Do đó, bạn có thể mô phỏng trên máy tính quá trình vẽ bằng sơn dầu, keo màu hoặc màu nước trên một “kết cấu” được chọn đặc biệt. Để thực hiện những khả năng này, bạn phải có phần mềm đặc biệt. Trong số các chương trình dành cho máy tính cá nhân, chúng ta có thể kể đến Adobe PhotoShop, Aldus PhotoStyler, Fauve Matisse, Fractal Design Painter, Autodesk Animator Pro, CorelDraw. Bút nhạy áp lực cũng có thể hữu ích cho người dùng AutoCAD để hiển thị ba chiều tiếp theo của các đối tượng được thiết kế.Loại thiết bị trỏ này chỉ được sử dụng với bộ số hóa EM.

Sự thoải mái của một cây bút là một đặc điểm hoàn toàn mang tính chủ quan, giống như việc lựa chọn một cây bút máy. Một số người thích loại ngòi Wacom nhẹ, trong khi những người khác lại thích loại ngòi Kurta nặng hơn nhưng cân đối hơn. Cả con trỏ và bút đều có hoặc không có dây. Con trỏ không dây tiện lợi hơn nhưng nó phải có pin nên nặng hơn và cần phải bảo trì thêm.

Tuy nhiên, ngoại lệ là những chiếc bút thụ động không bức xạ của Wacom, tuy nhiên, loại bút này nhận biết được mức áp suất chỉ bằng một nửa. Cách đây không lâu, trên thị trường số hóa đã xuất hiện các ưu đãi về con trỏ có thể sửa đổi, có thể hoạt động với cả dây và pin. Thời gian sẽ cho biết quyết định này thành công đến mức nào.

Bộ số hóa là một thiết bị mã hóa cung cấp đầu vào của hình ảnh hai chiều (bao gồm bán sắc) hoặc ba chiều (bộ số hóa 3D) vào máy tính dưới dạng bảng raster. là một thiết bị đầu vào đồ họa chuyên dụng bên ngoài điển hình.

Nhiệm vụ thu được mô hình 3D của vật thể thực phải đối mặt với các nhà thiết kế công nghiệp, kỹ sư, nghệ sĩ, nhà làm phim hoạt hình và nhà phát triển ứng dụng trò chơi. Đo hình học của các hình dạng không gian phức tạp là yêu cầu cơ bản đối với các nhà sản xuất dụng cụ hiện đại.

Các ứng dụng chính của số hóa:

Hoạt hình

Số hóa bản đồ địa lý để làm việc với hệ thống thông tin địa lý (GIS)

Thiết kế kỹ thuật, tạo mẫu và kỹ thuật đảo ngược

Hình dung khoa học

Ghi chú: Thông thường, quá trình xử lý hình ảnh từ bộ số hóa được gọi là quét (Đừng nhầm lẫn chúng với máy quét!).

Bộ số hóa đơn giản nhất là máy tính bảng đồ họa.

Cơm. Máy tính bảng đồ hoạ

số hóa 3D

Cơm. số hóa 3D

Một ví dụ về giải pháp đầy đủ tính năng để số hóa các vật thể có hình dạng bất kỳ là bộ số hóa rẻ tiền thuộc dòng MicroScribe-3D do Immersion Corporation sản xuất. Gắn vào một đế không đối xứng là một đòn bẩy ba khớp kết thúc bằng bút cảm biến. Bản lề có độ ma sát thấp mang lại sự tự do di chuyển gần như tuyệt đối cho lưỡi thép. Bộ số hóa MicroScribe có thể số hóa các vật thể trong bán kính lên tới 840 mm. Cần gạt của thiết bị cứng, sự hiện diện của bản lề cho phép bạn vẽ một vòng cung với góc tối đa 330°. Đầu của “bàn tay” có thể có hình dạng khác: ở dạng quả bóng hoặc kim nhọn - để đọc chính xác hơn. Máy quét cũng đi kèm với bàn đạp chân hoạt động như nút chuột phải và trái.

Cơm. Bộ số hóa MicroScribe-3D.

Bộ số hóa phải được hiệu chuẩn trước mỗi lần số hóa. Người dùng chọn ba điểm tham chiếu (phía trước bên phải, phía trước bên trái và phía sau bên phải) và nhập tọa độ của chúng vào máy tính bằng bàn đạp chân. Sau này, bạn có thể tiến hành trực tiếp đến số hóa. Bộ số hóa cơ học có độ chính xác khá cao - lên tới 0,2 mm. Các mô hình thuộc dòng MicroScribe-3D có thể lấy tọa độ ở tốc độ 1000 điểm mỗi giây và truyền thông tin ở tốc độ 38 Kbps. Trước khi quét, nhiều nhà thiết kế phác thảo đối tượng và vẽ các đường mà bút sẽ đi qua.

Cơm. Chuẩn bị đối tượng để số hóa

Số hóa có thể được thực hiện ở chế độ bán tự động và thủ công. Một đầu dò tiếp xúc được gắn trên phần ứng gấp với các khớp nối sẽ đọc thông tin về vị trí của đầu và chuyển thông tin này sang tọa độ X, Y và Z trong không gian ba chiều. Dữ liệu số hóa được xử lý thêm bằng các chương trình ứng dụng đặc biệt (AutoCad, Autodesk, Maya, Rhinoceros, v.v.).

Có thể mất vài giờ để chuẩn bị cho việc quét và số hóa một đối tượng phức tạp, nhưng với sự tích lũy kinh nghiệm làm việc với bộ số hóa, thời gian này sẽ giảm đi đáng kể. , một mô hình không gian xuất hiện trên màn hình. Để tạo hình ảnh 3D, bạn có thể sử dụng các chương trình từ Immersion Corporation (Ứng dụng phần mềm số hóa), cho phép bạn biểu diễn các đối tượng được quét theo nhiều cách khác nhau, ví dụ: dưới dạng điểm, đường, khung dây, đường trục, NURBS (đường B-splines hợp lý không đồng nhất). ), đồng thời chỉnh sửa và lưu hình ảnh 3D ở dạng tệp dxf, IGES, obj, txt, 3ds để nhập vào các ứng dụng khác sau này.

Để số hóa các mô hình có chất lượng TV, các chuyên gia về mô hình tùy chỉnh sử dụng các bộ số hóa đắt tiền hơn để số hóa các đối tượng của họ. Ví dụ, họ sử dụng máy đo tọa độ di động (CMM) FaroArm do FARO Technologies (Mỹ) sản xuất. FARO CMM bao gồm một tấm đế được gắn vào bất kỳ vị trí thích hợp nào và một số khuỷu nối với nhau bằng bản lề. Thiết kế rất giống với cấu trúc của bàn tay con người. FARO CMM còn có các khớp cổ tay, khuỷu tay và vai độc đáo. Mỗi khớp có một cảm biến điều khiển chuyển động góc, theo dõi góc quay của đầu gối theo thời gian thực, nhờ đó phần mềm tính toán tọa độ của đầu dò đã hiệu chỉnh - một loại ngón tay. Tùy theo số lượng khuỷu tay mà có loại máy có 6 hoặc 7 bậc tự do.

Về cơ bản, nó là một đầu dò cảm ứng, sử dụng một số chiết áp gắn trên phần ứng gấp có khớp nối, đọc thông tin về vị trí của đầu và chuyển đổi thông tin này thành tọa độ X, Y và Z trong không gian ba chiều. Chỉ cần thực hiện số phép đo cần thiết là đủ và lưới đã sẵn sàng. Máy quét sử dụng hệ thống đối trọng; nó tự động tính đến sự thay đổi nhiệt độ và bù đắp cho sự giãn nở và co lại tương ứng của vật liệu. Thiết bị cầm tay này có thể xử lý các vật thể vừa với hình cầu có đường kính lên tới 3,65 m và có độ chính xác lên tới 0,3 mm.

Cơm. Máy đo tọa độ di động Faro Arm

Bộ số hóa ba chiều được sử dụng làm hệ thống quét cơ thể ba chiều (quét cơ thể 3D, tức là “quét ba chiều cơ thể con người”). Sự phát triển của các hệ thống này gắn liền với yêu cầu đo lường nhanh chóng số lượng lớn người (quân đội), thu được hình ảnh máy tính chính xác (ngành điện ảnh) và may đo cá nhân. Quét cơ thể ba chiều cũng được sử dụng trong y học, hoạt hình và tạo ra hệ thống thực tế ảo (VRML).

Cơm. Hệ thống quét cơ thể WB4

Ví dụ về hệ thống quét cơ thể

Máy quét 3D màu toàn thân Cyberware (nhà sản xuất: Cyberwear). Hiện nay có hai mẫu máy quét cơ thể quy mô đầy đủ: WB4 và WBX (WB=Toàn bộ cơ thể, tức là “toàn bộ cơ thể”).

Trong địa tin học, đồ họa máy tính, thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD), bản đồ và xử lý khoa học các kết quả đo, bộ số hóa được sử dụng như một thiết bị để số hóa thông tin đồ họa và bản đồ theo cách thủ công dưới dạng tập hợp hoặc chuỗi điểm, vị trí của được mô tả bằng tọa độ Descartes hình chữ nhật của mặt phẳng số hóa.

Các loại số hóa chính dựa trên nguyên lý hoạt động

siêu âm

Trong số tất cả các hệ thống số hóa vật thể 3D, siêu âm (hoặc sóng siêu âm) là hệ thống kém chính xác và đáng tin cậy nhất, nhưng đồng thời cũng nhạy cảm nhất với những thay đổi trong không gian xung quanh. Bộ số hóa siêu âm là một hệ thống máy phát được gắn cố định trên tường và trần nhà. Họ trông rất thiếu thẩm mỹ. Máy phát phát ra sóng âm thanh, dựa trên thông tin về sự phản xạ mà tính toán tọa độ của các điểm trên bề mặt của mô hình 3D. Vì tốc độ của âm thanh phụ thuộc vào áp suất khí quyển, nhiệt độ và các điều kiện khác (ví dụ: độ ẩm), nên kết quả số hóa cùng một vật thể là một hàm của trạng thái không khí. Ngoài ra, các hệ thống này rất dễ bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn do nhiều thiết bị khác nhau (máy tính, điều hòa không khí), thậm chí tiếng ồn của đèn huỳnh quang cũng ảnh hưởng đến quá trình số hóa. Ngoài ra, hệ thống siêu âm còn tạo ra những âm thanh “tách” lạ gây khó chịu cho người vận hành và mọi người trong phòng. Trong điều kiện lý tưởng, sai số tuyệt đối của kết quả thu được là 1,4 mm. Những máy quét như vậy được sử dụng chủ yếu trong y học và số hóa các tác phẩm điêu khắc.

Điện từ

Nguyên lý hoạt động của máy số hóa 3D điện từ cũng giống như hệ thống siêu âm (nguyên lý của radar), chỉ sử dụng sóng điện từ thay cho sóng âm để xây dựng mô hình không gian. Kết quả của các máy quét này không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết mà các vật kim loại ở gần hoặc nguồn từ trường làm giảm độ chính xác của phép đo. Đương nhiên, những hệ thống như vậy không thể số hóa các vật thể kim loại. Ngay cả trong những căn phòng đặc biệt không chứa bất cứ thứ gì bằng kim loại, sai số của hệ thống từ tính ít nhất là 0,7 mm.

Tia laze

Trước hết, cần lưu ý rằng giá của những hệ thống được gọi là không tiếp xúc này (người vận hành không khoanh tròn đối tượng bằng đầu dò) là rất cao và thường có trường hợp nó được biểu thị dưới dạng một số có năm số 0 (trong Đô la Mỹ). Bộ số hóa bằng laser có độ chính xác cao nhất nhưng phạm vi ứng dụng của chúng cũng có những hạn chế đáng kể. Khó khăn lớn nảy sinh khi quét các vật thể có gương, bề mặt trong suốt và mờ, cũng như các vật thể lớn hoặc những vật thể có chỗ lõm hoặc chỗ lồi lõm ngăn cản sự truyền trực tiếp của chùm tia laze. Bộ số hóa laser là hệ thống hoàn toàn tự động. Việc nghệ sĩ không thể tham gia vào quá trình số hóa không cho phép đặt điểm nhấn, chẳng hạn như hiển thị một phần nhất định của đối tượng một cách chi tiết hơn, hoặc ngược lại, dẫn đến các mô hình chi tiết chiếm quá nhiều không gian và yêu cầu sức mạnh xử lý đáng kể. Bản thân quá trình số hóa diễn ra khá nhanh, nhưng quá trình dịch dữ liệu thu được tự động tiếp theo thành hình ảnh cuối cùng có thể mất rất nhiều thời gian (điều này đặc biệt đúng đối với các hệ thống có phép chiếu điểm).

Cơ khí

Những thiết bị này là ý nghĩa vàng trong số tất cả các loại máy số hóa. Độ chính xác cao và chi phí tương đối thấp đã khiến các thiết bị này trở nên phổ biến nhất. Nguyên lý hoạt động của chúng như sau: các đường viền của đối tượng số hóa được vạch ra bằng đầu dò chính xác, vị trí của đầu dò được đo bằng cảm biến cơ học. Sau đó, bằng cách sử dụng một mảng tọa độ ba chiều, một chương trình đặc biệt sẽ xây dựng mô hình wireframe của đối tượng. Ưu điểm lớn của máy quét cơ học là kết quả thu được với sự trợ giúp của chúng không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, mức độ tiếng ồn hoặc sự hiện diện của trường điện từ. Loại bề mặt cũng không thành vấn đề. Bởi vì bộ số hóa cơ học là thiết bị cầm tay nên việc sử dụng chúng đòi hỏi sự phối hợp và chú ý cẩn thận.

Máy tính bảng đồ họa (số hóa)

Máy tính bảng đồ họa - một thiết bị để nhập thông tin đồ họa vector vào máy tính. Một thiết bị “máy tính bảng” (bộ số hóa, bộ số hóa hoặc bộ số hóa) bao gồm chính máy tính bảng (một phần của bề mặt phẳng) và một thiết bị vẽ (con trỏ, bút cảm ứng, bút, “con trỏ” - puck). Khi bạn nhấn nút con trỏ, vị trí của nó trên bề mặt máy tính bảng sẽ được cố định và tọa độ sẽ được chuyển sang máy tính.

Bộ số hóa là một thiết bị tuyệt đối. Để thiết lập một vị trí nhất định trên màn hình, bạn cần dùng con trỏ số hóa để chọn điểm tương ứng trên màn hình (Bảng 4.4).

Mỗi nút của cả con trỏ và bút đều có thể được gán một số hành động nhất định (sao chép, lưu v.v.) Tính linh hoạt của việc thực hiện nhiệm vụ như vậy phụ thuộc vào khả năng lập trình của trình điều khiển thiết bị.

Bộ số hóa thường được liên kết với các lệnh điều khiển trong AutoCAD và các hệ thống tương tự bằng cách sử dụng các menu lớp phủ. Các lệnh menu được đặt ở những vị trí khác nhau trên bề mặt của bộ số hóa. Khi con trỏ chọn một trong số chúng, trình điều khiển phần mềm đặc biệt sẽ diễn giải tọa độ của vị trí đã chỉ định, gửi lệnh tương ứng để thực thi.

Đối với các thiết bị nhập thông tin viết tay, sơ đồ vận hành tương tự là điển hình, tuy nhiên, hình ảnh chữ cái đã nhập cũng được chuyển đổi thành mã bằng chương trình nhận dạng và kích thước của vùng nhập nhỏ hơn. Thiết bị nhập liệu bằng bút thường được sử dụng trong các máy tính bỏ túi không có bàn phím đầy đủ.

Bảng 4.4. Các loại số hóa

Nguyên lý hoạt động	Sự miêu tả	Ví dụ về thiết bị
Âm học	Thiết bị đầu tiên trong đó vị trí của bút được trang bị nguồn âm thanh (khe hở vi tia lửa) được xác định bằng cách so sánh độ trễ của tín hiệu âm thanh được cảm nhận bởi micrô đặt trên máy tính bảng. Dễ bị nhiễu âm thanh	Tên thường gọi: máy tính bảng tia lửa
Điện từ	Một lưới thép được đặt dưới bề mặt của máy tính bảng tạo ra bức xạ điện từ yếu, bức xạ này được bút tiếp nhận và xác định tọa độ của nó	Máy tính bảng RAND được gọi là Grafacon (Bộ chuyển đổi đồ họa), 1964
Con trỏ thụ động	Nguyên lý cảm ứng điện từ được sử dụng. Lưới thép tạo thành một tập hợp các “ăng-ten” truyền và nhận tín hiệu (Máy tính bảng RAND chỉ truyền và phát tín hiệu). Có những mẫu cảm nhận được áp lực lên bút (sự thay đổi về công suất được tích hợp ở đầu bút). Có thể thu được tọa độ không tiếp xúc. Bút có thể không cần nguồn điện	Công nghệ Wacom
Con trỏ hoạt động	Chiếc bút chứa một bộ tạo tín hiệu được máy tính bảng cảm nhận nên nó cần nguồn điện thay vì bản thân máy tính bảng. Điều này cũng cho tín hiệu điện rõ ràng hơn trong trường hợp cảm ứng điện từ.	Đổi mới FinePoint
Công nghệ màn hình cảm ứng điện trở (xem hình 5.28)	Các dây tọa độ giao nhau được ngăn cách bằng một lớp cách điện mỏng, độ dẫn điện của lớp này thay đổi dưới áp suất của bút. Không cần nguồn bút, cảm nhận cả tọa độ và áp lực bút

Cách sử dụng

các ứng dụng đồ họa máy tính (đặc biệt là hai chiều). Nhiều gói đồ họa (ví dụ: Corel Painter, Inkscape, Photoshop, Pixel image editor, Studio Artist, GIMP) có thể diễn giải áp lực bút (trong một số trường hợp nghiêng), thay đổi các tính năng như kích thước cọ, độ trong suốt và màu sắc của hình ảnh dựa trên dữ liệu nhận được từ máy tính bảng đồ họa;
Ở Đông Á, máy số hóa hay còn gọi là máy tính bảng dạng bút, được sử dụng cùng với phần mềm như IMES (Phần mềm soạn thảo phương pháp nhập liệu) để nhập các ký tự viết tay tiếng Trung, tiếng Nhật và tiếng Hàn (CJK). Công nghệ này phổ biến và rẻ tiền, và các công ty như Twinbridge Software cung cấp cho người dùng các chương trình có giá dưới 100 USD;
bản vẽ kỹ thuật và hệ thống thiết kế có sự trợ giúp của máy tính - CAD (Computer Aided Design - CAD);
Cuối cùng, nó là một giải pháp thay thế hoàn hảo cho một thiết bị trỏ phổ biến như chuột máy tính.

Nguyên tắc hoạt động

Hoạt động của bộ số hóa dựa trên việc cố định vị trí của con trỏ, thường sử dụng một lưới tích hợp trong máy tính bảng, bao gồm dây hoặc dây dẫn in có khoảng cách khá lớn giữa chúng (từ 3 đến 6 mm). Tuy nhiên, cơ chế đăng ký vị trí con trỏ giúp có thể đạt được độ chính xác khi đọc thông tin nhỏ hơn nhiều so với bước lưới (lên tới 100 dòng trên mm). Bước đọc thông tin được gọi là nghị quyết số hóa.

Theo nguyên tắc vật lý, bộ số hóa được chia thành ba loại:

tĩnh điện (ES);
điện từ (EM);
áp điện (PE).

Trong trường hợp đầu tiên, sự thay đổi cục bộ về điện thế của lưới dưới con trỏ được ghi lại. Trong lần thứ hai, con trỏ phát ra sóng điện từ và lưới đóng vai trò là bộ thu. Cần lưu ý rằng khi vận hành máy tính bảng EM, có thể xảy ra hiện tượng nhiễu từ các thiết bị phát ra, đặc biệt là màn hình. Khi bạn dùng bút ấn vào bề mặt làm việc của máy tính bảng PE, bên dưới là lưới các dây dẫn tốt nhất, sẽ xuất hiện một hiệu điện thế trên tấm áp điện, cho phép bạn xác định tọa độ của điểm. Những máy tính bảng như vậy có thể không yêu cầu bút đặc biệt và cho phép bạn vẽ trên bề mặt làm việc của máy tính bảng như trên bảng vẽ thông thường.

Bất kể nguyên tắc đăng ký như thế nào, đều có lỗi khi xác định tọa độ con trỏ, gọi là độ chính xác của bộ số hóa. Giá trị này phụ thuộc vào loại bộ số hóa và thiết kế các thành phần của nó. Nó bị ảnh hưởng bởi sự không ổn định về hình học của lưới ghi của máy tính bảng, khả năng tái tạo tọa độ của con trỏ đứng yên (khả năng lặp lại), khả năng chống lại các điều kiện nhiệt độ khác nhau (độ ổn định), chất lượng con trỏ, khả năng chống ồn và các yếu tố khác. Độ chính xác của máy tính bảng hiện có dao động từ 0,005 đến 0,03 inch. Nhìn chung, độ chính xác của bộ số hóa điện từ cao hơn độ chính xác của bộ số hóa tĩnh điện.

Bước đọc lưới thu nhận là giới hạn vật lý của độ phân giải của bộ số hóa. Chúng ta nói về giới hạn độ phân giải vì chúng ta cần phân biệt giữa độ phân giải là đặc tính của thiết bị và độ phân giải do phần mềm xác định, là một biến trong thiết lập bộ số hóa. Thông số kỹ thuật của sản phẩm luôn chỉ ra cả hai đặc điểm - giới hạn độ phân giải và độ chính xác (Bảng 4.5).

Bảng 4.5.Đặc điểm của số hóa

Tiếng Anh	thuật ngữ tiếng Nga	Một lời bình luận
	Kích thước bề mặt làm việc	Đặt kích thước của phần nhạy cảm của bề mặt số hóa
Bậc tự do	Số bậc tự do	Mô tả số đặc điểm về vị trí tương đối của máy tính bảng và bút. Số bậc tự do tối thiểu là 2 (X và bạn vị trí hình chiếu của tâm nhạy cảm của bút), bậc tự do bổ sung có thể bao gồm áp lực, độ nghiêng của bút so với mặt phẳng của viên thuốc, v.v.
	Sự cho phép	Cho biết bước đọc của bộ số hóa (một đặc tính vật lý, nó tốt hơn nhiều so với độ chính xác thực tế có thể đạt được khi đọc tọa độ của thiết bị trỏ)
	Sự chính xác	Cho biết lỗi khi lấy tọa độ
	Tốc độ truyền	Cho biết tốc độ truyền tọa độ thực tế của bộ số hóa
	Công nghệ	Mô tả nguyên lý vật lý của việc lấy tọa độ

Cuối bàn. 4,5

Tiếng Anh	thuật ngữ tiếng Nga	Một lời bình luận
	Phong tục cài đặt	Tính khả dụng và số lượng cài đặt tham số số hóa được lưu với khả năng thu hồi sau này
	Định dạng dữ liệu	Thông thường, số lượng định dạng dữ liệu khác nhau mà giao diện số hóa có thể được cấu hình sẽ được chỉ định.
	Trình đơn phần cứng	Số lượng và loại menu do phần cứng triển khai trên bề mặt số hóa
	Các chỉ số	Sự hiện diện hay vắng mặt của các chỉ báo cho biết trạng thái của bộ số hóa
	Phần mềm bảo vệ	Một loạt các phần mềm được bao gồm trong bộ số hóa tiêu chuẩn. Thông thường sự đa dạng của nó không có ý nghĩa gì cả. Điều quan trọng là giúp bạn dễ dàng làm việc với chương trình cài đặt và định cấu hình cài đặt, cũng như tính sẵn có của trình điều khiển chất lượng cao cho các chương trình bạn sắp làm việc.
	định hướng	Khả năng chuyển hướng của trục số hóa
	Bảo đảm	Thời gian bảo hành tiêu chuẩn
		lông vũ. Các đặc điểm bao gồm số lượng nút, loại độ nhạy của đầu bút (không nhạy, công tắc nhạy áp lực, v.v.), có hay không có dây
		Đặc điểm của loại thiết bị trỏ con trỏ: số nút, có hay không có dây
	lớp áo	Có sẵn lớp phủ bổ sung của bề mặt số hóa

Thiết bị trỏ

Cho đến nay, khi nhắc đến thiết bị trỏ, chúng ta vẫn gọi nó là con trỏ, mặc dù cũng có bút stylus (hoặc bút cảm ứng). Bút hình bút được trang bị một, hai hoặc ba nút. Ngoài ra còn có loại ngòi đơn giản và loại ngòi nhạy áp lực.

Con trỏ. Con trỏ có các loại bốn, tám, mười hai và mười sáu nút. Sản phẩm của một số nhà sản xuất là một ngoại lệ đối với quy tắc này, chẳng hạn như Ose Graphics thêm nút thứ mười bảy, “quan trọng nhất” trên một con trỏ lớn. Một trong những con trỏ bốn nút phổ biến nhất của CalComp - chúng thường được chụp ảnh và đăng trên các tạp chí. Ở đây, nút thứ hai và thứ ba được đặt cạnh nhau và nút hình chữ L thứ nhất và thứ tư đóng khung các nút ở giữa. Cách sắp xếp nút hình kim cương được coi là truyền thống và các nhà sản xuất nổi tiếng khác tiếp tục làm theo. Tuy nhiên, đối với con trỏ có 12 và 16 nút, tiêu chuẩn là cách sắp xếp các nút theo dạng "dạng bảng" (giống như trên điện thoại).

Lông vũ. Bút có sẵn với một, hai và ba nút. Có những loại bút nhạy áp lực đặc biệt hấp dẫn đối với các nghệ sĩ máy tính và họa sĩ hoạt hình. Mức độ áp lực tương ứng với độ dày của đường kẻ, màu sắc trong bảng màu hoặc sắc thái của nó. Do đó, bạn có thể mô phỏng trên máy tính quá trình vẽ bằng sơn dầu, keo màu hoặc màu nước trên một kết cấu được chọn đặc biệt. Để thực hiện những khả năng này, bạn phải có phần mềm đặc biệt.

Ngoại lệ là bút không bức xạ thụ động của Wacom; tuy nhiên, chúng cảm nhận được một nửa mức áp suất. Đã xuất hiện các mô hình với con trỏ có thể sửa đổi có thể hoạt động với cả nguồn điện bên ngoài và nguồn tích hợp.

Chuột. Là phụ kiện cho một số máy tính bảng còn có chuột đặc biệt, khi sử dụng máy tính bảng đóng vai trò như một tấm lót chuột. Vì độ phân giải của máy tính bảng thường cao hơn chuột máy tính thông thường nên việc sử dụng kết hợp chuột-máy tính bảng cho phép bạn đạt được độ chính xác cao hơn khi gõ.

Hầu hết các thiết bị trỏ máy tính bảng không dây đều hoạt động giống như chuột truyền thống và có hai hoặc ba nút (thường có thể lập trình được) và một bánh xe cuộn có thể được gắn lò xo, có góc xoay hạn chế và có thể được tùy chỉnh bằng phần mềm.

Chụp tọa độ của máy tính bảng là một đặc tính vốn có của tất cả chuột máy tính bảng mà không có ngoại lệ. Không giống như các tay cầm thông thường cùng loại, trong đó “lên” và “xuống” là tùy ý và phụ thuộc vào chuyển động quay của bàn tay, chuột máy tính bảng được gắn chặt với các tham chiếu không gian. Chúng có thể được xoay quanh một trục tùy thích, nhưng “phần trên” đối với chúng luôn là phần trên cùng của máy tính bảng chứ không phải của riêng chúng.

Trong bảng Bảng 4.6 cho thấy đặc điểm của một số mẫu số hóa.

Bảng 4.6. Một số mô hình số hóa

	Đặc trưng	Cái nhìn tổng quát về sản phẩm
Genius G-Pen 340	Giao diện và nguồn: USB. Hệ điều hành: MS Windows 98SE/ME/2000/XP. Máy tính bảng: vùng làm việc 3" x 4"; độ phân giải 2000 dòng/inch Bút: số lượng nút - 2, độ nhạy áp lực -1024 cấp độ, không dây. Có vùng “Hot-KEY” có thể lập trình được. Các nút trên bút có thể hoạt động giống như các nút trên chuột thông thường và cũng có thể được lập trình để tương ứng với nút chuột phải và chuột trái
Genius G-Pen 560	Giao diện - USB. Hệ điều hành - XP/2000, MacOS 10.2.5. Máy tính bảng: vùng làm việc 4,5" x 6"; độ phân giải 2000 Ipi. Bút: hai nút có thể lập trình, độ nhạy áp lực -1024 cấp độ, đầu bút có thể thay thế, nguồn điện - pin AAA
Genius G-Note 5000 A5, 32 Mb	Giao diện: USB. Hệ điều hành: XP/2000. Máy tính bảng: bề mặt làm việc A5 (8" x 6"), nguồn điện - 4 pin AAA, bộ nhớ trong 32 MB cho phép bạn lưu hơn 500 trang viết. Bút: đầu bút có thể thay thế

Tiếp tục của bảng. 4.6

	Đặc trưng	Cái nhìn tổng quát về sản phẩm
Wacom Graphire4, A6,128 x 93 mm	Giao diện: USB. Hệ điều hành: Windows 98SE/ME/2000/XP, Apple MacOS X 10.2.8. Máy tính bảng: Vùng làm việc A6 (vùng làm việc 128 x 93 mm), độ phân giải 2032 dòng/inch. Bút: số lượng nút - 2, độ nhạy áp lực - 512 cấp độ, không dây
Bảng điều khiển Hitachi T-15XL EM, A4+, 304 x 228 mm, TFT, 15", VGA, USB, âm thanh	Đến máy tính bảng (khu vực làm việc A4, 304 x 228 mm) màn hình tích hợp - LCD TFT 15". Kích thước khoảng cách - 0,297 mm, độ phân giải tối đa - 1024 x 768, bảng màu - 18 bit (262.144 màu), độ sáng - 250 cd/m 2, độ tương phản - 400 : 1, góc nhìn trái/phải - 60760°, góc nhìn dưới/trên - 60740° Giao diện - VGA, HD-15F, USB Loại B. Đầu vào âm thanh - âm thanh nổi mini 3,5 mm, đầu ra âm thanh - âm thanh nổi mini 3,5 mm Bộ đổi nguồn - 220 V (AC), 50/60 Hz, 30 W
Hitachi StarBoard VT-1	Giao diện: USB, Bluetooth. Hệ điều hành: Windows XP. Máy tính bảng: vùng làm việc 4,5" x 6", độ phân giải 500 dpi. Bút: số lượng nút - 1
Wacom Graphire4 cổ điển	Giao diện: USB. Hệ điều hành: Windows 98SE/ME/2000/XP, Apple MacOS 9.0, Apple MacOS X 10.1.5. Máy tính bảng: vùng làm việc A6 (128 x 93 mm), độ phân giải 2000 dpi. Bút: số lượng nút - 2, độ nhạy áp lực - 512 cấp độ, không dây. Khoảng cách làm việc tối đa 5 mm. Chuột: Wacom EC-140, quang, không dây, 2 nút, nút/bánh xe cuộn

Cuối bàn. 4.6

Câu hỏi kiểm soát

1. Nguyên lý làm việc của máy in phun nhiệt là gì?
2. Nguyên lý hoạt động của máy in phun Piezo drive là gì?
3. Khay nạp giấy máy in có những loại nào?
4. Mô tả các bộ phận bên trong của máy in laser.
5. Nguyên lý hoạt động của máy in nhiệt là gì?
6. Mô tả cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy quét.
7. Thông số nào đặc trưng cho máy quét?
8. Bạn biết những loại máy quét nào?
9. Nguyên lý hoạt động của máy vẽ bút là gì?
10. Những thông số nào đặc trưng cho máy vẽ?
11. Nguyên lý hoạt động của máy vẽ laser là gì?
12. Nguyên lý hoạt động của máy số hóa tĩnh điện là gì?
13. Nguyên lý hoạt động của bộ số hóa điện từ là gì?
14. Những thông số nào đặc trưng cho bộ số hóa?

Bộ số hóa dùng để làm gì?

Câu trả lời của Thầy:

Bạn có thể sử dụng nhiều thứ hơn là chỉ một con chuột để tạo các bản vẽ trên máy tính của mình. Một công cụ đặc biệt – bộ số hóa – sẽ giúp bạn dễ dàng có được hình ảnh được tạo ra một cách chuyên nghiệp.

Bộ số hóa (còn được gọi là máy tính bảng đồ họa) là một thiết bị ngoại vi của máy tính giúp bạn có thể vẽ hình ảnh và đồ họa bằng tay giống như trên giấy. Tuy nhiên, nhờ công cụ này, hình ảnh được chuyển đổi sang định dạng kỹ thuật số và có thể được xử lý thêm trên máy tính.

Nó bao gồm một bảng điều khiển cảm ứng, bút stylus (bút) và được kết nối với máy tính để hoạt động. Và mọi thứ bạn vẽ trên bề mặt của nó sẽ được hiển thị ngay lập tức trên màn hình. Thiết bị đầu tiên trở thành tiền thân của máy tính bảng hiện đại là máy quang điện, được tạo ra bởi Elisha Gray vào năm 1888.

Máy tính bảng đồ họa được sử dụng làm công cụ tạo đồ họa máy tính hai chiều, trong đó thông tin được vẽ được chuyển đổi thành thông tin kỹ thuật số. Những máy tính bảng như vậy có khả năng ghi lại mọi chuyển động của bút cảm ứng, phản ứng với những thay đổi về áp suất, tốc độ và góc nghiêng của nó.

Máy tính bảng đồ họa rất phổ biến trong giới nghệ sĩ. Bằng cách kết hợp việc sử dụng chúng với phần mềm như Adobe Photoshop, bạn có thể tạo ra các bản vẽ chất lượng cao và sau đó số hóa chúng một cách chuyên nghiệp tại nhà. Và các ứng dụng được thiết kế để nhận dạng chữ viết tay có thể chuyển đổi các chữ cái và ký tự viết tay thành chữ in điện tử.

Các bộ số hóa lớn, giống bảng vẽ hơn, được sử dụng cho công việc thiết kế. Bạn thậm chí có thể đính kèm một mảnh giấy vào chúng. Họ không sử dụng bút cảm ứng mà sử dụng một chiếc “puck” đặc biệt có kính lúp, hình chữ thập để định vị chính xác và một số nút được sử dụng để nhập tọa độ vị trí và các chức năng khác. Mẫu đã tạo sẽ được phần mềm xử lý dần dần, sau đó hình ảnh cuối cùng sẽ được tạo ra.

) là một thiết bị ngoại vi của máy tính cho phép bạn vẽ hình ảnh và đồ họa bằng tay giống như trên giấy, nhưng nhờ thiết bị này, các bản vẽ được số hóa và có thể được xử lý bằng máy tính.

Bộ số hóa bao gồm một bảng cảm ứng, bút stylus (bút) và kết nối với máy tính. Mọi thứ được vẽ trên bề mặt của nó đều được hiển thị trực tiếp trên màn hình máy tính mà thiết bị được kết nối. Thiết bị đầu tiên, tiền thân của thiết bị hiện đại, là máy quang điện, được cấp bằng sáng chế bởi Elisha Gray vào năm 1888.

Một trong những sự kiện quan trọng trong thời thơ ấu của Sasha là cha mẹ cô. Đó là khi cô bé lên năm tuổi. Và bảy năm sau, mẹ cô tái hôn, và gia đình mới chuyển đến miền Nam nước Mỹ.

Mối quan hệ với cha nuôi đã không suôn sẻ ngay từ đầu. Mối quan hệ gia đình thực sự không ai biết đến. Năm mười sáu tuổi, Sasha nói rằng cô muốn rời khỏi nhà. Nhưng khi người mẹ nghe được câu chuyện nào đó từ con gái mình, bà lại dẫn mọi người đi Sacramento.

Khi người tương lai tốt nghiệp trung học, cô vào đại học. Ở đó Sasha tham gia lớp học diễn xuất. Đồng thời, cô làm nhân viên phục vụ trong một quán bar. Cô gái có một giấc mơ ấp ủ - chuyển đến Los Angeles.

Sự nghiệp trong ngành công nghiệp khiêu dâm

Khi đó, cô gái Marina Ann Khentsis quyết định trở thành ngôi sao khiêu dâm Sasha Gray - không ai biết. Trong một số cuộc phỏng vấn, cô gái lưu ý rằng các vấn đề về tình dục bắt đầu khiến cô quan tâm từ năm 11 tuổi. Điều duy nhất được biết chắc chắn là nữ diễn viên đã đến Los Angeles với mong muốn trở thành một ngôi sao khiêu dâm.

Sasha nổi tiếng chỉ sau vài tháng làm việc trong ngành công nghiệp người lớn. Đến năm 2010, cô đã đóng ba trăm bộ phim. Nữ diễn viên đã giành được giải thưởng điện ảnh được trao cho các nữ diễn viên cùng thể loại với cô.

Sasha Grey đã hơn một lần thừa nhận rằng cô yêu thích nghề nghiệp của mình. Cô cũng cho biết mình không hút thuốc, hiếm khi uống rượu và không sử dụng ma túy. Tất cả điều này phá vỡ định kiến rằng các nữ diễn viên khiêu dâm là nạn nhân và là những cá nhân chống đối xã hội.

Cuộc sống hiện tại của Sasha

Năm 2011, Sasha Grey phát hành cuốn sách “Sex in a New Way”, là một album ảnh. Nó cho thấy các giai đoạn làm việc của cô trong phim khiêu dâm và thế giới hậu trường của điện ảnh “người lớn”. Phần thứ hai được phát hành vào tháng 5 năm 2013.