#эволюция #технологии #Реальность фантастики

Эволюция: графические планшеты

22 августа 12:00

1360

4 минуты на чтение

В начале девяностых годов многие читали замечательную детскую книжку о компьютерах «Энциклопедия профессора Фортрана». В ней, помимо всего прочего, описывался такой гаджет, как световое перо, которым можно было рисовать непосредственно на экране — и вводить таким образом графическое изображение прямо в память компьютера. Тогда это казалось фантастикой. А сегодня у нас есть графические планшеты — и фантастика стала реальностью.

Читайте также

10 фантастических образов будущего, уместившихся в одной книге

Артём Киселик

22.03.2020

30691

Никаких бесконечных циклов! Истории о том, что будет с человечеством, длиной всего в одну книгу.

Как ни странно, прообраз современного графического планшета появился задолго до компьютерной эры — его в 1888 году запатентовал знаменитый американский изобретатель и промышленник Элайша Грей. Сегодня Грей больше всего известен тем, что создал первый телефон раньше Александра Белла, но не успел его вовремя запатентовать.

Планшет Грея носил название «телеавтограф» (teleautograph) и предвосхищал целый ряд технологий, в том числе факс и электронную почту. Художник в пункте отправления создавал изображение на специальном электростоле; точки соприкосновения пера и стола преобразовывались в электрические импульсы и передавались на станцию приёма. Там сервомеханизмы с укреплённым пером воспроизводили рисунок. В первую очередь система предназначалась для подписи важных документов на расстоянии, посредством телеграфа. Телеавтографы использовались в США для оформления документов вплоть до 1970-х годов.

Первый графический планшет в современном понимании термина был разработан инженером Томом Даймондом в 1957 году и носил название Stylator (сокращение от stylus translator). В основе его работы лежала обычная прямоугольная система координат; устройство распознавало каждое новое положение стилуса относительно нулевой точки и заносило результаты в память компьютера. Практического применения Slylator не имел.

Самым известным из ранних графических планшетов, положившим начало популярности этих гаджетов, стал так называемый RAND Tablet (или Grafacon, graphic converter). Устройство было представлено компанией RAND в 1964 году и было достаточно дешёвым и удобным для того, чтобы его могли закупать университеты, лаборатории, институты и другие обладатели компьютерной техники.

Под экраном этого «предпланшета» располагалась плотная сеть проводов (проволочек), между ними и стилусом возникало магнитное взаимодействие, и полученные сигналы поступали в память компьютера. Это был так называемый электромагнитный планшет.

Примерно в то же время появилась другая технология, позволяющая фиксировать перемещения стилуса, — так называемые акустические, или искровые планшеты. Под экраном такого устройства располагается сеть микрофонов, а стилус издаёт неслышный человеческому уху постоянный звук. Возбуждение определённых микрофонов и «рисует» картинку на экране. Первый акустический планшет был запатентован в 1971 году инженерами компании Science Accessories Corporation.

Дигитайзеры

Сегодня сочетание «графический планшет» — устоявшееся выражение, которое характеризует конкретный класс устройств. Но ещё десять лет назад подобные гаджеты назывались в различных источниках по-разному. Распространённым обозначением было слово «дигитайзер», или «диджитайзер» (калька с английского digitizer, от digitize — «оцифровывать»).

В 1970-80-е годы устройства для переноса рисунка непосредственно в память компьютера стали по-настоящему популярны, особенно в комплексе с CAD-программами для архитекторов, инженеров и чертёжников. Наиболее известной маркой был BitPad, разработанный компанией Summagraphics в 1975 году. Размеры таких планшетов порой были очень велики; по сути, BitPad и ему подобные планшеты были устройствами, обратными графопостроителям. Последние распечатывали начерченное «в цифре», а первые позволяли оцифровать начерченное «в реале».

В 1981 году американский музыкант-мультиинструменталист Тодд Радгрен придумал и запатентовал технологию, позволяющую сделать планшет цветным. Патент он продал компании Apple — под «яблочной» маркой технология получила название Utopia Graphics Tablet System.

На рубеже 1970-80-х годов Apple активно подключилась к «планшетной гонке», правда, косвенным путём. «Яблочники» просто выкупили у Summagraphics последнюю версию BitPad, доработали её и выпустили на рынок под собственной маркой Apple Graphics Tablet. Эти планшеты использовали технологию магнитострикции. Тонкие провода, расположенные под экраном, меняли свои физические параметры под воздействием намагниченного стилуса. В принципе, к этому времени инженеры уже поняли, что технологий, которые можно использовать для считывания движений стилуса, десятки, если не сотни. Вопрос был лишь в том, чтобы найти и запатентовать новую, упущенную конкурентами.

В 1983 году появился первый графический планшет, свободно продававшийся пользователям-любителям и не предназначенный для сугубо рабочих целей.

Устройство KoalaPad работало в сцепке с восьмибитными персональными компьютерами. Планшет комплектовался специальной программой Graphics Exhibitor, которая позволяла делать на экране слайд-шоу из сохранённых рисунков. За следующие несколько лет целый ряд компаний, в том числе небезызвестная Atari, выпустили свои версии устройства. Интересно, что для передвижения по пунктам меню KoalaPad не нужен был стилус — можно было пользоваться пальцами. Таким образом, планшет стал предтечей современных тачскринов.

С конца 1980-х годов лидирующие позиции в производстве графических планшетов постепенно заняла японская компания Wacom. Её первая модель WT-460M была выпущена в 1984 году. Ранее все планшеты — электромагнитные или электростатические (где под действием пера меняется электрический потенциал подэкранной сетки) — обязательно требовали подачи питания как на экран, так и на перо.

Технология, введённая Wacom, основана на явлении электромагнитного резонанса — в этом случае сетка способна не только принимать сигнал, переводя изображение на монитор, но и передавать его. Таким образом, инженеры обеспечили питание стилуса непосредственно от экрана — это стало значительным шагом вперёд в плане удобства.

Следующей инновацией, опять же введённой инженерами Wacom, стали перья, способные регистрировать силу нажатия. Для этого в стилус встроен элемент с переменными — в зависимости от силы сдавливания — индуктивностью или сопротивлением. Таким образом, по реалистичности работа на подобном планшете приблизилась к обычному рисованию на бумаге практически вплотную. Современные модели умеют распознавать тысячи уровней давления пера (до 16384 уровней!), что позволяет имитировать работу реальными инструментами. Кроме того, планшеты умеют отличать движение стилуса от случайного касания руки.

Если вы нашли опечатку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Тим Скоренко

Журналист, музыкант, поэт.

#эволюция #технологии #Реальность фантастики