Компания WACOM: от планшета до интерактивного дисплея с беспроводным пером

Разработчики САПР не перестают думать над тем, как увеличить производительность труда дизайнеров, архитекторов и конструкторов. В каждой новой версии продуктов появляются все более удобные, интуитивно понятные пользовательские интерфейсы, но процесс совершенствования интерфейса уже близок к высшей точке. Применение более изощренных автоматизированных алгоритмов построения эскизов не приводит к значительному росту производительности труда, и это прежде всего касается работы дизайнеров, создания чертежей и двумерных эскизов. Таким образом, актуальнее становится вопрос улучшения эргономики компьютера.

На большинстве персональных компьютеров в качестве устройств ввода используются привычные клавиатура и мышь. В несовершенстве такого интерфейса убедился каждый, кто хоть раз пытался нарисовать что-либо с помощью компьютерной мыши. Но первыми с необходимостью разработки устройства для ввода графической информации в виде привычной кисти или пера столкнулись жители Страны восходящего солнца — ведь японский язык насчитывает свыше 30 тыс. иероглифов, в начертании которых важно строгое соблюдение геометрических пропорций. Видимо, именно благодаря этому обстоятельству сначала проводные планшеты появились в Японии.

Первый графический планшет с беспроводным пером выпустила на рынок в 1984 году основанная годом ранее японская компания WACOM. В 1987 году инженерами WACOM было разработано чувствительное к нажиму беспроводное перо, работающее без элементов питания. Использование в качестве устройства ввода информации беспроводного пера и стало основной идеей всех разработок WACOM. Внешне перо выглядит как обычная ручка, однако не содержит ни батарей, ни магнитов, что делает его очень легким и удобным в обращении.

В 1993 году WACOM выпустила первый многомодовый планшет, поддерживающий одновременную работу обеими руками. А через год появился самый маленький в мире планшет ArtPad с пером, чувствительным к силе нажатия, вслед за ним — чувствительное к нажатию перо с функцией ластика. В 1997 году был создан модуль PenTools, подключаемый к Adobe Photoshop и поддерживающий чувствительность к силе нажатия и к углу наклона пера. В 1999 году вышел первый потребительский комплект Graphire, состоящий из чувствительного к силе нажатия пера и прецизионной беспроводной мыши.

Параллельно с разработкой графических планшетов компания WACOM вела работу по их интеграции с жидкокристаллическими дисплеями. Первое подобное устройство — PL-100 V — поступило в продажу в 1989 году, а в 1996-м был создан интегрированный с планшетом TFT-дисплей. Интегрированный с планшетом 15-дюймовый цветной TFT-дисплей PL-500 появился на рынке в 2000 году.

Сегодня компания WACOM, обладающая 20 патентами в области технологий ввода графической информации, является мировым лидером по производству беспроводных графических планшетов. В 1988 году WACOM открыла свое европейское представительство в Крефелде (Германия).

Ассортимент выпускаемой WACOM продукции удовлетворяет потребности профессиональных графических дизайнеров и любителей, а также пользователей CAD/CAM-систем. Около 70% графических планшетов, используемых в настольных издательских системах, а также при создании иллюстративной и видеографики, произведены компанией WACOM. За 20 лет работы WACOM продала свыше 2 млн. устройств.

Компания WACOM является также ключевым поставщиком компонентов для компьютеров серии Tablet PC, работающих под управлением новой ОС Microsoft Windows XP Tablet PC Edition.

Изначально планшеты позиционировались как альтернатива клавиатуре, но вскоре они стали популярными у пользователей CAD-систем. Широкоформатные сканеры в то время были очень дорогими, поэтому планшеты формата А2 (ныне уже не выпускаемые) часто использовались конструкторами и архитекторами, привыкшими чертить карандашом на бумаге, для копирования элементов чертежей в САПР.

В основе запатентованной WACOM технологии беспроводного пера лежит явление электромагнитного резонанса. Сетка проводов, расположенная в планшете, генерирует на радиочастоте слабое электромагнитное поле. Внутри кончика пера расположен электромагнитный резонансный контур, который настроен на частоту генерируемого поля и является источником электроэнергии для микропроцессора, находящегося в пере. Микропроцессор анализирует степень нажатия на перо (датчик давления) и состояние кнопочных выключателей, после чего сигнал через модулятор поступает на излучающую антенну. Расположенная в основании планшета сетка проводов, подобно трансформатору, принимает посланный пером сигнал. Принятый сигнал, содержащий информацию о типе пера, силе нажатия и положении кнопок, анализируется микропроцессором, в результате чего определяется положение пера относительно планшета. На основе анализа диа­граммы направленности излучающей антенны пера также вычисляется угол его наклона относительно планшета. Описанный цикл повторяется с периодичностью в 20 мкс.

Достижимая точность позиционирования с помощью реализованной WACOM технологии составляет ±0,15 мм (данные приводятся для топ-серии Intuos² ), а разрешение равно 2540 линий на дюйм, что более чем в четыре раза выше, нежели у обычной оптической мыши! При этом обеспечивается абсолютное позиционирование: каждой точке рабочей поверхности планшета однозначно сопоставлена позиция курсора на экране монитора. Угол наклона пера может быть до 60°, а чувствительность к наклону составляет ±2° (в пределах 0…40°). Максимальная скорость считывания — 200 точек в секунду. Перо распознает 1024 уровня нажатия. Интересно отметить, что у планшетов форматов А4+ и А3 точность позиционирования составляет ±0,15 мм, тогда как с уменьшением размера до А4, А5 или А6 точность снижается до ±0,25 мм.

Планшет начинает чувствовать перо приблизительно в 10 мм от своей рабочей поверхности, то есть под перо можно подкладывать любые неметаллы (бумагу, пленку или плексиглас) и обводить изображение вручную. Ценное свойство планшета — его абсолютная нечувствительность к нажатию посторонними предметами, в том числе рукой. Планшеты WACOM очень популярны у детей — они просто «рисуют ручкой», обращая внимание лишь на результат своего труда. Кстати, компания WACOM проводит программу поддержки школьного образования (школам предоставляется существенная скидка), поэтому взрослые часто узнают о графических планшетах WACOM от своих детей.

Планшеты профессиональной серии Intuos² имеют размеры рабочей области до 457x316 мм (формат A3) включительно. По заявлению представителей компании WACOM, планшеты б о льших размеров просто не пользуются спросом. Правда, существовала снятая с производства серия Wacom UltraPad, созданная специально для САПР и реализованная в форматах А3+ и А2. Но, похоже, времена, когда планшеты использовались для «стекления» чертежей и карт, навсегда ушли в прошлое… Для решения большинства задач дизайна, конструирования и архитектуры вполне достаточно устройств формата 304x316 мм (А4+). Рекомендуем нашим читателям использовать устройства Intuos² А4+ или Intuos² А3. Отметим, что планшет Intuos² А3 весит около 3 кг.

Планшеты серии Intuos² оснащаются универсальной шиной USB и соответствуют требованиям CE, FCC и ГОСТ. Потребляемая мощность — около 1,2 Вт.

Перьевое устройство ввода в плане интерфейсных возможностей может полностью заменить классическую двухкнопочную мышь: поддерживаются одинарный и двойной клики, а также функция перетаскивания. Перья работают с контактным нажатием от 30 до 400 г и имеют 1024 уровня нажатия. Все перья хорошо сбалансированы и удобно лежат в руке, благодаря чему уменьшается давление на кисть руки и снимается напряжение мышц.

В семействе Intuos² представлено восемь устройств ввода: пять перьев и три мыши. Каждое устройство ввода имеет свой идентификационный номер и может быть приобретено отдельно. Для каждого устройства запоминаются индивидуальные настройки под любую программу.

Intuos² Grip Pen — универсальное, эргономичное, чувствительное к нажатию перо весом 17 г с программируемым двухпозиционным переключателем и чувствительным к нажатию ластиком. Имеет прорезиненную область захвата.

Intuos² Airbrush — цифровой «распылитель» краски весом 24 г с чувствительным к нажатию ластиком, имеющий колесо-манипулятор с 1024 уровнями позиционирования.

Intuos² Classic Pen — классическое, эргономичное, чувствительное к нажатию перо весом 13 г с чувствительным к нажатию ластиком.

Intuos² Ink Pen — перо весом 13 г с настоящими чернилами и с функцией электронного пера для планшета, позволяющее рисовать (расписываться) на бумаге.

Intuos² Stroke Pen — перо весом 13 г с мягким чувствительным кончиком, которым можно рисовать, как кистью.

Intuos² 2D Mouse — трехкнопочная мышь весом 103 г с колесиком для прокрутки. Представляет собой функциональный аналог Microsoft Intelli Mouse.

Intuos² 4D Mouse — эргономичная профессиональная пятикнопочная мышь весом 107 г со специально разработанным колесиком для прокрутки. Колесо-манипулятор имеет 1024 уровня позиционирования.

Intuos² Lens Cursor — пятикнопочная программируемая мышь весом 75 г с линзой-перекрестьем для работы в CAD/GIS-приложениях.

Пользователи, предпочитающие применять для навигации мышь, могут комбинировать использование беспроводного пера и мыши — уникальная технология Dual Track позволяет планшету работать с двумя устройствами ввода одновременно. Предлагаемые WACOM беспроводные мыши обладают отличной точностью при абсолютном позиционировании и не нуждаются в элементах питания.

Из перечисленных устройств указания нашим читателям самой привлекательной, скорее всего, покажется мышь Intuos² 4D Mouse, способная работать и как обычная мышь, и как специальное устройство ввода. Ее использование в специализированных приложениях, поддерживающих 4D-технологию, позволяет осуществлять контролируемое вращение объектов на 360°. Эта функция, а также самоцентрирующееся колесо прокрутки и позиционирование по осям X и Y дает хорошие возможности по манипулированию трехмерными объектами. Самоцентрирующееся колесо прокрутки позволяет в графических приложениях оперативно пользоваться функцией зумирования, а также легко выделять и редактировать кривые Безье. Пяти аппаратным программируемым кнопкам (до 15 кнопок программно) можно назначить любые сочетания клавиш стандартной клавиатуры и использовать мышь вместе с любым пером серии Intuos².

Отметим, что планшеты серии Intuos² являются незаменимыми инструментами для специалистов, которые из-за высоких требований к цветопередаче вынуждены пользоваться hi-end-мониторами на основе ЭЛТ. Если требования к цветопередаче не являются принципиальными, как в случае CAD- и GIS-систем, то отличным приобретением станет интерактивный дисплей с перьевым вводом серии Cintiq, в котором реализована концепция цифровой бумаги и который представляет собой активно-матричный жидкокристаллический дисплей с запатентованной WACOM технологией ввода с помощью чувствительной к нажатию ручки.

При работе с планшетом пользователь вынужден смотреть на монитор и рисовать рукой. К этому надо привыкнуть, так как размеры монитора и планшета различаются. Используя интерактивный дисплей, дизайнер может работать с растровой подложкой, на которой изображено внешнее или внутреннее окружение. Это позволяет сделать процесс максимально естественным и удобным.

Интерактивный дисплей Cintiq 18 SX основан на жидкокристаллической матрице с диагональю 18,1 дюйма (46 см) с разрешением 1280x1024 пикселов и глубиной цвета 24 бит. Это отличный выбор для архитекторов и дизайнеров. Дисплей имеет стандартные цифровой DVI-I- и аналоговый VGA-интерфейс и весит 9,7 кг. Для подключения планшета используется USB-интерфейс. Яркость дисплея — 210 кд/м 2 , контрастность изображения — 300:1, а угол обзора составляет 160° по вертикали и горизонтали. Размер активной зоны планшета в точности соответствует видимой области изображения — 359x287 мм. Точность позиционирования составляет ±0,50 мм в центре (±1,00 мм по краям) при размере точки матрицы 0,28 мм. Поверхность дисплея по­крыта специальным антибликовым покрытием и создает тактильный эффект скольжения карандаша по бумаге. Разрешение планшета — 508 линий на дюйм, скорость считывания — 205 точек в секунду. Высота считывания положения пера — не более 5 мм. Перо весом 12 г снабжено ластиком и двумя программируемыми кнопками. Распознается 512 уровней нажатия. Минимальное усилие нажатия — 20 г.

При рисовании от руки для удобства иногда приходится поворачивать альбом. Благодаря специальной подставке интерактивный дисплей Cintiq можно разместить на столе под любым углом — пользователю не нужно крутиться вокруг стола самому.

В заключение приведем отзыв специалиста компании ComputerAge Андрея Суворова об этом мониторе: «Мы тестировали устройство Cintiq 18SX при работе с PLM-системой CATIA v5. Этот интерактивный дисплей применялся при решении всего спектра задач проектирования. Тестируемое нами устройство показало себя с лучшей стороны в двух режимах работы. Во-первых, при создании эскиза — дизайнеры признали его хорошей заменой традиционному рисованию карандашом на бумаге. Во-вторых, при построении трехмерной геометрии на основе эскиза — пользоваться им в этом случаен удобнее, чем обычной мышью или трекболом. В результате повышается удобство и качество работы, а также сокращается время проектирования».

Публикацию подготовил Константин Евченко по материалам компании «Ваком Россия» (www.wacom.ru).

«САПР и графика» 10'2004