Новосибирский Государственный Технический Университет. Факультет автоматики и вычислительной техники Кафедра вычислительной техники (специальность 220100). учебное пособие

Вид материала

Содержание

0.12.5 "Мышь" (Mouse), трекбол (Treckball), джойстик (Joystick)
0.12.7 Растровый сканер

Подобный материал:

1 ... 20 21 22 23 24 25 26 27 28

0.12.5 "Мышь" (Mouse), трекбол (Treckball), джойстик (Joystick)

Не прямой ввод графической информации, как правило, основан на перемещении пользователем по экрану графического курсора.

Имеется три основных метода позиционирования курсора: статический абсолютный, статический относительный и динамический. В первом случае устройство ввода выдает координаты точек, которые определяются текущей позицией устройства ввода. Во втором случае используются приращения координат, соответствующие изменению позиции устройства ввода. В третьем случае выдается последовательность координат для перемещения курсора, направление и скорость перемещения которого задаются установкой устройства ввода, например, направление перемещения задается направлением отклонения рычага, а скорость перемещения - величиной угла отклонения.

"Мышь"

Под "мышкой" понимается небольшое ручное устройство ввода, выдающее приращения координат при перемещении "мышки" по рабочей поверхности (по рабочему столу для механических "мышек" и по специальной пластине для оптических "мышек"). При перемещении механической "мышки" по столу движение передается одним (двумя) шарами на пару потенциометров или датчиков угла поворота, соответствующих перемещениям по двум взаимно-перпендикулярным направлениям. Обычно в качестве датчика угла используется диск с нанесенными непрозрачными радиальными полосками (рис. 0.12.7). Комплект из двух пар светодиод-фотодиод позволяет определить направление поворота. Вследствие произвольного и не слишком точного перемещения "мышки" наилучшим методом ее использования является статический относительный.

Рис. 0.5.7: Устройство механической мышки

Трекбол

Представляет собой перевернутую "мышку" с одним большим шаром, приводимым в действие рукой. Для обеспечения медленных перемещений масса шара должна быть сравнительно большой. Это затрудняет большие и быстрые перемещения. Для облегчения задания больших перемещений используют различные сложные конструкции вплоть до подвески шара на воздушной подушке. Так как имеется хорошая тактильная обратная связь, то для управления курсором может использоваться не только координата, но и угол поворота шара, кроме того, так как шар достаточно тяжелый, то можно использовать и величину начального импульса шара. Т.е. трекбол, в отличие от "мышки", применим для всех трех способов позиционирования курсора - статического абсолютного, статического относительного и динамического. В практическом использовании трекбол заменяется "мышкой".

Джойстик

Джойстик представляет собой вертикально стоящий рычаг, который на нижнем конце установлен в кардане и удерживается пальцами в среднем - начальном состоянии. Джойстик является идеальным "рычагом управления курсором", так как он может отклоняться требуемым образом одновременно по двум осям. Основная область применений - динамический метод позиционирования, однако он применим и для статического абсолютного очень быстрого, но неточного позиционирования. Перемещения джойстика передаются на два потенциометра, соответствующих X и Y направлениям и выдающих напряжения для каждой их координат. Очень простая и дешевая конструкция джойстика использует жестко закрепленный жезл, к которому прикреплены датчики растяжения, например, пьезоэлектрические.

0.12.6 Потенциометр

Потенциометр с аналого-цифровым преобразователем обеспечивает быстрый ввод точных числовых значений с контролем значения выводом на дисплей. Используются потенциометры вращения и ползунковые. Для задания значений углов наиболее подходят потенциометры вращения.

0.12.7 Растровый сканер

Сканеры используются для растрового ввода изображений с последующей их обработкой и/или документированием.

Одна из важных областей применения сканеров - ввод текстов. При этом обработка введенного изображения выполняется с программного обеспечения распознавания текстов (Optical Character Recognition - OCR).

В САПР сканеры используются для автоматизации ввода ранее подготовленной конструкторской документации. В этом случае проблема заключается в том, что данные от сканера представлены в растровой, а не векторной форме и требуется выполнение обратного преобразования растр-вектор. Эта задача сложна и далека от решения (необходимо распознавать различные изображения и тексты в том числе рукописные, учитывать, что изображение представляется поточечно, причем одна и та же линия может получить при сканировании не только различную ширину, но и дырки и т.д.).

Сканеры работают в один или три прохода, большинство сканеров работает в один проход.

Простейшие сканеры - ручные с шириной сканирования до 127 мм (5 дюймов). Например, сканер швейцарской фирмы Logitech Internatiohal S.A. Ширина сканирования 106 мм, разрешение 100, 200, 300 или 400 точек на дюйм. Встроенный источник подсветки оригинала - красный или желто-зеленый.

Более точные сканеры - стационарные. Имеется три основных варианта стационарных сканеров:

Оригинал перемещается относительно неподвижной линейки фотоприемников (сканеры с полистовой подачей и барабанные сканеры для больших форматов).
Линейка фотоприемников перемещается относительно оригинала (планшетные сканеры).
Проекционные сканеры, в которых изображение неподвижного оригинала проецируется на матрицу фотоприемников, установленных в фокусе объектива. Объектив же перемещается для выбора нужного фрагмента с нужным увеличением.

Цвет подсветки в стационарных сканерах обычно белый. Сканирование цветных изображений обеспечивается сменой светофильтров. В некоторых сканерах смена производится вручную.

Аппаратное разрешение стационарных сканеров от 300×300 точек на дюйм (dot per inch - dpi) до 1200×1200 dpi. С использованием интерполяции разрешение достигает от 4800×4800 dpi до 10000×10000 dpi.

Поддержка цветов в стационарных сканерах - либо серая шкала, либо 24 бита/пиксел ( > 16 миллионов), либо 30 бит/пиксел ( > 1 миллиарда) и до 36 бит/пиксел ( > 68 миллиардов).

Выходные форматы растровых файлов - TIF, GIF, BMP, PCX и т.д. Интерфейс для подключения к ПЭВМ - либо параллельный порт, либо SCSI. Обычно сканеры имеют встроеннный буфер для сохранения изображения объемом от 32 К до 2 М. Сканеры с полистовой подачей обеспечивают ввод и сканирование от 3 до 8 листов в минуту (при одном проходе).