В современной технике, задача определить координаты объекта возникает весьма часто, от промышленных роботов, до манипулятора типа «мышь». И для ее решения существует множество различных датчиков.

Условно, можно разделить датчики на абсолютные и относительные. Абсолютные позволяют получить координаты объекта (например, gps-приемник в коптере), а относительные — смещение относительно его текущей позиции (акселерометр в том же коптере).
прим. на самом деле все немного сложнее, и, например, акселерометр измеряет ускорение, а не смещение, но для этой статьи вопрос не существенен.

В этой статье я хочу поделиться идеей необычной конструкции планшета-дисплея.


Классическим примером датчика относительного позиционирования является мышь — в каждый момент времени она измеряет только величину смещения и «не имеет понятия» о своих координатах на коврике (что не мешает с помощью мыши управлять абсолютными координатами курсора на экране, используя пользователя в качестве обратной связи).

Существует, однако и вариант «мыши» с датчиком абсолютного позиционирования — так называемые графические планшеты или дигитайзеры. Такой планшет очень удобен для рисования так как нет нужды постоянно отслеживать положение курсора на экране. Поставив перо в нужную точку планшета, можно быть уверенным, что в соответствующую точку экрана попадет и курсор мыши. Можно даже распечатать скриншот экрана и всегда легко попадать курсором в нужные инструменты Photoshop.

Конечно, у планшетов есть и другие преимущества: рисовать пером неизмеримо удобнее чем мышью (последнее напоминает попытку создать шедевр куском мыла), а также чувствительность к силе нажатия пером на поверхность, что позволяет делать штрихи разной ширины и насыщенности.

Однако есть у классических планшетов и серьезный недостаток — рисуя по его поверхности, штрихи можно увидеть только на экране компьютера, что мягко говоря, неудобно, особенно поначалу. Требуются недели тренировки чтобы адаптироваться и перестать возвращаться глазами на пустую поверхность планшета.

К счастью есть и альтернативы — это дисплей-планшеты (со встроенным экраном), а также обычные (не графические) планшеты с поддержкой «умного» стилуса (чувствительного к нажатиям).
Проблема в том, что цена таких устройств все последние годы остается весьма высокой. Устройство начального уровня стоит порядка 1000$, и в раздел бюджета «поиграться» обычно не вписывается.

Есть, все же и альтернатива (с оговорками), которую мне хотелось бы сегодня рассмотреть.

За последние годы на рынке было представлено несколько устройств типа «цифровая ручка». И так сложилось, что она из них, недавно попала ко мне на тестирование. Обзоры ручки уже публиковались на geektimes.ru (например), поэтому я не буду их пересказывать, а только приведу основные моменты.

Цифровая ручка — устройство которое позволяет отслеживать перемещение пера по поверхности и сохраняет в памяти его траекторию (рисунок). Это позволяет сохранить в цифровом виде любую заметку, рисунок или схему, а после легко импортировать его на компьютер.

Такие ручки бывают двух типов. Первый — основанные на использовании камеры снимающей поверхность рисования со специальной разметкой, позволяющей точно определить положение пера (требуется специально размеченная бумага). Вторые — основанные на триангуляции ультразвуковых сигналов между ручкой и базой (требует установки базы сбоку листа). Ручка, попавшая ко мне — второго типа.



Характеристики устройства достаточно стандартные для своего класса. Зона покрытия — примерно лист A4, оптическое разрешение — 100 dpi. Емкость памяти — порядка 100 страниц рукописного текста.

Устройство достаточно удобное, а большим преимуществом именно этой модели является то, что она не требует батареек позволяя заряжать и базу, и перо от USB (странно, что почти все другие модели, что я видел использовали батарейки для питания пера).

Я лично использую ручку на занятиях по вождению (теория). Было забавно, когда однажды в ручке закончилась паста, а я спокойно продолжил писать пустым стержнем, не обращая внимания на странные взгляды со стороны :)

Но больше меня заинтересовала другая возможность цифровой ручки, а именно — возможность работать при прямом подключении к компьютеру в режиме планшета или мыши.

Подключив базу к компьютеру через usb-порт и установив Note Manager из комплекта поставки —мы сразу получаем подобие графического планшета.

Большим плюсом такого решения является возможность видеть рисуемый объект. Удобно, например, быстро обозначить таким образом контур рисунка (почти не глядя на экран), а потом поменять стержень в ручке на пустой (закончившийся), и приступить к доводке и штриховке.
Еще вариант — можно обводить контур прямо по существующей картинке. Действительно удобно.



Минусом решения является отсутствие учета силы нажатия пера на поверхность. Впрочем, современные графические редакторы достаточно удобны в этом плане. Легко настроить штрихи так чтобы начало и конец линии были всегда мягкими, а если вынести бегунок ширины и прозрачности на видное место — привыкнуть к такому «планшету» достаточно легко. При том, что стоимость устройства существенно ниже чем «нормальный» планшет, да и основное предназначение устройства никто не отменял.

Тем не менее, если бы я хотел на этом остановиться, материал явно не тянул бы на статью. Интерес представляет более продвинутый вариант.

Ведь ничто не мешает совместить такой «импровизированный планшет» с обычным экраном — и мы получим подобие дисплея-планшета за 1/10 его цены… (конечно, без учета стоимости экрана).



Идея совместить экран с планшетом появилась у меня очень давно. Однажды я даже провел опыт «встроив» антенну планшета в экран старого ноутбука. Увы, ничего не вышло. Стандартная матрица экрана, при включении, полностью блокирует связь планшета с пером и пользоваться им становиться невозможно.

Но в случае «цифровой ручки» — ситуация совсем другая. Обмен данными происходит «по одну строну экрана», а для связи используется ультразвук и инфракрасное излучение. И тому и другому наличие рядом экрана не помеха (как оказалось не совсем).
Задачи собрать законченное устройство у меня не стояло, так как дисплей-планшет я купил еще пару лет назад. Но сам опыт был очень интересен, и вот, результат:



1. Идея вполне работоспособна. Конечно не все так радужно как хотелось бы — все же, это не тот функционал, который заработает «из коробки», но все проблемы можно решить софтом и грамотной сборкой устройства. Никаких принципиальных проблем нет.

2. Как оказалось устройство нестабильно работает при контакте с экраном. Но немного приподняв базу над плоскостью экрана и правильно ее направив – удалось добиться надежного отклика.

3. В драйвере устройства нет возможности его точной калибровки (планшет это доп. функция), поэтому у меня расхождения курсора с пером весьма значительны. Насколько я понял можно использовать стандартный wacom'овский калибровщик, но у моего основного планшета очень капризный драйвер, поэтому я не решился с ним экспериментировать.

4. В анимации заметна существенная задержка отрисовки, но это не так. Дело в том, что я не хотел царапать экран монитора, а стекла чтобы его прикрыть в доме не нашлось. Плюс горизонтально закрепить большой монитор непросто, а рисовать на вертикальном — неудобно. Поэтому я воспользовался сторонней утилитой, позволяющей превратить ipad в дополнительный монитор (статья на geektimes). У планшета достаточно твердое стекло чтобы не царапаться пером. Так что задержку дает именно передача картинки на планшет по wifi, а не сама отрисовка.

4.1. Зато есть и плюс. Если найти цифровую ручку с поддержкой связи с компом в режиме планшета, то можно собрать беспроводной дисплей-планшет, и рисовать в photoshop, лежа в кресле)

В качестве вывода:

1. «Цифровая ручка» — интересное и полезное устройство, с любопытными дополнительными возможностями.

2. Режим планшета — по сути превращает устройство в нечто совсем иное. Позволяет опробовать навыки цифрового рисования, без покупки отдельного графического планшета.

3. При наличии времени и желания, можно превратить ручку и любой монитор/планшет в подобие дисплея-планшета. Конечно, для профессионального использования необходимо соответствующее оборудование, но в качестве устройства для начинающих, такой «симбиоз» может быть очень любопытен.



Я благодарю компанию «Даджет» за предоставленное для тестирования устройство.
Читатели сайта имеют возможность купить цифровую ручку со скидкой 10% по промокоду GEEKT-DP в течение 14 дней с момента публикации.