 |
Электростатические плоттеры
|
|
|
|
Электростатические плоттеры напоминают ксероксы или лазерные принтеры. Принцип работы этих устройств заключается в электризации отдельных точек (областей) специальной бумаги (пленки) с дальнейшей подачей ее в кювету с красителем. Закрепление красителя происходит аналогично процедуре ксерокопирования. Монохромная печать обеспечивается за 1 проход, цветная (в 4 основных цвета) требует 4 прогонов.,
Разрешение современных устройств составляет около 400 dpi. Обеспечивается печать рисунков в форматах А0 — Al со скоростью 10 — 30 мм/с.
Аудио подсистема.
Звуковые карты.
Звуковые карты используются для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. Любая современная звуковая карта может использовать несколько способов для воспроизведения звука. Одним из простейших способов является преобразование ранее оцифрованного непрерывного (аналогового) сигнала снова в аналоговый. Для этого используются микросхемы ЦАП (цифро-аналоговых преобразователей). Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV-файлов) и преобразуются в аналоговый сигнал через ЦАП по мере необходимости. Для записи сигнала применяются микросхемы аналого-цифровых преобразователей (АЦП), то есть устройства, способные формировать из аналогового эквивалентный цифровой сигнал.
Качество записываемого и воспроизводимого сигналов зависит от разрядности (бит} и частоты преобразования (Кгц) применяемых АЦП и ЦАП. В зависимости от разрядности карты условно подразделяются на 8- и 16-разрадные (АЦП-ЦАП бывают также 10- и 12-разрядными). 8-разрядное преобразование может обеспечить качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное ассоциируется обычно с качеством аудио компакт-диска. Аппаратные средства, необходимые для прямой записи и воспроизведения сигнала, часто называют цифровым аудио каналом (digital audio channel).
|
|
|
Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой управляющей информации по ней формируется соответствующий выходной сигнал. В настоящее время применяются две основные формы для синтеза звукового сигнала. Это синтез с использованием частотной модуляции, или FM-синтез, и синтез с применением таблицы волн (WaveTable) — так называемый табличный, или WТ- синтез. Поскольку синтез в звуковых картах может быть только цифровой, то для преобразования выходной информации в непрерывный сигнал также используются микросхемы ЦАП. Совокупность микросхемы синтезатора и ЦАП называют набором. Так, если набор OPL 3 обеспечивает только FM-синтез, то OPL 4 поддерживает как FМ- так и WТ-синтез. В последнем случае звучание наиболее приближено к естественному.
Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту не только от компьютера, но и от другого, например МIDI-устройства. Собственно МIDI (Musical Instrumtents Digital Interface) определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу. Вообще говоря, MIDI-сообщение содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. В частности, когда звуковая карта получает подобное сообщение, оно расшифровывается (какие ноты каких инструментов должны звучать) и отрабатывается на синтезаторе. В свою очередь компьютер может через МIDI управлять различными "интеллектуальными" музыкальными инструментами с соответствующим интерфейсом.
Отдельные узлы звуковой карты (фильтры, выходной усилитель) могут использоваться при воспроизведении звука с аудио компакт-диска, при этом интерфейс соответствующего привода CD-ROM может располагаться также на звуковой карте.
|
|
|
Некоторые звуковые карты оснащают сигнальными процессорами DSP (Disital Signal Processor). Это обеспечивает существенное увеличение скорости работы при компрессии и декомпрессии звуковых файлов для звукового аудио канала, так как они обычно занимают много места. Небесполезным оказывается использование DSP и при WТ-синтезе. Как правило, настоящий DSР — достаточно дорогое устройство.
Стереозвучание — далеко не предел в стремлении к естественному звучание. Одним из путей реализации этого стремления стала технология так называемого объемного, или трехмерного звучания, названного так по аналогии с трехмерным изображением. Например, карты серии Sound Blaster 16 ASP (со встроенным специализированным DSP) могут загружать специальное программное обеспечение, которое позволяет получить объемное 3D-Звучание. В последнее время стали появляться звуковые карты, оснащаемые дочерними платами, которые обеспечивают для большинства приложений так называемый псевдо 3D-эффект.
Акустические системы
Акустические системы (динамики или колонки) являются неотъемлемой частью звуковой карты, за исключением того случая, когда вы предпочитаете слушать музыку через головные телефоны (наушники). В настоящее время существуют две основные разновидности акустических систем: со встроенным выходным усилителем (так называемые активные системы) и без оного (пассивные системы). Если пассивные системы подключаются только к соответствующему выходу звуковой карты, то для активных необходим дополнительный источник энергии. В качестве такого источника может выступать либо батарея гальванических элементов, либо блок питания, который в свою очередь может быть как встраиваемым, так и внешним. Кроме регулировки громкости активные системы имеют обычно 3-полосный эквалайзер.
Стоит отметить, что вместе с компьютером необходимо использовать только экранированные (shielded) колонки — они могут быть расположены непосредственно рядам с монитором и не приведут к постепенному размагничиванию ЭЛТ. Существуют не только мониторы со встроенными акустическими системами, но даже и клавиатуры. Разумеется, для получения высококачественного звучания стереосистемы должны быть внешними.
|
|
|
НЕСТАНДАРТНЫЕ ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА
Flash-накопитель.
Компактные накопители на flash-памяти привлекают все большее количество компьютерных пользователей. Но если раньше в продаже были устройства достаточно малых объемов, то теперь уже можно купить накопители на 512 Мбайт. Одно из таких устройств, своим внешним видом напоминающее ручку.
Большой плюс устройства, кроме компактности, в простоте использования. Вам всего лишь надо вставить драйв в USB-разъем, и все — через пять секунд можно приступать к работе. На «ручке» есть индикатор, отображающий ее работу. Если он горит — все в порядке. Скорость работы устройства находится на стандартном для USB уровне — в районе 700 Кбайт/с при чтении. В комплекте с устройством поставляется база наподобие крэдла для карманного ПК, которая удобна в том случае, когда задняя панель системного блока, где расположены разъемы USB, трудно доступна. Соответственно, вы один раз подключаете крэдл, а после этого перекачиваете информацию через него.
Устройство автоматически распознается и работает без проблем под Windows 2000/XP, а для Windows 98/SE придется сначала поставить драйверы с прилагаемой дискеты.
В комплекте есть также шнурок, для того чтобы устройство можно было вешать на шею.
Монитор для слепых
Повысить качество жизни людей с нарушениями зрения обещает устройство, разработанное учеными университета из немецкого города Вупперталь. Монитор для слепых TIM (Tactile Interaction Monitor) выводит тексты и рисунки на специальное устройство размером 4х4 см. Оно перемещает 256 пластмассовых стержней и способно с их помощью отображать в реальном времени тексты и даже рисунки. Благодаря особой пульсации стержней пользователи могут распознавать даже цвета.
Необходимо различать два соединения: сам монитор TIM подключается к VGA-выходу, а по виртуальному экрану пользователь путешествует с помощью джойстика. А еще этот монитор может подключаться к миниатюрной видеокамере. Создавшая это устройство исследовательская группа под названием Abtim видит возможные области применения своего детища в создании рабочих мест для слепых, а также в оказании им помощи.
|
|
|
Трехмерные мыши
Недорогим видом устройств с шестью степенями свободы являются трехмерные мыши. По конструкции и внешнему виду некоторые модели 3D-мышей напоминают обычные двухмерные мыши. Принцип действия у каждой модели свой, но в общем случае в них встраиваются датчики, регистрирующие поворот и поднятие мыши.
Реже для отслеживания положения мыши используется гироскоп, который сам по себе является достаточно дорогим устройством, к тому же потребляющим много энергии. Серия мышей Spaceball приобрела широкую популярность у инженеров, которым необходимо перемещаться внутри сложных двух- и трехмерных объектов, а также дизайнеров, создающих трехмерные миры.
Принцип работы у данной серии мышей - магнитный. Управление перемещением осуществляется посредством приложения нагрузки на шар в одном из шести направлений, причем чем сильнее вы нажимаете на шар, тем быстрее движется курсор.
Трехмерная мышь Spaceball 2003 представляет собой подставку с углублением. В углублении находится шар. Восемь кнопок располагаются на подставке, девятая кнопка — на вершине шара. Позже появилась мышь Spaceball 3003. По сути дела, она представляет собой переработанный и более дешевый вариант мыши Spaceball 2003 и обладает всего тремя кнопками. В Spaceball. 4000 количество кнопок увеличено до 12. Вес новой модели составляет 0,45 кг.
Трехмерная мышь под торговой маркой 3D Mouse в отличие от большинства других моделей, использует ультразвуковую систему слежения за положением в трех измерениях. В комплект поставки входят следящий передатчик и приемник (собственно, сама мышь), а также электронный блок, обеспечивающий взаимодействие двух этих частей. Один пере- датчик может обслуживать до четырех мышей одновременно. При необходимости данная мышь может работать в обычном двухмерном режиме. Также мышь имеет дополнительную кнопку, которая позволяет фиксировать текущее положение курсора в виртуальном трехмерном пространстве.
Существуют также и недорогие модели трехмерных мышей. К ним, например, относятся CyberMan 3D или бD Mouse. Мышь CyberMan 3D представляет собой обычную трехкнопочную мышь, находящуюся на подвижном рычаге. Рычаг находится на подвижном основании. Мышь может поворачиваться на основании и перемещаться вверх и вниз, тем самым достигаются шесть степеней свободы. Кроме этого, мышь имеет систему обратной тактильной связи. 6D Mouse с виду похожа на обычную двухмерную мышь, но под корпусом у нее располагаются датчики, регистрирующие вращение и поднятие.
|
|
|
можные области
VR-перчатки.
VR-перчатки относятся к категории контроллеров виртуальной реальности. Они созданы для общения и взаимодействия с трехмерным виртуальным миром. Очевидно, что для взаимодействия с двухмерным графическим интерфейсом необходим двухмерный манипулятор (например, мышь). Также очевидно, что для трехмерного мира необходим трехмерный манипулятор, обладающий шестью степенями свободы, так как, например, кнопка в виртуальном мире, на которую вам необходимо нажать, обладает еще и третьей координатой, определяющей удаленность от виртуальной камеры. К таким устройствам и относятся большинство VR-контроллеров, в частности перчатки виртуальной реальности.
Киберперчатки — весьма сложное и дорогостоящее устройство. По виду они напоминают обычные перчатки. Каждая из них оснащается датчиками, регистрирующими движения пальцев и кисти руки в целом. В настоящее время в перчатках среднего класса устанавливается от 18 до 22 датчиков.
В дорогостоящие модели кроме датчиков встраиваются средства для имитации прикосновения руки к объекту. В этом случае возникает так называемая тактильная обратная связь. Самая простая реализация этой связи — небольшой динамик на ладони; рука хорошо чувствует щелчок, издаваемый динамиком в ответ на какое-либо событие. Также для имитации прикосновения используются надувные воздушные баллончики, вибросимуляторы. Делались попытки применить пьезоэлектрические кристаллы, которые при вибрации создают ощущение давления, а также сплавы с памятью формы, которые можно заставить изогнуться, пропуская через них слабый ток.
Кроме этого, была попытка создать устройство, позволяющее узнавать о температуре объекта. В перчатку встраивались небольшие баллончики с воздухом, подключаемые к миникомпрессорам. Чем теплее объект, тем более теплый воздух поступает от компрессоров.
Отдельные фирмы, достаточно давно занимающиеся выпуском VR-устройств, запатентовали ряд технологий, позволяющих виртуальному миру воздействовать на пользователя (к примеру, CyberTouch и CyberForce). При использовании перчатки на экране возникает трехмерная модель руки, которая в точности повторяет движения руки человека. Некоторые модели имеют прорези для кончиков пальцев, благодаря чему пользователь, не снимая перчаток, может печатать что-либо на клавиатуре, писать, брать в руки какие-либо предметы. Перчатки могут использоваться в широком ряду профессиональных и игровых приложений. Кроме этого у этих перчаток существует множество специфических областей применения. К примеру, они могут быть использованы для распознавания жестов глухонемых людей.
Устройство CyberGrasp создано для обеспечения силовой обратной связи (force feedback). Оно позволяет виртуальному миру воздействовать на вас физически, надевается поверх перчатки и напоминает собой железный скелет руки. Принцип действия CyberGrasp довольно прост: тяговые механизмы препятствуют сжатию пальцев руки. За каждый палец руки отвечает свой тяговый механизм. Чем тверже предмет в виртуальном мире, тем сильнее CyberGrasp противодействует сжатия пальцев. Благодаря этому пользователь может чувствовать размер, плотность и форму VR-предметов.
D-очки.
Качество изображения, выдаваемое современными видеоакселераторами, все больше приближается к оригиналу, но до полного сходства с реальным миром еще далеко. Основное отличие — это недостаточная реализация трехмерности, которую невозможно отобразить на традиционном мониторе.
|
|
|
