Informační výstupní zařízení a jejich vlastnosti. Výstupní zařízení Neobvyklá vstupní zařízení

Vítám vás na stránkách blogu o počítačích. V dnešní třetí lekci si povíme něco o dalších zařízeních, která lze k počítači připojit.

V lekci se můžete dozvědět o hlavních zařízeních počítače. Další mohou být zařízení pro vstup, výstup a vstup-výstup informací z počítače.

Výstupní zařízení- Jedná se o zařízení, která převádějí digitální typ dat (umístěných v počítači) do podoby, která je pro člověka vhodná k vnímání. V počítači je například nějaký dokument, který můžete vytisknout na tiskárně. Tiskárna je zase výstupní zařízení, to znamená, že zobrazuje v hmatatelné podobě to, co vidíte na obrazovce počítače.

Vstupní zařízení jsou zařízení, která se používají k zadávání informací do počítače. Pokud předchozí termín znamenal, že bereme informace z počítače, pak je tomu zde naopak. Vstupním zařízením je například počítačová myš. Mechanické akce měníme na digitální signál, který je přenášen do počítače.

Zvažme, jaká zařízení pro vstup a výstup informací mohou být. Vezměme si ty hlavní, které používají začínající i otrlí uživatelé počítačů.

Výstupní zařízení

Začněme zařízením, které bylo zmíněno výše – tiskárnou.

tiskárna je zařízení, které překládá text a grafiku z počítače na list papíru. Jedná se o výstup informací z elektronické podoby do fyzické.

Řečníci a sluchátka- zařízení pro výstup zvuku, převádějí elektrický signál, který počítač produkuje, na zvuk. Myslím, že je každý zná, nebudu zacházet příliš hluboko.

Projektor- zařízení pro zobrazování grafických a textových informací z počítače. Promítá obraz na rovný povrch a mnohonásobně jej zvětšuje.

Mezi výstupní zařízení patří i monitor (displej), v podstatě bez něj nelze u počítače pracovat (mohli jste to vidět v první lekci).

Vstupní zařízení

Nejpoužívanějšími vstupními zařízeními jsou myš a klávesnice. Myš lze nazvat kontinuálním vstupním zařízením, protože mění svou polohu poměrně často a rychle. Jsou základní, ale v dnešním článku se bavíme o přídavných zařízeních, takže pojďme dál.

Mikrofon Zařízení, které přeměňuje zvuk na elektrický proud. Počítač zachycuje stejné aktuální výkyvy a převádí je na informace (do zvukové stopy), které můžete nahrát a později poslouchat na stejných reproduktorech.

Skener Zařízení, které převádí text a grafiku z fyzického objektu na elektronický. Jednoduše řečeno, skener je opakem tiskárny.

Joystick- vstupní zařízení, které se často používá ve hrách. Nahrazuje myš a klávesnici.

I/O zařízení

Tato zařízení mohou vkládat informace do počítače i vydávat je. Mezi tato zařízení patří:

Fleška(flash disk) - zařízení, které uchovává informace. S těmito informacemi lze manipulovat. Například zkopírujte soubory z počítače na USB flash disk a naopak.

Řídit- umožňuje zapisovat informace z počítače na médium (disk) a poté je z média zkopírovat do počítače (například jste nahráli sto svých oblíbených písniček a dali je kamarádovi, on si je zkopíroval na svůj počítač).

S touto optimistickou poznámkou končíme naši prohlídku vstupní a výstupní zařízení. Co jsme se v této lekci naučili? Dozvěděli jsme se, co jsou přídavná počítačová zařízení, jaká jsou vstupní a výstupní zařízení, a podívali jsme se na příklady toho, co mohou být a jaký mají účel. Přeji vám snadné učení bez utrpení!

Zařízení pro výstup informací - jde o zařízení, která překládají informace ze strojového jazyka do forem přístupných lidskému vnímání. Mezi výstupní zařízení patří: monitor, grafická karta, tiskárna, plotr, projektor, reproduktory. Vstupní zařízení jsou taková zařízení, jejichž prostřednictvím lze zadávat informace do počítače. Jejich hlavním účelem je realizovat dopad na stroj.

Monitor (displej) - univerzální zařízení pro vizuální zobrazení všech typů informací.Existují alfanumerické a grafické monitory, stejně jako monochromatické monitory a monitory s barevným obrazem - LCD s aktivní a pasivní maticí. Rrozlišení je vyjádřeno počtem obrazových prvků horizontálně a vertikálně. Body - pixely (prvek obrázku) jsou považovány za prvky grafického obrázku. Textové prvky

režimy jsou také postavy. Moderní video adaptéry (SuperVGA) poskytují vysoké rozlišení a zobrazují 16536 barev při maximálním rozlišení.

Existuje:

1) monitory s katodovou trubicí (CRT).

2) monitory z tekutých krystalů (LCD) na bázi tekutých krystalů. Tekuté krystaly jsou zvláštním stavem některých organických látek, ve kterých mají tekutost a schopnost vytvářet prostorové struktury podobné krystalickým. Kapalné krystaly mohou vlivem elektrického napětí měnit svou strukturu a světelně-optické vlastnosti.


tiskárna - zařízení pro výstup informací ve formě tištěných kopií textu nebo grafiky. Existuje:

Laserová tiskárna - tisk vzniká vlivem xerografie

Jet tiskárna – tisk tvoří mikrokapky speciálního inkoustu.

Jehličková tiskárna - tvoří znaky pomocí několika jehel umístěných v hlavě tiskárny. Papír je vtahován hřídelí a mezi papír a hlavu tiskárny je umístěna barvicí páska.

Jehličkové (tečkové) tiskárny

Jehlová tiskárna (Dot-matrix-Printer , aka matrix) je již dlouho standardním výstupním zařízením pro PC. V nedávné minulosti, kdy inkoustové tiskárny byly ještě nevyhovující a cena laserových tiskáren byla poměrně vysoká, se hojně používaly jehličkové tiskárny. Často se používají dodnes. Přednosti těchto tiskáren jsou dány především rychlostí tisku a jejich univerzálností, která spočívá ve schopnosti pracovat s jakýmkoli papírem, a také v nízkých nákladech na tisk.

Při výběru tiskárny byste měli vždy vycházet z úkolů, které jí budou přiděleny. Pokud potřebujete tiskárnu, která musí celý den bez přerušení tisknout různé formuláře, nebo je rychlost tisku důležitější než kvalita, pak je levnější použít jehlovou tiskárnu. Pokud chcete získat vysoce kvalitní obraz na papíře, použijte inkoustovou nebo laserovou tiskárnu, ale cena každého listu se samozřejmě výrazně zvýší. Jehlové tiskárny mají podstatnou výhodu – možnost vytisknout více kopií dokumentu z uhlíkového papíru najednou. A nevýhodou takových tiskáren je hluk, který při provozu produkují.

Princip, kterým jehlová tiskárna tiskne znaky na papír, je velmi jednoduchý. Jehlová tiskárna generuje znaky s několika jehlami umístěnými v hlavě tiskárny. Mechanismus podávání papíru je jednoduchý: papír je vtahován hřídelí a mezi papír a hlavu tiskárny je umístěna barvicí páska. Když jehla narazí na tuto pásku, na papíře zůstane namalovaná stopa. Jehly umístěné uvnitř hlavice jsou obvykle aktivovány elektromagnetickou metodou. Hlava se pohybuje po vodorovné kolejnici a je ovládána krokovým motorem.

Hlavice jsou: 9*9 jehel, 9*18, 18*18, 24*37. Jehly jsou uspořádány v jedné nebo dvou řadách. Pomocí vícebarevné barvicí pásky je realizována možnost barevného tisku.


Inkoustové tiskárny

První společností, která vyrábí inkoustovou tiskárnu, je Hewlett Packard. Základní princip práce inkoustové tiskárny poněkud připomínající práci jehlových tiskáren, ale místo jehel jsou zde použity trysky (velmi malé otvory), které jsou umístěny v hlavě tiskárny. Tato hlava má nádržku s tekutým inkoustem, který se tryskami jako mikročástice přenáší na materiál média. Počet trysek se liší podle modelu tiskárny a výrobce.

Způsoby dodávky inkoustu:

Tisková hlava je integrována se zásobníkem inkoustu; výměna inkoustové nádržky je zároveň spojena s výměnou hlavy

- je použit samostatný zásobník, který zásobuje tiskovou hlavu inkoustem prostřednictvím systému kapilár; výměna hlavice je spojena pouze s jejím opotřebením

Barevný tisk inkoustovými tiskárnami je dostatečně kvalitní, což vedlo k širokému použití inkoustových tiskáren.

Barevný obraz se obvykle vytváří při tisku překrýváním tří základních barev na sebe: azurová (azurová) , fialová (purpurová) a žlutá (žlutá) . Ačkoli by teoreticky překrytí těchto tří barev mělo vést k černé, v praxi je ve většině případů výsledkem šedá nebo hnědá, a proto se černá přidává jako čtvrtá základní barva (černá). Na základě toho se takový barevný model nazývá CMYK ( C yan- M agenta- Yžlutočerná k ).


Laserové tiskárny

Přes silnou konkurenci inkoustových tiskáren dosahují laserové tiskárny výrazně vyšší kvality tisku. Kvalita obrazu získaného s jejich pomocí se blíží fotografické. Pro vysoce kvalitní černobílé nebo barevné tisky by tedy měla být upřednostněna laserová tiskárna před inkoustovou.

Většina výrobců laserových tiskáren používá tiskový stroj, který se používá v kopírkách. Nejdůležitějším konstrukčním prvkem laserové tiskárny je rotační válec, pomocí kterého se obraz přenáší na papír. Buben je kovový válec pokrytý tenkou vrstvou fotovodivého polovodiče. Statický náboj je rovnoměrně rozložen po povrchu bubnu. K tomu se používá tenký drát nebo síť, nazývaná korónový drát. Na tento drát je aplikováno vysoké napětí, které způsobuje zářící ionizovanou oblast kolem něj, nazývanou koróna. Laser řízený mikrokontrolérem generuje tenký paprsek světla, který se odráží od rotujícího zrcadla. Tento paprsek přicházející do bubnu mění svůj elektrický náboj v místě kontaktu. Na bubnu se tak objeví skrytá kopie obrazu. V dalším pracovním kroku se na obrazový válec nanese toner – nejmenší inkoustový prach. Působením statického náboje se tyto malé částice snadno přitahují k povrchu bubnu v exponovaných místech a vytvářejí obraz. Papír je vytahován ze vstupního zásobníku a přesouván do válce pomocí válečkového systému. Těsně před bubnem se papír staticky nabije. Papír se pak dostane do kontaktu s válcem a díky svému náboji odtahuje částice toneru pryč z válce. Pro fixaci toneru se papír znovu nabije a projde mezi dvěma válci při teplotě cca 180 °C. Po vlastním procesu tisku se válec zcela vybije, vyčistí od přebytečných částic, které přilnuly, a je připraven na nový tiskový proces.

Laserové tiskárny této třídy jsou vybaveny velkým množstvím paměti, procesorem a zpravidla vlastním pevným diskem. Pevný disk obsahuje řadu písem a speciálních programů, které řídí práci, kontrolují stav a optimalizují výkon tiskárny.


Tepelné tiskárny

Barevné laserové tiskárny ještě nejsou dokonalé. K výrobě barevných obrázků fotografické kvality se používají termální tiskárny nebo, jak se jim také říká, špičkové barevné tiskárny.

Existují tři technologie barevného tepelného tisku:

Inkoustový přenos roztaveného barviva (termoplastický tisk)

Kontaktní přenos roztaveného barviva (termowaxový tisk)

Tepelný přenos barviv (sublimační tisk)

Společné pro poslední dvě technologie je zahřívání barviva a jeho přenos na papír (film) v kapalné nebo plynné fázi. Vícebarevné barvivo se obvykle aplikuje na tenký lavsanový film (5 µm silný). Fólie se posouvá pomocí páskového transportního mechanismu, který je konstrukčně podobný jako u jehlové tiskárny. Matice topných těles tvoří barevný obraz ve 3-4 průchodech.

Tiskárny využívající inkoustový přenos roztaveného inkoustu se také nazývají voskové tiskárny s pevným inkoustem. Při tisku se barevné voskové bloky roztaví a rozstříknou na médium, čímž na jakémkoli povrchu vytvoří živé syté barvy.

Uvádíme hlavní kvality tiskáren, které určují jejich komparativní výhody z uživatelského hlediska.

Kvalita a rychlost tisku – poskytuje tiskárna požadovaná kvalita tisk, a pokud ano, jakou rychlostí.

Spolehlivost – jak spolehlivá je tiskárna při tisku typických dokumentů a při práci s papírem, který uživatel má

Změna barvicích prvků - jaká je doba trvání tiskárny s tímto barvícím prvkem.

Kompatibilita se stávajícími programy.

Tiskárny jsou téměř vždy připojeny k paralelnímu portu LPT (Line Printer, 25kolíkový konektor Sub-D). Bezdrátové infračervené tiskárny využívají jen zřídka uživatelé notebooků.

Plotter (plotter) - Plotter je výstupní zařízení, které se používá pouze ve speciálních oblastech. Plotry se obvykle používají ve spojení s programy CAD. Výsledkem práce téměř každého takového programu je soubor projektové nebo technologické dokumentace, ve které významnou část tvoří grafické podklady. Doménou plotru jsou tedy výkresy, schémata, grafy, schémata atd. K tomu je plotr vybaven speciálními pomůckami. Vykreslovací pole pro plotry odpovídá formátům A4 - A0.

Všechny moderní plotry lze rozdělit do dvou velkých tříd;

Valník pro formáty AZ-A2 (méně často A1-A0) s fixací archu elektricky, méně často magneticky nebo mechanicky

Bubnové (rolové) plotry pro tisk na papír A1 nebo A0, s válečkovým podáváním archů, mechanickou nebo vakuovou svorkou.

Akustické reproduktory a sluchátka - zařízení pro výstup zvukových informací.Existuje několik způsobů, jak přehrávat zvuky (zejména hudbu). frekvenční metoda(FM-synthesis) reprodukce zvuku je založena na imitaci zvuku skutečných nástrojů a tabulková metoda (wave-table-synthesis) pracuje se zvuky skutečných nástrojů zaznamenaných v paměti.

Frekvenční syntéza je založena na tom, že k získání jakéhokoli zvuku se používají matematické vzorce (modely), které popisují frekvenční spektrum konkrétního hudebního nástroje. Zvuky získané touto technologií se vyznačují kovovým nádechem.

Vlnová syntéza je založena na využití digitálního záznamu skutečných nástrojů, tzv vzorky (vzorky). Vzorky jsou zvukové ukázkyrůzné skutečnénástroje uložené v paměti zvukové karty.

Při přehrávání zvuků pomocí technologie vlnové syntézy uživatel slyší zvuky skutečných nástrojů, vytvořený zvukový obraz se tak přibližuje přirozenému zvuku nástrojů.

Vzorky lze uložit dvěma způsoby: buď trvale v ROM, nebo nahrát do RAM zvukovou kartu před jejich použitím. Existuje široká škála Vzorky , který umožňuje vytvářet téměř nekonečnou škálu zvuků.




Studiem tohoto tématu se naučíte:

O klasifikaci a účelu výstupních zařízení;
- hlavní charakteristiky monitorů;
- hlavní typy tiskáren a jejich vlastnosti;
- hlavní typy plotrů a jejich vlastnosti,
- k čemu slouží výstupní audio zařízení.

Klasifikace výstupních zařízení

Informace zadané do počítače se pomocí programů převádějí do určitého konečného výsledku, který člověk potřebuje. V počítači je však tento výsledek zpracování uložen v binárním kódu a pro člověka je zcela nesrozumitelný. K převodu binárních kódů do podoby čitelné pro člověka je potřeba speciální hardware, kterému se říká výstupní zařízení.

Výstupní zařízení - hardware pro převod počítačové (strojové) reprezentace informace do podoby srozumitelné člověku.

Pro běžný provoz výstupního zařízení, ale i vstupního zařízení je zapotřebí řídicí jednotka (ovladač nebo adaptér), speciální konektory a elektrické kabely a samozřejmě ovládací program (ovladač). Pouze při splnění těchto podmínek poskytuje výstupní zařízení nezbytnou formu pro reprezentaci výstupních výsledků ve formě textu, obrazu, zvuku atd. Různorodost výstupních zařízení je dána různými fyzikálními principy, které jsou základem jejich práce.

Mezi výstupními zařízeními lze rozlišit několik tříd podle formy prezentace informací (obrázek 20.1): monitory, tiskárny, plotry, audio výstupní zařízení.

Rýže. 20.1. Klasifikace výstupních zařízení

Monitory

obecné charakteristiky

Monitor je navržen tak, aby zobrazoval znaky a grafické informace.

Monitory mohou být vyrobeny na bázi katodových trubic nebo ve formě panelů z tekutých krystalů.

Pro přenosné počítače jsou monitory vyráběny ve formě panelů z tekutých krystalů. Kompaktní rozměry monitorů z tekutých krystalů, což jsou ploché obrazovky, a také absence škodlivých faktorů ovlivňujících lidské zdraví, činí tento typ monitoru stále populárnějším u stolních počítačů.

Hlavní charakteristiky monitorů realizovaných na bázi katodové trubice jsou:

Rozlišení obrazovky,
- vzdálenost mezi body na obrazovce,
- délka úhlopříčky obrazovky.

Rozlišení obrazovky

Jakýkoli obraz na obrazovce je reprezentován sadou bodů nazývaných pixely (z anglického Picture "s ELement - prvek obrázku). Počet bodů vodorovně a svisle na obrazovce určuje rozlišení monitoru. Standardní režim provozu moderního monitoru podporuje rozlišení 800x600, 1024x768 pixelů a další režimy Čím vyšší je rozlišení monitoru, tím lepší je obraz.

Pouze v textovém režimu počítač známý symboly a v grafice - jakýkoli obrázek sestávající z bodů. Pro znázornění libovolného znaku v textovém režimu se používá pevný počet pixelů, například 8x8 nebo 8x14.

Monitory jsou černobílé (monochromatické) a barevné. Barevné obrázky získáme smícháním tří základních barev: červené, zelené, modré. Primární barvy jsou vytvářeny třemi elektronovými paprsky, z nichž každý je zodpovědný za svou vlastní barvu. Veškerá rozmanitost odstínů je vysvětlena součtem základních barev v různých poměrech.

Vzpomeňte si na lekci kreslení, kdy jste museli míchat barvy, abyste získali požadovaný odstín. Pro získání tyrkysové barvy tedy stačí smíchat zelenou a modrou barvu a malinovou barvu získáte přidáním modré k červené.

Vzdálenost mezi body na obrazovce

Jasnost obrazu na monitoru je dána vzdáleností mezi body na obrazovce nebo velikostí kroku („velikost zrna“). Hodnota tohoto parametru se pohybuje od 0,22 do 0,43 mm. Čím menší je tato hodnota, tím lepší je kvalita obrazu.

Délka úhlopříčky obrazovky

Tento parametr se měří v palcích a pohybuje se od 9" do 41". Volba velikosti monitoru závisí na oblasti použití osobního počítače. Pro vzdělávací a domácí účely jsou nejoblíbenějšími monitory 14 a 15 palců. Práce se specializovanými grafickými balíčky vyžaduje použití monitorů s větší úhlopříčkou, například 17 palců. V systémech počítačově podporovaného navrhování, kde je potřeba současně zobrazovat velké množství grafických informací, je pro efektivní provoz žádoucí používat monitory s úhlopříčkou 21 palců a více.

Rozlišení obrazovky je do značné míry určeno poměrem délky úhlopříčky a velikosti kroku (tabulka 20.1). Například s úhlopříčkou 14 palců a roztečí 0,28 mm bude monitor fungovat optimálně v rozlišení 800 x 600 pixelů.

Tabulka 20.1. Vztah mezi úhlopříčkou, roztečí a rozlišením obrazovky


grafická karta

Skutečné provozní režimy monitoru závisí na typu grafické karty, která zajišťuje ovládání a interakci monitoru osobní počítač. Grafická karta nebo grafický adaptér je nainstalována na základní desce v systémové jednotce počítače a je dodávána se sadou softwaru ovladače. Obrazový systém osobního počítače tvoří monitor, grafický adaptér a sada softwaru ovladače.

Aby bylo možné připojit televizor nebo videorekordér k počítači, je počítač vybaven převodníkem videa. TV převodník umožňuje zobrazit počítačový obraz na televizní obrazovce nebo nahrávat na videorekordér. PC konvertory provádějí zpětnou konverzi, při které se obraz z TV obrazovky zobrazuje na monitoru.

Všechny monitory podléhají povinnému testování zdravotní nezávadnosti. Při jejich nákupu je proto potřeba vyžadovat bezpečnostní certifikát potvrzující kvalitu zakoupeného monitoru a nízkou úroveň radiace (Low Radiation).

Tiskárny

obecné charakteristiky

Tiskárny jsou určeny k tisku výsledků na papír. V tomto případě je strojová reprezentace informací převedena na symboly (písmena, čísla, znaky). Jakýkoli znak se vytiskne jako sada bodů. Vytváření obrazu provádí hlava tiskového zařízení. Každý řádek se tiskne ve dvou směrech: tisková hlava se pohybuje zleva doprava a zprava doleva. Přechod na výstup dalšího řádku se provádí pomocí speciálního mechanismu pro tažení papíru mezi válečky tiskárny. Funkčnost moderních tiskáren umožňuje zobrazovat různé texty, kresby, grafiku nejen na papíře, ale také na speciálním filmu, například pro vytváření diapozitivů.

do jednoho systémová jednotka můžete připojit jednu až tři tiskárny libovolného typu.

Podle způsobu generování výstupní informace tiskárny se dělí na:

Sekvenční, když je dokument tvořen znak po znaku;
- malá písmena, kdy se tvoří celý řádek najednou;
- stránka, kdy se tvoří obraz celé stránky.

Podle počtu barev použitých při tisku dokumentu rozlišovat mezi černobílými a barevnými tiskárnami.

Způsobem tisku tiskárny jsou nárazové a neimpaktní.

Nejdůležitější vlastnosti tiskáren jsou:

Šířka vozíku tiskárny, která určuje maximální možný formát dokumentu: A4 nebo A3;
- rychlost tisku, která určuje počet znaků nebo stránek vytištěných tiskárnou za sekundu nebo minutu;
- rozlišení tiskárny, které určuje kvalitu tisku jako počet bodů na palec - dpi (bodů na palec) při výstupu znaku.

Podle způsobu získání obrazu na papíře, způsob nanášení barvícího materiálu (toneru) tiskáren jsou: matricové, inkoustové, laserové, termální, nápisy. Zvažte hlavní typy tiskáren.

Jehličkové tiskárny

Jehličkové tiskárny odkazují na impaktní tiskárny, protože obraz je tvořen pomocí sady jehel (matrice), které narážejí na papír skrz barvicí pásku umístěnou ve speciálním pouzdře - cartridge.

Výsledkem je, že na papíře zůstane otisk obrázku zobrazené postavy.

Pohyb každé jehly pro získání požadovaného obrazu je řízen elektromagnetem umístěným v hlavě jehličkové tiskárny.

Čím více jehel v hlavě, tím vyšší kvalita tisku.

Jehličkové tiskárny se dodávají v 9-, 18- a 24jehličkových velikostech.

Inkoustové tiskárny

Inkoustové tiskárny jsou nenárazové tiskárny, protože tisková hlava se nedotýká papíru. Díky tomu je jejich práce téměř tichá.

Pro získání obrazu se používá speciální inkoust a místo tiskové hlavy se instaluje cartridge, podobná obrácené nádržce s inkoustem, ve které jsou z otvorů (trysek) vystřikovány tenké trysky inkoustu. Jejich nejmenší kapičky jsou vychylovány působením řídicích elektromagnetů a po dosažení papíru vytvářejí požadovaný obraz. Počet trysek se pohybuje od 12 do 64. Čím více trysek, tím lepší kvalita tisku. Inkoustové tiskárny poskytují obrázky kvalitou blízkou tisku, což předurčuje široké možnosti použití inkoustových tiskáren pro tvorbu různých dokumentů.

Rychlost tisku inkoustových tiskáren je mnohem vyšší než u jehličkových tiskáren. Bohužel i náklady na tisk na inkoustových tiskárnách jsou výrazně vyšší. Při práci s inkoustovou tiskárnou nesmíme zapomínat, že inkoust má tendenci se při kontaktu s vodou rozlévat. Proto používejte daný typ tiskárny lze používat pouze v suchých místnostech. Ze stejného důvodu inkoustová tiskárna používá pouze vysoce kvalitní hladký papír.

Laserové tiskárny

Použití laserových tiskáren laserový paprsek.

Pomocí systému čoček vytváří tenký laserový paprsek elektronický obraz na fotocitlivém válci.

K nabitým oblastem elektronického obrazu jsou přitahovány částice prášku barviva (toner), který je následně přenesen na papír.

Laserové tiskárny poskytují vysoce kvalitní výtisky a výrazné výstupní rychlosti – od několika barevných stránek za minutu až po více než tucet stránek za minutu černobíle.

Tyto vlastnosti laserové tiskárny určují její použití jako síťové tiskárny, která poskytuje režimy sdíleného přístupu. Laserové tiskárny jsou široce používány ve vydavatelství.

Plotry

Plotry, jinak známé jako plotry, určené k zobrazování grafických informací, tvorba schémat, komplexních architektonických výkresů, výtvarná a ilustrační grafika, mapy, trojrozměrné obrázky. Plotry slouží k výrobě kvalitní barevné dokumentace a jsou nepostradatelné pro umělce, designéry, dekoratéry, inženýry a projektanty.

Velikost výstupních dokumentů na plotru je větší než velikost dokumentů, které lze vytvořit pomocí tiskárny. Maximální tisknutelná délka je obvykle omezena délkou papírové role, nikoli konstrukcí plotru.

Obraz na papíře je tvořen tiskovou hlavou. Bod po bodu se obrázek nanáší na papír (pauzovací papír, film), odtud název plotru - plotter (z angličtiny plot - kreslit kresbu).

Hlavní vlastnosti plotrů jsou:

rychlost kreslení obrazu, měřená v milimetrech za sekundu;
- výstupní rychlost, určená počtem podmíněných listů vytištěných za minutu;
- rozlišení, měřeno jako u tiskárny v dpi (bodů na palec).

Podle konstrukce se plotry dělí na tabletové a bubnové. U plochých plotrů je papír nehybný a tisková hlava se pohybuje ve dvou směrech. V bubnech se hlava pohybuje po jedné ze souřadnic a papír se pohybuje po druhé pomocí upínacího systému.

Podle principu činnosti se plotry dělí na perové, inkoustové, elektrostatické, termotransferové, tužkové.

Perové plotry používají k vytváření obrázků běžná pera. K získání barevného obrazu se používá několik per různých barev.

Inkoustové plotry vytvářejí obraz podobný inkoustovým tiskárnám rozprašováním kapiček inkoustu na papír. Vyšší kvalita barevného tisku ve srovnání s perovými plotry určuje široké použití inkoustových plotrů v různých oblastech lidské činnosti, včetně počítačově podporovaného navrhování a inženýrského designu.

Elektrostatické plotry vytvářejí obraz pomocí elektrický náboj během podávání papíru. Elektrostatické plotry jsou velmi drahé a používají se tam, kde je vyžadována vysoká kvalita výstupu.

Termotransferové plotry vytvářejí dvoubarevný obraz pomocí papíru citlivého na teplo a elektricky vyhřívaných jehel.

Tužkové plotry používají k vytvoření obrázku běžný stylus. Jsou nejlevnější a pracují s levným spotřebním materiálem.

Zvuková výstupní zařízení

Je těžké si představit moderní počítač tichý, bez schopnosti slyšet různé zvuky - signály, hudbu, lidskou řeč. K tomu jsou k počítači připojeny reproduktory nebo sluchátka, která převádějí binární data na zvuk.

Zařízení hlasového výstupu s příslušným softwarem nainstalovaným ve vašem počítači mohou produkovat zvuky podobné lidské řeči. Příklady využití řečového výstupu najdeme v moderních supermarketech u výstupní kontroly pro potvrzení nákupu, v telefonních přístrojích, v automobilovém vybavení. Tato zařízení jsou také hojně využívána ve školství při výuce cizích jazyků.

Kontrolní otázky a úkoly

1. K čemu slouží výstupní zařízení?

2. Vyjmenujte hlavní charakteristiky monitoru.

3. Jak rozumíte pojmu „rozlišení obrazovky“?

4. Co znamená slovo „pixel“?

5. Co je to videosystém osobního počítače?

6. Vyjmenujte hlavní tiskové technologie.

7. Jaký je základní princip jehličkové tiskárny?

8. Jaký je základní princip činnosti inkoustové tiskárny?

9. Uveďte srovnávací hodnocení inkoustových a laserových tiskáren.

10. Popište princip činnosti plotrů a jejich typy.

11. Jaké je použití výstupních audio zařízení?

Zařízení pro výstup informací

Monitor. Monitor je univerzální výstupní zařízení a je připojeno ke grafické kartě nainstalované v počítači.

Obraz v počítačovém formátu (ve formě sekvencí nul a jedniček) je uložen ve video paměti umístěné na grafické kartě. Obraz na obrazovce monitoru je tvořen načtením obsahu video paměti a jeho zobrazením na obrazovce.

Frekvence čtení obrazu ovlivňuje stabilitu obrazu na obrazovce. U moderních monitorů se obraz obvykle aktualizuje s frekvencí 75 a vícekrát za sekundu, což zajišťuje komfort vnímání obrazu uživatelem počítače (člověk si nevšimne blikání obrazu). Pro srovnání můžeme připomenout, že snímková frekvence v kině je 24 snímků za sekundu.

Stolní počítače obvykle používají monitory s katodovou trubicí (CRT) - obr. 4.14.

Obraz na obrazovce monitoru je vytvářen paprskem elektronů emitovaných elektronovým dělem. Tento elektronový paprsek je urychlován vysokým elektrickým napětím (desítky kilovoltů) a dopadá na vnitřní povrch obrazovky, pokrytý fosforem (látka, která pod vlivem elektronového paprsku září).

Rýže. 4.14. monitor CRT

Systém řízení paprsku ho nechá procházet celou obrazovkou řádek po řádku (vytváří rastr) a také reguluje jeho intenzitu (odpovídající jasu záře fosforového bodu). Uživatel vidí obraz na obrazovce monitoru, protože fosfor vyzařuje světelné paprsky ve viditelné části spektra. Kvalita obrazu je tím vyšší, čím menší je velikost obrazového bodu (fosforový bod), u kvalitních monitorů je velikost bodu 0,22 mm.

Monitor je však také zdrojem vysokého statického elektrického potenciálu, elektromagnetického a rentgenového záření, které může mít neblahý vliv na lidské zdraví. Moderní monitory jsou prakticky bezpečné, protože splňují přísné hygienické a hygienické požadavky stanovené v mezinárodní bezpečnostní normě TCO "99.

V přenosných a kapesních počítačích se používají ploché monitory z tekutých krystalů (LCD). V poslední době se takové monitory používají ve stolních počítačích.

LCD (displej z tekutých krystalů, monitory z tekutých krystalů- rýže. 4.15) jsou vyrobeny z látky, která je v kapalném stavu, ale zároveň má některé vlastnosti vlastní krystalickým tělesům. Ve skutečnosti se jedná o kapaliny s anizotropií vlastností (zejména optických) spojenou s uspořádaností v orientaci molekul. Molekuly tekutých krystalů pod vlivem elektrického napětí mohou změnit svou orientaci a v důsledku toho změnit vlastnosti světelného paprsku, který jimi prochází.

Rýže. 4.15. Lcd monitor

Výhodou LCD monitorů oproti CRT monitorům je absence elektromagnetického záření škodlivého pro člověka a kompaktnost.

Monitory mohou mít různé velikosti obrazovky. Velikost obrazovky se měří v palcích (1 palec = 2,54 cm) a je obvykle 15, 17 nebo více palců.

Tiskárny. Tiskárny navržený pro výstup na papír (vytvoření „tištěné kopie“) numerických, textových a grafických informací. Podle principu činnosti se tiskárny dělí na maticové, inkoustové a laserové.

Jehličkové tiskárny(Obrázek 4.16) jsou nárazové tiskárny. Tiskovou hlavu jehličkové tiskárny tvoří svislý sloupec malých tyčinek (obvykle 9 nebo 24), které jsou vlivem magnetického pole „vytlačeny“ z hlavy a narážejí na papír (přes barvicí pásku) . Jak se tisková hlava pohybuje, zanechává na papíře řetězec znaků.

Rýže. 4.16. Maticová tiskárna

Nevýhody jehličkových tiskáren spočívají v tom, že tisknou pomalu, produkují mnoho hluku a kvalita tisku není příliš žádoucí (odpovídá přibližně kvalitě psacího stroje).

V posledních letech se rozšířily černobílé i barevné inkoustové tiskárny (obr. 4.17). Používají inkoustovou tiskovou hlavu, která pod tlakem vytlačuje inkoust z řady malých otvorů na papír. Při pohybu po papíru zanechává tisková hlava na obrázku řadu znaků nebo pruh.

Rýže. 4.17. Jet tiskárna

Inkoustové tiskárny může tisknout dostatečně rychle (až několik stránek za minutu) a produkovat malý hluk. Kvalita tisku (včetně barev) je dána rozlišením inkoustových tiskáren, které mohou dosahovat fotografické kvality 2400 dpi. To znamená, že 1palcový vodorovný obrazový pás je vytvořen z 2400 bodů (kapky inkoustu).

Laserové tiskárny(obr. 4.18) poskytují prakticky tichý tisk. Laserové tiskárny dosahují vysoké rychlosti tisku (až 30 stran za minutu) prostřednictvím tisku stránky po stránce, při kterém se vytiskne celá stránka najednou.

Akustické reproduktory a sluchátka. Slouží k poslechu zvuku akustické reproduktory nebo sluchátka, která se připojují k výstupu zvukové karty.

Otázky k zamyšlení

1. Jaké fyzické parametry ovlivňují kvalitu obrazu na obrazovce monitoru?

Praktické úkoly

4.6. Seznámit se s vybavením počítače a historií výpočetní techniky návštěvou virtuálních počítačových muzeí na internetu.

Dnes je naprostá většina uživatelů stolních počítačů vyzbrojena známou myší a klávesnicí. Tato vstupní zařízení již dávno prokázala svou životaschopnost a jsou nejuniverzálnějšími nástroji pro většinu dnešních běžných úkolů. Přesto kromě těchto dvou „pilířů“ existuje obrovské množství alternativních vstupních zařízení, která jsou designově i účelově velmi různorodá – oblíbená u určitých skupin uživatelů nebo existující pouze ve formě pár demonstračních prototypů. Tento přehled je věnován úvahám o takových zařízeních.

Netradiční klávesnice

Zdá se, že zásadu „nejlepší je nepřítel dobra“ vývojáři počítačových klávesnic dávno zavrhli jako zbytečnou. Zdálo by se, že není co zlepšovat: metodou pokus-omyl byly nalezeny optimální velikosti klíčů, jejich rozložení atd. Výrobci klávesnic ale neustále přicházejí s novými nápady a zkoušejí některá velmi neobvyklá a odvážná technická řešení. A v tomto případě se nebavíme o takových kosmetických opatřeních, jako je umístění skupiny přídavných klávesových zkratek (nyní je to již vnímáno spíše jako norma), ale o mnohem závažnějších designových změnách.

Zhruba před čtyřmi lety se objevily první sériové modely ohebných klávesnic. Jedním z průkopníků v tomto směru byl Flexis, který vydal klávesnici FX100 pro použití s ​​bezklávesovými PDA. Silikon se používá jako hlavní materiál pro výrobu takové klávesnice, protože jeho vlastnosti umožňují výrobku plně obnovit svůj původní tvar i po delším skladování v deformované (složené) podobě. Silikonová klávesnice je navíc odolná vůči vodě a prachu, což velmi zvyšuje její spolehlivost a odolnost zejména při práci v terénu. Pokud je povrch klávesnice silně znečištěný, můžete ji opláchnout pod tekoucí vodou z vodovodu (samozřejmě nezapomeňte nejprve zavřít konektor rozhraní). Dalším kladným bodem je extrémně malá tloušťka a hmotnost – pouhých 68 g při rozměrech 85X250X4 mm. Na rozdíl od mnoha modelů pevných klávesnic vyráběných pro použití s ​​PDA, Flexis pro provoz nevyžaduje instalaci baterií, proud potřebný pro provoz přijímá ze samotného zařízení.

Flexis v současnosti vyrábí řadu flexibilních klávesnic určených pro obě PDA (s univerzálním rozhraním umožňujícím připojení k modelům PDA). různých výrobců), stejně jako pro stolní počítače a notebooky (s rozhraním USB). Flexibilní klávesnice vyrábí také Plycon a několik dalších výrobců.

Dalším zajímavým směrem je „křížení“ klávesnic různých typů. Na konci loňského roku společnost Creative vydala klávesnici Prodikeys, která má v horní části klasickou počítačovou klávesnici se 104 klávesami a ve spodní části tříoktávovou hudební klávesnici s klávesami citlivými na tlak. Hudební část klaviatury (37 kláves) je uzavíratelná přiloženým krytem, ​​který při použití s ​​klasickou klaviaturou funguje i jako opěrka zápěstí. Kromě hudebních kláves jsou na levé straně dvě kolečka MIDI ovladače (ovládání transpozice a hlasitosti) a tlačítko zkratky hudebního softwaru.

Zatímco někteří výrobci zvyšují počet tlačítek na klávesnicích, jiní se snaží jejich počet co nejvíce snížit. Hlavním cílem takových inovací je zmenšit rozměry klávesnice při zachování pohodlí jejího používání. Experimentům v této oblasti se aktivně věnují vývojáři malé americké společnosti FrogPad. Na jimi vytvořené miniklávesnici stejného jména (127X89X10 mm) je pouze 15 hlavních kláves plné velikosti a 5 modifikačních kláves. Design FrogPadu je optimalizován pro psaní jednou rukou a i přes malý počet tlačítek umožňuje nejen zadávat všechna písmena, čísla, interpunkci, standardní znaky, ale také používat funkční a navigační klávesy. V tomto případě uživatel nemusí stisknout více než dvě tlačítka současně.

Podle vývojářů díky intuitivnímu principu rozložení kláves zvládnete psaní na FrogPadu za 6–10 hodin.

A díky svým malým rozměrům lze tuto klávesnici použít při práci se stolními PC, notebooky, kapesními a tabletovými počítači (úpravy FrogPad jsou dostupné s rozhraním USB a Bluetooth). V současné době jsou dodávány verze FrogPadu přizpůsobené pro psaní v angličtině a japonštině. Zda budou lokalizované verze FrogPadu pro jiné jazyky, je stále neznámé: na rozdíl od toho konvenční klávesnice, které lze „lokalizovat“ pomocí průhledných nálepek, bude FrogPad vyžadovat zásadní aktualizaci softwaru.

Promítaná klávesnice v akci. Možná se v budoucnu taková řešení v CPC rozšíří.

Tvůrci tzv virtuální klávesnice od společnosti iBiz Technology, která se rozhodla obejít se zcela bez tlačítek. Obraz klávesnice je promítán laserem na jakýkoli rovný povrch a speciální senzory sledují „stisk“ prstů uživatele na virtuální tlačítka. Toto zařízení lehčí velikosti váží přibližně 60 g. Jako autonomní zdroj energie využívá lithium-iontovou baterii, která poskytuje 3 až 4 hodiny provozu bez dobíjení.

Modifikace virtuální klávesnice byly vyvinuty pro různé modely PDA, ale i stolní PC a notebooky. Zařízení je připraveno k sériové výrobě a web iBiz již začal přijímat předobjednávky. Dodávky virtuálních klávesnic iBiz Technology měly začít letos na jaře, ale společnost se potýkala s jistými potížemi při hledání partnera, který by byl ochotný poskytnout její výrobní zařízení pro hromadnou výrobu těchto zařízení.

trackbally

V současné době jsou trackbally téměř zapomenuty, ale nelze je nezmínit: za prvé se některé modely těchto zařízení vyrábí dodnes, za druhé pro řadu úloh vyžadujících zvláštní přesnost (například architektonické a designové programy), trackbally jsou vhodné mnohem lépe než myši.

Pokud pomineme detaily, pak je trackball klasická myš 1 otočená „břichem“ vzhůru nohama. V souladu s tím se neovládá pohybem samotného manipulátoru (jako v případě tradiční myši), ale otáčením kuličky v požadovaném směru prsty nebo hřbetem ruky.

V průměru je kuličkový trackball mnohem větší než podobný prvek myši, ale zpravidla je lehčí. Výsledkem je, že trackbally poskytují přesnější ovládání než myši. Trackball navíc vyžaduje mnohem méně místa než myš, protože se s ním během provozu nemusí pohybovat. Mimochodem, díky tomu se snižuje zátěž svalů ruky a výrazně se snižuje riziko nemocí z povolání s tím spojené. Další výhodou trackballu je možnost plného ovládání i v případě, že manipulátor není na stole, ale přímo v rukou uživatele (to se může hodit zejména pro správu elektronické prezentace).

Na rozdíl od myší se různé modely trackballů mohou výrazně lišit v designu. V tradičním designu trackballu je míček umístěn ve středu manipulátoru a v této poloze s ním lze rolovat ukazováčkem, prostředníčkem a prsteníkem nebo hřbetem ruky. Dnes však můžete najít nejvíce neočekávané a někdy velmi kontroverzní návrhy: míč lze posunout na stranu nebo umístit na stranu (pod palcem nebo pod prstenem a ukazováčkem).

Stejně jako u myší téměř všechny moderní modely trackballů využívají optické senzory – tím se vyhnete problémům spojeným se ztrátou výkonu manipulátoru při znečištění míčku. A kromě dvou hlavních tlačítek zděděných po myších jsou moderní modely trackballů často vybaveny dalšími ovládacími prvky – rolovacím kolečkem a dalšími klávesami.

1 V této souvislosti hovoříme o mechanických a opticko-mechanických modelech myší, jejichž hlavním konstrukčním prvkem byla pogumovaná kulička pohánějící osu snímačů posuvu.

Grafické tablety

Pro práci s mnoha grafickými aplikacemi je myš často příliš hrubým a nepohodlným nástrojem, což výrazně omezuje potenciál těchto produktů. Přesněji řečeno, tradiční design myši neposkytuje potřebnou přesnost polohování a (což je důležitější) není schopen vnímat změny tlaku (tlaku), což zase znemožňuje použití tradiční techniky kreslení tužkou a štětcem. Chcete-li si to ověřit, můžete provést jednoduchý experiment: zkuste nakreslit svůj autogram pomocí myši v okně libovolného grafického editoru - v naprosté většině případů je výsledek velmi vzdálen tomu, co chcete.

Pro plnohodnotnou práci s grafickými aplikacemi byla vytvořena speciální zařízení - grafické tablety, nebo, jak se někdy říká, digitizéry. Tablety pracují se speciálními nástroji – pery (stylusy) a manipulátory podobnými myši. První modely takových zařízení byly velmi drahé a byly určeny především pro profesionální použití v počítačové grafice a počítačově podporovaných konstrukčních systémech.

Kvalitativní skok ve vývoji digitizérů byl z velké části způsoben úsilím vývojářů Wacom. Byli to oni, kdo jako první vytvořil tablet citlivý na tlak stylusu a také tablet s bezdrátovým perem.

Wacom Volito – levný tablet na kreslení s bezdrátovým perem a myší bez baterie

Díky nástupu takových zařízení mohli umělci používat tradiční techniku ​​práce s uhlem, tužkou a barvou k vytváření děl na počítači. Dále tu byly modely s bezdrátovým bezbateriovým perem, napájeným přímo z aktivní plochy tabletu.

Koncem 90. let se na trhu začaly objevovat levné modely grafických tabletů zaměřené na neprofesionální trh (hlavně domácí uživatelé PC) a levný grafický tablet si dnes může koupit téměř každý. domácí počítač. V poslední době navíc roste počet malých modelů tabletů orientovaných na kancelářské použití (takové modely jsou často vybaveny programy pro rozpoznávání rukopisu).

V poslední době přibývá grafických tabletů zaměřených na práci s kancelářskými aplikacemi.

V současnosti produkty Wacom tvoří asi 80 % trhu s grafickými tablety. Kromě toho jsou na ruském trhu zastoupena i zařízení vyráběná společnostmi KYE Systems (Genius) a Aiptek.

Wacom Cintiq 18sx 18" LCD monitor a hybridní profesionální pero tablet

V roce 1998 Wacom představil koncepčně nový produkt – LCD displej kombinovaný s grafickým tabletem. Oproti tradičním grafickým tabletům je toto zařízení pohodlnější, protože umožňuje kreslit přímo na obrazovku – téměř stejně jako na papír nebo plátno. Je pravda, že kvůli vysoké ceně nejsou taková zařízení široce používána.

Wacom v současnosti vyrábí dva modely tabletových displejů s názvem Cintiq založené na 15palcových (1024X768) a 18,1palcových (1280X1024) LCD displejích. Tato zařízení lze připojit k analogovým (VGA) i digitálním (DVI-D) výstupům video adaptéru a pro zadávání informací do počítače je k dispozici sériový port a USB.

Za zmínku stojí, že byly činěny pokusy vytvořit stylus, který by se dal používat úplně bez tabletu. Tedy v řadě vyráběné společností Zařízení Logitech vstupem je digitální pero - io Personal Digital Pen. Toto zařízení vypadá jako obyčejné plnicí pero a umožňuje psát inkoustem na obyčejný papír a senzor skrytý uvnitř těla sleduje trajektorii pera na papír a ukládá jej do vestavěné paměti, která pojme obsah až do 40 ručně psaných stran.

Dobíjení io Personal Digital Pen a kopírování kreseb zaznamenaných v paměti zařízení do PC se provádí pomocí speciální kolébky připojené k USB portu. Software nainstalovaný v počítači umožňuje rozpoznávat ručně psaný text a elektronicky jej upravovat.

Ruční skenery

Kupodivu, ruční skenery zůstávají v arzenálu uživatelů PC dodnes, i když samozřejmě moderní zástupci tohoto typu zařízení mají s ručními skenery vyráběnými na počátku 90. let pramálo společného.

Ruční skenery C-Pen jsou určeny pro řádkové zadávání textových a číselných dat z různých neprůhledných originálů: knih, tiskovin, časopisů, novin atd. Jedná se o velmi praktický nástroj pro ty, kteří pracují s velkými objemy tiskovin, vybírají jednotlivé nabídky, čísla, adresy a podobně. Chcete-li zadat jeden řádek, slovo nebo symbol, nemusíte skenovat celou stránku – stačí přejet špičkou skeneru po požadované části textu, jak se to dělá při zvýrazňování částí textu fixem.

Ruční skener C-Pen 10 umožňuje zadávat textové informace z různých předloh

Skener C-Pen 10 se připojuje k počítači přes USB rozhraní, z jehož portu zároveň přijímá napájení nezbytné pro provoz. Z hlediska rozměrů (122X19X23 mm) je tento model zcela srovnatelný s běžným popisovačem. Velikost vstupní oblasti je 7,2 x 5,5 mm a rozlišení skenování je asi 400 ppi. Vlastnosti pera C-Pen 10 umožňují jeho použití pro zadávání psaného textu ve velikostech od 5 do 22 bodů s maximální rychlost 15 cm/s. Skener je dodáván se speciálem software pod OS Windows, který umožňuje automatické rozpoznávání čísel a textů ve 23 jazycích.

V kombinaci s přiloženou speciální podložkou C-Pen 10 lze také použít jako manipulátor (místo myši nebo touchpadu). Podložka má 10 oblastí, které fungují jako přizpůsobitelné klávesové zkratky.

Model C-Pen 600mx je vlastně specializovaný minipočítač pro zpracování textových dat a umožňuje provádět rozpoznávání textu offline. Kromě snímací jednotky je C-Pen 600mx vybaven monochromatickým LCD grafickým displejem, univerzálním ovládáním (kolébkou) a infračerveným rozhraním. C-Pen 600mx tedy umožňuje skenovat a automaticky rozpoznávat text (na rozdíl od C-Pen 10 se tato operace provádí uvnitř samotného zařízení), ukládat rozpoznané textové fragmenty do vnitřní paměti, vyměňovat různá textová data se stolními, přenosnými a kapesními počítači. , stejně jako rozpoznávat písmena a čísla „napsaná“ uživatelem pomocí C-Pen. Kromě toho lze C-Pen 600mx použít také jako kapesní překladač: k tomu si stačí stáhnout databáze slovníků požadovaného jazyka z webu výrobce.

Interaktivní dotykové obrazovky

Interaktivní dotykové obrazovky umožňují výrazně rozšířit funkčnost zobrazovací panely s velkou obrazovkou používané ve vzdělávacích institucích, tiskových centrech, výstavách atd. Dotykový displej s průhledným povrchem citlivým na tlak se montuje přímo na tělo zobrazovacího panelu z tekutých krystalů nebo plazmy. Široký sortiment interaktivních dotykových obrazovek pod značkou SmartBoard pro zobrazovací panely od různých výrobců vyrábí SMART Technologies.

Dotykové obrazovky mohou výrazně rozšířit funkčnost zobrazovacích panelů s velkými rozměry obrazovky

Instalací dotykové obrazovky SmartBoard na panel displeje a jejím připojením k počítači můžete ovládat pohyb kurzoru prstem (ukazujícím na požadovaný bod obrazovka). Aby bylo možné zaměřit pozornost publika na určitou část obrázku nebo textu, existují speciální fixy umístěné na speciálním stojanu (Pen Tray). Pomocí značek na obrazovce můžete kreslit čáry, vyplňovat oblasti a psát ručně psaný text. Použité prvky se objeví přímo na obrazovce, což umožňuje v případě potřeby uložit nebo vytisknout aktuální obrázek s vytvořenými značkami. Pro odstranění zbytečných čar nebo nápisů má uživatel k dispozici speciální nástroj - "gumu".

Důležitou součástí dotykové obrazovky je specializovaný software. V nastavení programu můžete nastavit barvu a tloušťku čáry pro každou z použitých značek a také aktivovat režim podtržení textu (v tomto případě jsou písmena zobrazena přes čáru nakreslenou značkou). Softwarový balík navíc obsahuje aplikace, které implementují virtuální klávesnici a režimy rozpoznávání rukopisu.

Jednou z nepochybných výhod interaktivních dotykových obrazovek je snadnost jejich vývoje – na zaškolení většinou stačí pár minut, takže s nimi mohou pracovat i lidé, kteří počítač vůbec neznají.

Herní ovladače

Pokud zhodnotíme stupeň popularity různých typů alternativních vstupních zařízení, pak zřejmě budou hlavními uchazeči o nejvyšší pozici herní podložky. S rozvojem takových herních žánrů, jako jsou simulátory různých vozidel, se ukázalo, že použití tradiční klávesnice a myši v zásadě neposkytuje správné pohodlí a flexibilitu pro ovládání hry. V důsledku toho se objevily celé třídy specializovaných herních manipulátorů, jejichž design je optimalizován v souladu s vlastnostmi her toho či onoho druhu. Snad jednou z nejdůležitějších událostí, která měla obrovský dopad na vývoj zařízení této třídy, byl nástup technologie haptické zpětné vazby v roce 1995 (podrobnosti viz postranní panel).

Hmatová zpětná vazba

Vzhledem k modernímu odvětví herních manipulátorů se nelze nedotknout tématu hmatové zpětné vazby (force feedback). Hlavním cílem, který sledovali vývojáři mechanismů hmatové zpětné vazby pro herní manipulátory, bylo učinit hru realističtější a vzrušující. Ke dvěma hlavním kanálům, kterými uživatel vnímá virtuální prostor, tedy ke sluchu a zraku, se přidává třetí – hmatový.

K plné implementaci funkcí haptické zpětné vazby jsou potřeba dvě hlavní komponenty: zaprvé speciální mechanické pohony uvnitř manipulátorů a zadruhé jednotná sada příkazů (API), pomocí kterých budou herní aplikace ovládat aktivní mechanismy manipulátorů. V roce 1995 vývojáři Immersion Corporation vytvořili obě tyto komponenty – technologii TouchSense (na jejímž základě je implementován hardware aktivních manipulátorů) a API s názvem I-Force.

Následně se I-Force stal nejběžnějším API pro hmatovou zpětnou vazbu pro ovladače počítačových her na bázi PC vybavené pohyblivými ovládacími prvky (joysticky, volanty, kormidla atd.). Do značné míry to napomohla úzká spolupráce mezi Immersion a Microsoftem: vylepšená verze tohoto API (I-Force 2.0) byla zahrnuta do DirectX 5 a byla zachována v následujících verzích DirectX.

TrustMaster Top Gun AfterBurner Force Feedback – „letecký“ joystick s plnou podporou efektů haptické zpětné vazby

Pomocí příkazů I-Force můžete implementovat ovládání tří různých typů hmatových efektů:

  • reakce manipulátoru na různé herní události, které nejsou závislé na aktuální poloze ovládání manipulátoru, například zpětný ráz při střelbě, ale i nárazy při srážkách a střetech s různými překážkami;
  • síla, která působí proti pohybu ovládacích prvků manipulátoru. Takové efekty vám umožňují změnit sílu, která brání pohybu rukojeti nebo volantu, a také vrátit ovládací prvky do jejich původní (neutrální) polohy, pokud je uživatel uvolní;
  • dynamicky se měnící efekty, kombinující možnosti dvou výše popsaných typů vlivů, umožňují implementovat mnoho různých možností pro chování ovládacích prvků manipulátoru na základě programů stanovených výrobcem. Jako příklad takového efektu lze uvést prudký pokles snahy působit proti otáčení volantu při „zapadnutí do smyku“ nebo „nájezdu na led“.

Za zmínku stojí, že technologie TouchSense umožňuje implementovat hmatové efekty zpětné vazby v široké škále manipulátorů - jak ve hrách, tak v těch konvenčních (například u myší). V závislosti na možnostech podporovaných manipulátorem lze všechna zařízení vybavená mechanismem hmatové zpětné vazby rozdělit do tří tříd:

  • s plnou podporou hmatové zpětné vazby (full force feedback). Tato zařízení podporují všechny typy hmatových efektů, jak s reprodukcí bodových efektů, tak se simulací síly, která působí proti pohybu ovládacích prvků. Do této třídy spadá mnoho modelů joysticků, kormidel, volantů a dalších manipulátorů;
  • s podporou hmatové zpětné vazby. Tato zařízení umožňují přesně reprodukovat doteky, otřesy, textury a vibrace. Na rozdíl od manipulátorů se zpětnou vazbou s plnou silou je však nemožné simulovat sílu, která působí proti pohybu ovládacích prvků nebo samotného manipulátoru. Tato třída zahrnuje převážnou většinu myší vybavených mechanismem hmatové zpětné vazby;
  • s podporou vibračních efektů (zpětná vazba dunění). Zde je realizována možnost přibližné reprodukce chvění a vibrací. Do této třídy patří především gamepady vybavené mechanismem hmatové zpětné vazby.

Logitech WingMan RumblePad - gamepad s podporou vibračních efektů

První joystick s hmatovým mechanismem zpětné vazby vydal v roce 1996 CH. Během následujících dvou let prakticky každý přední výrobce gamepadů licencoval technologii TouchSense a začal vyrábět gamepady s hmatovou odezvou. Jak se taková zařízení rozšířila, rostl i počet her s podporou vynucené zpětné vazby.

Dnes na pultech počítačových obchodů najdete obrovské množství nejrůznějších herních ovladačů vybavených mechanismem hmatové zpětné vazby. Nástroje, které mají vývojáři k dispozici, umožňují použití hmatových efektů nejen ve hrách, ale také při práci s širokou škálou aplikací: kancelářské programy, flash, internetové prohlížeče atd.

Použití mechanismů hmatové zpětné vazby způsobilo výrazné změny ve vnitřní struktuře herních manipulátorů. Nejprve se v nich objevily elektromotory, které prostřednictvím speciálních pohonů působících na ovládání a tělo manipulátoru vytvářely „silové“ efekty. Za druhé, pro řízení chodu elektrických pohonů (což vyžaduje zpracování velkého toku informací v reálném čase jak z počítače, tak ze senzorů ovládacích prvků), začali využívat specializovaný procesor zabudovaný přímo v těle manipulátoru. . Herní ovladače, které byly původně spíše primitivními strukturami postavenými na několika pasivních prvcích, se tak během velmi krátké doby proměnily ve velmi složitá elektronická zařízení vybavená vlastními mikroprocesory.

Joysticky

Prvním masovým typem manipulátorů počítačových her se staly joysticky klasické konstrukce, tedy vyrobené ve formě vertikální páky. Takové joysticky jsou nejoblíbenější mezi fanoušky leteckých simulátorů a dalších her souvisejících s ovládáním různých letadel.

Klasický joystick Logitech WingMan Force 3D s hmatovou zpětnou vazbou

Od svého vzniku prošly joysticky několika fázemi vývoje a dnes v prodeji najdete jak velmi jednoduché, tak velmi složité designy, vybavené mechanismy hmatové odezvy a vybavené rukojeťmi těch nejbizarnějších tvarů. Někteří výrobci experimentují s „křížením“ manipulátorů různých tříd: například Saitek SP550 Pad & Stick Fusion je originální kombinací klasického joysticku a gamepadu.

V současné době se vyrábí poměrně dost modelů specializovaných leteckých joysticků vyrobených ve formě ovladačů pro skutečné modely letadel (zejména TrustMaster HOTAS Cougar kopíruje ovladače amerického vojenského letounu F-16). Takové manipulátory jsou vybaveny přídavnou ovládací rukojetí motoru (Throttle), která je v některých případech vyrobena v samostatném krytu a v případě potřeby může být odpojena od hlavního modulu.

TrustMaster HOTAS Cougar - přesná kopie ovládání letounu F-16

Mezi fanoušky leteckých simulátorů jsou v poslední době stále oblíbenější modely joysticků vybavené mechanismem hmatové zpětné vazby. Nejvýraznějším příkladem je TrustMaster Top Gun AfterBurner Force Feedback, který má odnímatelnou jednotku s ovládací rukojetí motoru. Haptický mechanismus zpětné vazby toto zařízení implementováno pomocí technologie Immersion TouchSense: dva výkonné elektromotory umístěné uvnitř joysticku simulují vibrace těla letadla, aerodynamické zatížení ovládání, nárazy při kolizích, otřesy při startech raket a další efekty.

Gamepady

Gamepady, nebo jak jsou známější gamepady, přišly do světa počítačového příslušenství z příbuzné oblasti televizních herních konzolí. Typický gamepad je kompaktní jednotka s tlačítky umístěnými na něm. Díky menšímu počtu tlačítek (ve srovnání se standardní počítačovou klávesnicí) a speciálnímu tvaru pouzdra se gamepad pohodlně ovládá i při držení v rukou.

TrustMaster Firestorm Digital 2 - gamepad tradičního designu

Jak se gamepady vyvíjely, jejich design se postupně komplikoval. Spolu s obvyklými tlačítky pro tuto třídu manipulátorů se postupem času začaly objevovat další ovládací prvky. V moderních modelech gamepadů je tedy rozšířen mini-joystick - malý čtyřpolohový výkyvný ukazatel, který lze ovládat jedním prstem. V prodeji najdete modely gamepadů vybavené jedním i dvěma minijoysticky.

Na některých modelech gamepadů jsou nainstalovány ploché vícepolohové ukazatele. Funkčně jsou podobné minijoysticky, ale jsou vyrobeny ve formě ploché kolébkové klávesy, která umožňuje v závislosti na konstrukci přijímat stisk ve čtyřech nebo osmi směrech.

Řada modelů moderních gamepadů (například Logitech WingMan RumblePad) má dokonce posuvníky, které umožňují plynule měnit hodnoty parametrů s nimi spojených.

Výrobci experimentují i ​​s netradičními způsoby ovládání. Takže u řady modelů gamepadů (v jejich názvu je zpravidla slovo náklon) se používají speciální senzory (akcelerometry) pro registraci náklonu těla manipulátoru ve čtyřech směrech (vpřed, vzad, vlevo a vpravo) . Příklady takových zařízení zahrnují Gravis Destroyer Tilt a Saitek P2000 Tilt Pad. Je pravda, že taková řešení dosud nebyla široce distribuována.

Existují i ​​modely gamepadů s mechanismem hmatové zpětné vazby, ale většina z nich podporuje pouze omezenou sadu hmatových efektů, a to vibrační efekty (rumble feedback).

Belkin Nostromo SpeedPad n52 - Gamepad, který doplňuje myš a je určen pro levou ruku

Kromě mnoha gamepadů vyrobených v již známém „dvourohém“ pouzdře se vyrábí i velmi originální designy. Například letos společnost Belkin představila zařízení s názvem Nostromo SpeedPad n52, které bylo navrženo pro použití s ​​počítačovou myší. Design tohoto gamepadu instalovaného na povrchu stolu je určen pro levou ruku. Nostromo SpeedPad n52 je vybaven deseti tlačítky „klávesnice“, plochým osmipolohovým ukazatelem umístěným pod palcem a otočným kolečkem.

TrustMaster Tacticalboard - gamepad pro fanoušky strategických her

Výrobci herních ovladačů donedávna neuctívali fanoušky strategických her svou pozorností. Tuto mezeru ale zaplnil TrustMaster, který vytvořil specializovaný strategický gamepad s názvem Tacticalboard. Je vybaven 42 klávesami, pro pohodlí uživatelů, natřenými různými barvami a rozdělenými do několika funkčních skupin.

Volanty a pedály

Významnou část dnes vydaných počítačových her tvoří řidičské simulátory – vzpomeňte si alespoň na loňský triumf Need for Speed: Underground nebo úmorné čekání na novou verzi Colin McRae Rally. Není proto divu, že každým rokem narůstá počet herních manipulátorů, vyrobených ve formě nástrojů pro ovládání pozemních vozidel - volantů a pedálů. V současnosti jsou největší poptávka kormidla s mechanismem hmatové zpětné vazby.

Kromě samotného volantu je většina modelů manipulátorů této třídy vybavena lopatkovými pákami (jeden nebo dva páry). Nejčastěji jsou tyto ovládací prvky obyčejné spínače (obvykle používané k ovládání převodovky), nicméně u některých modelů manipulátorů (například u TrustMaster F1 Force Feedback Racing Wheel) umožňují pádla plynule měnit hodnoty \ u parametrů s nimi spojených - v tomto případě je lze použít místo pedálu plynu a brzdy.

Volant s pádly řazení a řadicí pákou (vpravo) pracující v sekvenčním režimu

Méně obvyklým ovladačem je řadicí páka, kterou lze namontovat přímo na sestavu volantu nebo vyrobit jako samostatný modul. U většiny modelů manipulátorů se páka vychyluje ve dvou směrech, což umožňuje pouze sekvenční (sekvenční) řazení. V řadě drahých modelů automobilových manipulátorů je však zajištěna možnost libovolného řazení podle schématu ve tvaru H, známého silničním automobilům. Například k základní sadě manipulátoru Act Labs Force RS si můžete pořídit samostatnou jednotku RS Shifter, která umožňuje řadit převodové stupně jak v náhodném pořadí (v H-patternu), tak v sekvenčním režimu.

Přídavná jednotka RS Shifter dostupná od Act Labs vám umožňuje ovládat řazení v obvyklém vzoru H pro silniční auta.

Co se týče pedálů, naprostá většina automanipulátorů je vybavena podlahovou plošinou se dvěma pedály (standardně plynový a brzdový). Pro znalce absolutního realismu jsou k dispozici sady vybavené třemi pedály a třetí pedál je odnímatelný, aby bylo možné manipulátor použít ve hrách, které nepodporují funkci ovládání spojky. Pro takové požitky však musíte vynaložit velmi působivé množství a kromě toho nelze ignorovat skutečnost, že pouze velmi omezený počet automobilových simulátorů má schopnost plně ovládat spojku.

Spolu s dominantními pozicemi automobilových manipulátorů se v poslední době v daná třída rozvíjí se i tzv. motocyklový směr. Počet modelů takových volantů je stále výrazně nižší než automobilové manipulátory, ale lze je nalézt v některých domácích počítačových obchodech. Příkladem motocyklového volantu je manipulátor Thrustmaster FreeStyler Bike, který umožňuje vnímat nejen natočení volantu, ale také náklon horní části těla vůči základně. Řídítka FreeStyler Bike mají jeden otočný knoflík a dvě páčky. Nechybí ani mnohem známější ovládání – 11 tlačítek a plochý čtyřpolohový ukazatel.

Na cestě k 3D rozhraní

podle neoficiálních informací budou v příští verzi Windows použity prvky trojrozměrného rozhraní. Podobné zvěsti přicházejí od vývojářů operačních systémů pro mobilní zařízení. Pro pohodlné používání takových inovací bude přirozeně zapotřebí seriózní modernizace vstupních zařízení a práce v tomto směru již probíhají.

Je pravděpodobné, že jednou z hlavních technologií budoucnosti bude rozpoznávání gest. Nejdostupnějšími zařízeními současnosti, která umožňují implementovat rozpoznávání gest na PC, jsou webové kamery. V řadě moderních herních aplikací je již implementována možnost změny zobrazovací plochy v závislosti na poloze hlavy uživatele a také zadávání některých příkazů pomocí gest. Je však pravděpodobné, že se brzy objeví další, spolehlivější a snadno použitelné „lapače gest“.

V jedné z laboratoří Massachusetts Institute of Technology se tedy pracuje na vytvoření manipulátoru schopného registrovat pohyby ve třech rozměrech. Kromě registrace aktuálních souřadnic v trojrozměrném prostoru bude pomocí takového manipulátoru možné rozpoznávat gesta a pomocí specializovaného softwaru je převádět na určité příkazy.

A výzkumná divize společnosti Toshiba vyvinula neobvyklý dálkový ovladač pro domácí spotřebiče. Tento dálkový ovladač velikosti pageru se nosí na zápěstí a díky přítomnosti akcelerometrů (senzorů zrychlení) umožňuje ovládat zařízení pomocí gest (celkem je rozpoznáno devět typů gest). Například ukázáním ruky na zařízení jej můžete zapnout nebo vypnout a pohybem ruky nahoru nebo dolů upravit určité parametry (například požadovanou teplotu vzduchu při ovládání klimatizace).



Související články: