Экспонаты

СМ6470.05

Первый отечественный графопостроитель

Устройство ввода графической информации.
Ввод графической информации заключается в определении координат графических элементов, преобразовании их в цифровой код и записи в память ЭВМ.

В ПЭВМ и микроЭВМ наибольшее распространение получили полуавтоматические устройства ввода графической информации (УВГИ) планшетного типа (табл. 1), обеспечивающие считывание, кодирование координат точек графического изображения и их передачу в ЭВМ для последующей обработки. Выбор точек изображения и наведение на них органа съема (визира с улучшенной оптикой или щупа) осуществляются оператором. Основными методами оцифровывания в них является электростатический, электромагнитный, магнитно-стрикционный, резистивный и сонарный.

Таблица 1. Технические характеристики УВГИ

Электромагнитные устройства с дискретно-непрерывным методом преобразования характеризуются высокой помехоустойчивостью и надежностью, что определило их преимущественное применение. В ручных УВГИ считывающим узлом является курсор, который жестко или с помощью гибкого кабеля связан с планшетом (так называемый свободный курсор). Недостатком ручных УВГИ является резкое снижение скорости оцифровывания при вводе графической информации в большом объеме или большой плотности.

Также разработаны автоматические УВГИ для работы с цветным изображением, позволяющие вводить геометрические формы и алфавитно-цифровые знаки. Основная сложность разработки таких устройств заключалась в создании программного обеспечения, реализующего эти возможности.

Скорость ввода графической информации с помощью автоматических УВГИ лимитируется фактически только временем преобразования растровой информации в векторную. В настоящее время, когда алгоритмы этого преобразования достаточно развиты, появилась возможность выполнять его под управлением микропрограмм, что значительно увеличивает скорость ввода графической информации.

Недостаток автоматических УВГИ заключается в том, что при считывании наряду с необходимой информацией вводятся дефекты оригинала, особенно при считывании старых чертежей. Видеографоповторители являются разновидностью автоматических УВГИ. Они вводят в ЭВМ изображения, считывая их телевизионной или другой видеокамерой.

Перспективой развития видеографоповторителей является использование для считывания твердотельных камер на плоских панелях. Такие камеры обладают значительным разрешением - порядка нескольких тысяч точек по каждой оси и большей надежностью, чем телевизионные. Однако применение таких камер ограничено из-за низкой скорости считывания, которая в десятки раз меньше, чем у телевизионных. И кроме того, они не позволяют вводить цветные изображения.

Графопостроители
Для целей цветной графики наибольшее распространение получили графопостроители или плоттеры. Эти устройства механизируют процесс черчения пером (или фломастером), который обычно выполняет человек. Они дают точные хорошего качества линии, однако недостатком их продолжает оставаться относительно малая скорость.

Работа устройства вывода графической информации (графопостроителей, ГП) основана на механических и немеханических способах регистрации графической информации. При механическом способе применяются карандаши, перья с чернилами и другие регистрирующие органы. При этом качество изображения во многом зависит от скорости вывода и качества бумаги. Немеханические способы позволяют существенно увеличить скорость вывода изображений. В их основе лежат физико-химические процессы, возникающие в специальных носителях при воздействии различных источников энергии (световой поток, магнитное поле и т. д.). Графопостроители разделяются в зависимости от работы с форматами носителя на три группы:

• малоформатные (А4, A3);
• среднеформатные (А2, А1);
• крупноформатные (А0 и более).

Модели ГП характеризуются рядом показателей, что объясняется большим разнообразием областей применения и пользовательских требований. Модели ГП для ПЭВМ имеют упрощенную конструкцию и технологию изготовления, малую металло- и материалоемкость, малое энергопотребление, повышенные функциональные возможности и надежность, обеспечивают универсальность работы с различными типами носителей (работа с листом, рулоном и т. п.).

Основными типами ГП являются векторные и растровые. Векторные ГП (наиболее широко распространены) характеризуются доступностью обычных носителей информации, высокими качеством регистрации и надежностью, удовлетворительной производительностью, особенно при построении простой графики.

Растровые ГП представлены электростатическими (наиболее распространены в САПР, АРМ), чернильно-струйными, термографическими и лазерными.

Лазерные ГП наряду с высокой производительностью и информативностью обеспечивают хорошее качество выходного документа. Поэтому их целесообразно использовать в высокопроизводительных системах изготовления рабочего документа (чертежа или матрицы для тиражирования графических документов). Кроме того, лазерная технология записи изображений позволяет создавать аппаратуру для вывода информации на микрофильм с недоступным для других способов регистрации разрешением, что предполагает эффективное применение таких устройств в различных информационных системах коллективного пользования для получения микрофильмов.

По конструкции ГП подразделяются на планшетные, барабанные и др. Планшетные ГП отличаются высокой точностью, скоростью письма (до 2000 мм/с). Барабанные ГП имеют меньшие габаритные размеры и более надежны.

Основные характеристики перьевых ГП всех видов близки по значениям. Скорость перемещения пера ГП составляет для планшетных 100..700 мм/с, барабанных 110..630 мм/с, роликовых 100..800 мм/с. Однако при выводе графики, в которой преобладает буквенно-цифровая информация, скорость снижается.

Характеристики, например, ГП типа ЭМ-7052, обеспечивающего вывод русского и латинского алфавитов, малых и больших букв, наклонных линий, изменение масштаба, приведены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики ГП