Что такое графопостроитель информатика
Графопостроитель
Графопострои́тель (от греч. γράφω ), пло́ттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный, SCSI-интерфейс и Internet (в последнем случае подключение к конкретному компьютеру не требуется, плоттер имеет собственный IP-адрес и, будучи включенным, доступен всем машинам в локальной сети). Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
Первые плоттеры (например Calcomp 565 из 1959) работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход (воплощённый в Computervision’s Interact I, первая CAD система) представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента. Недостаток этого метода заключался в том, что требовалось пространство, соответствующее расчерчиваемой области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его недостатка, является легко повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, наносимого на бумагу. Позже это устройство было дополнено специальным кассетным держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета.
Hewlett Packard и Tektronix в конце 1970-х представили планшетные плоттеры со стандартным размером с рабочий стол. В 1980-х была выпущена меньшая по размерам и более лёгкая модель HP 7470, использующая инновационную технологию «зернистого колеса» для перемещения бумаги. Эти небольшие плоттеры бытового назначения стали популярны в деловых приложениях. Но из-за их низкой производительности они были практически бесполезны для печати общего назначения. С широким распространением струйных и лазерных принтеров с высокой разрешающей способностью, удешевлением компьютерной памяти и скоростью обработки растровых цветных изображений, графопостроители с пером практически исчезли из обихода.
Содержание
Типы графопостроителей
Назначение графопостроителей — высококачественное документирование чертёжно-графической информации.
Графопостроители можно классифицировать следующим образом:
Также плоттерами называют широкоформатные принтеры и каттеры. Это не совсем корректно, однако де-факто уже является стандартом.
Планшетные графопостроители
В планшетных графопостроителях носитель неподвижно закреплён на плоском столе. Закрепление либо электростатическое, либо вакуумное, либо механическое за счёт притягивания прижимающих бумагу пластинок, к (электро)магнитам, вмонтированным в поверхность стола. Специальной бумаги не требуется. Головка перемещается по двум перпендикулярным направлениям. Размер носителя ограничен размером планшета.
В некоторых устройствах небольших размеров головка закреплена неподвижно, а перемещается стол с закреплённым на нём носителем, как это сделано во фрезерных станках с числовым программным управлением.
Графопостроители с перемещающимся носителем
Имеются три разновидности графопостроителей с перемещающимся носителем:
Вне зависимости от способа перемещения носителя, система привода графопостроителей с произвольным сканированием использует либо шаговые двигатели, поворачивающиеся на фиксированный угол при подаче одного импульса, либо исполнительную систему с обратной связью, содержащую двигатели привода и датчики положения. Перемещения с шаговыми двигателями обычно выполняются на 1 шаг по одному из 8 направлений.
Поэтому требуется аппроксимация вычерчиваемой кривой штрихами основных направлений. Повышение точности аппроксимации достигается как уменьшением шага, так и путём увеличения числа направлений перемещения за счёт использования дополнительных пар моторов или за счёт изменения передаточного числа.
Электростатические графопостроители
Электростатические графопостроители работают на безударном электрографическом растровом принципе. Специальная диэлектрическая бумага перемещается под электростатической головкой, содержащей иголки с плотностью 40-100 на 1 см. К иголкам прикладывается отрицательное напряжение в результате чего диэлектрическая бумага заряжается и на ней создаётся скрытое изображение. Затем бумага проходит через бокс, в котором над ней распыляется положительно заряженный тонер. Заряженные области притягивают частицы тонера. В цветных системах этот процесс повторяется для каждого из основных субтрактивных цветов — голубого, пурпурного и жёлтого, а также чёрного.
Электростатические графопостроители быстрее перьевых графопостроителей, но медленнее лазерных печатающих устройств. Их скорость составляет от 500 до 1000 линий, наносимых на бумагу в 1 мин. Они работают с разрешением 200—400 точек на дюйм. Электростатические графопостроители необходимы, если требуется высококачественный цветной вывод для CAD-системы. Такой графопостроитель в 10-20 раз быстрее перьевого. Среди лидеров на рынке этих устройств фирмы Versatec, Calcomp и Benson. Эти графопостроители весьма дороги, их цена составляет от 30 до 150 тысяч долларов.
| Планшетные | Барабанные | |
|---|---|---|
| Формат черчения | Ширина 210—840 мм Длина 297—1188 мм | Ширина 210—1140 мм Длина 297 мм — не ограничена |
| Скорость черчения | 80 — 1140 мм/с | 30 — 300 мм/с |
| Точность | 0.8 — 0.0025 мм | 0.7 — 0.0025 мм |
| Разрешение | 0.4 — 0.0025 мм | 0.1 — 0.0025 мм |
Точность определяется минимально возможным значением приращения координаты. Обычные значения десятки микрометров. Разрешение определяется фактическими возможностями исполнительной системы и чертёжной головки. Для перьевых графопостроителей обычные значения — доли миллиметра. Для фотопостроителей — менее 10 микрометров.
Уникальные высокоточные графопостроители имеют зачастую и уникальные протоколы управления. Графопостроители широкого распространения, как правило, поддерживают протокол графопостроителей фирмы Хьюлетт-Паккард HPGL (Hewlett Packard Graphics Language). Он содержит небольшое количество графических функций, легко читается и интерпретируется. Некоторые графопостроители интерпретируют протокол REGIS, разработанный для терминалов VT 240 (и более мощных).
Фотографопостроители
Используются в очень точных построениях, трассировке печатных плат. Плюсы: дешевле перьевых, быстрее. Минусы: необходимы специальные помещения (затемнённые фотолаборатории).
Производители
Струйные плоттеры (широкоформатные принтеры) классифицируются на инженерные, для наружной, для внутренней рекламы. Некоторые из инженерных могут быть применены для печати внутренней рекламы, однако заявки вида «плоттер предназначен как для наружных, так и для внутренних работ» обычно являются спекуляциями производителя и/или продавца. Электрофотографические (лазерные) плоттеры бывают только инженерными, в связи с монохромностью получаемого изображения. Польза единственной (на июнь 2009) полноцветной модели для печати рекламы подвергается сомнению в связи с недостаточной для рынка шириной печати в 914 мм. Как правило, эти плоттеры продаются в комплекте со сканерами (иногда такой сканер является неотъемлемой частью принтера) под названиями «инженерная система», «репрографический комплекс» и прочими, в зависимости от предпочтений производителя и продавца.
На рынке струйных инженерных плоттеров доминируют устройства фирмы Hewlett-Packard. Достаточно широко представлены также Canon, Epson, Encad.
Рынок струйных интерьерных плоттеров видимого лидера не имеет и на территории бывшего СССР развит слабо.
На рынке оборудования для наружной печати представлено оборудование десятков различных производителей, однако с весьма близкой техникой, зачастую даже с совместимыми запасными частями. Фактически основными игроками являются производители печатных головок XAAR, Konica-Minolta и Spectra, не являющиеся при этом производителями оборудования.
Основными производителями лазерной инженерной техники являются KIP, Ricoh, Oce, Xerox, суммарно занимающие более 90 % рынка. Их техника также продается под другими торговыми марками, принадлежащими либо самому производителю (например — бренды Gestetner и Rex-Rotary принадлежат Ricoh), либо крупному дилеру (Utax или МВ, например), либо даже прямому конкуренту (в случае наличия у него временных проблем с производством).
Плоттер
Графопострои́тель (от греч. γράφω — пишу, рисую), пло́ттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный или
Первые плоттеры (например Calcomp 565 из 1959) работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход (воплощённый в Computervision’s Interact I, первая CAD система) представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента. Недостаток этого метода заключался в том, что требовалось пространство, соответствующее расчерчиваемой области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его недостатка, является легко повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, наносимого на бумагу. Позже это устройство было дополнено специальным кассетным держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета.
Hewlett Packard и Tektronix в конце 1970х представили планшетные плоттеры со стандартным размером с рабочий стол. В 1980х была выпущена меньшая по размерам и более лёгкая модель HP 7470, использующая инновационную технологию «зернистого колеса» для перемещения бумаги. Эти небольшие плоттеры бытового назначения стали популярны в деловых приложениях. Но из-за их низкой производительности они были практически бесполезны для печати общего назначения. С широким распространением струйных и лазерных принтеров с высокой разрешающей способностью, удешевлением компьютерной памяти и скоростью обработки растровых цветных изображений, графопостроители с пером практически исчезли из обихода.
Содержание
Типы графопостроителей
Назначение графопостроителей — высококачественное документирование чертёжно-графической информации.
Графопостроители можно классифицировать следующим образом:
Планшетные графопостроители
В планшетных графопостроителях носитель неподвижно закреплён на плоском столе. Закрепление либо электростатическое, либо вакуумное, либо механическое за счёт притягивания прижимающих бумагу пластинок, к (электро)магнитам, вмонтированным в поверхность стола. Специальной бумаги не требуется. Головка перемещается по двум перпендикулярным направлениям. Размер носителя ограничен размером планшета.
В некоторых устройствах небольших размеров головка закреплена неподвижно, а перемещается стол с закреплённым на нём носителем, как это сделано во фрезерных станках с числовым программным управлением.
Графопостроители с перемещающимся носителем
Имеются три разновидности графопостроителей с перемещающимся носителем:
Вне зависимости от способа перемещения носителя, система привода графопостроителей с произвольным сканированием использует либо шаговые двигатели, поворачивающиеся на фиксированный угол при подаче одного импульса, либо исполнительную систему с обратной связью, содержащую двигатели привода и датчики положения. Перемещения с шаговыми двигателями обычно выполняются на 1 шаг по одному из 8 направлений.
Поэтому требуется аппроксимация вычерчиваемой кривой штрихами основных направлений. Повышение точности аппроксимации достигается как уменьшением шага, так и путём увеличения числа направлений перемещения за счёт использования дополнительных пар моторов или за счёт изменения передаточного числа.
Электростатические графопостроители
Электростатические графопостроители работают на безударном электрографическом растровом принципе. Специальная диэлектрическая бумага перемещается под электростатической головкой, содержащей иголки с плотностью 40-100 на 1 см. К иголкам прикладывается отрицательное напряжение в результате чего диэлектрическая бумага заряжается и на ней создаётся скрытое изображение. Затем бумага проходит через бокс, в котором над ней распыляется положительно заряженный тонер. Заряженные области притягивают частицы тонера. В цветных системах этот процесс повторяется для каждого их основных субтрактивных цветов — голубого, пурпурного и жёлтого, а также чёрного.
Электростатические графопостроители быстрее перьевых графопостроителей, но медленнее лазерных печатающих устройств. Их скорость составляет от 500 до 1000 линий, наносимых на бумагу в 1 мин. Они работают с разрешением 200—400 точек на дюйм. Электростатические графопостроители необходимы, если требуется высококачественный цветной вывод для CAD-системы. Такой графопостроитель в 10-20 раз быстрее перьевого. Среди лидеров на рынке этих устройств фирмы Versatec, Calcomp и Benson. Эти графопостроители весьма дорогие их цена 30-150 тысяч долларов.
| Планшетные | Барабанные | |
|---|---|---|
| Формат черчения | Ширина 210—840 мм Длина 297—1188 мм | Ширина 210—1140 мм Длина 297 мм — не ограничена |
| Скорость черчения | 80 — 1140 мм/с | 30 — 300 мм/с |
| Точность | 0.8 — 0.0025 мм | 0.7 — 0.0025 мм |
| Разрешение | 0.4 — 0.0025 мм | 0.1 — 0.0025 мм |
Уникальные высокоточные графопостроители имеют зачастую и уникальные протоколы управления. Графопостроители широкого распространения, как правило, поддерживают протокол графопостроителей фирмы Хьюлетт-Паккард
Фотографопостроители
Используются в очень точных построениях, трассировке печатных плат. Плюсы: дешевле перьевых, быстрее. Минусы: необходимы специальные помещения (затемнённые фотолаборатории).
Производители
На рынке плоттеров доминируют устройства фирмы
Плоттеры классифицируются на инженерные широкоформатные и для наружной/внутренней рекламы.
Инженерные применяются на машиностроительных предприятиях, в исследовательских институтах, проектных организациях. Лидером в этой сфере является компания OCÉ (http://www.oce.com)
Также плоттерами ошибочно называют широкоформатные принтеры (сами производители этих устройств). Плоттеры для рекламы печатают изображения шириной 1—5 м для выставок, рекламных щитов, афиш, а также рекламу, которая клеится на транспортные средства.
Что такое плоттер, общее представление о графопостроителе
Интерфейсы для связи между плоттером и компьютером
Для соединения плоттера с компьютером существует несколько интерфейсов: SCSI, параллельный и последовательный интерфейсы, а также Ethernet. При подключении с помощью интерфейса Ethernet не требуется соединяться с нужным компьютером при помощи кабеля, так как плоттер имеет свой IP адрес и позволяет любому компьютеру в домашней сети подсоединиться к графопостроителю. В этом плане плоттер имеет отличные показатели практичности и повышает производительность труда, в частности, если он установлен в офисе, рекламном агентстве и т.д.
История графопостроителя
Первым появившимся на свет плоттером считается Calcomp 565. Он поступил в продажу в 1959 году, в эпоху бурного технологического развития. В данный период компьютеры, или электронно-вычислительные машины (ЭВМ) были невероятно гигантскими по сравнению с современными ноутбуками и персональными компьютерами, к которым мы уже попривыкли.
Calcomp 565 воспроизводил графическую информацию за счет перемещения бумаги специальными колесиками, играя роль оси X, а перемещение пера обеспечивало рисование по оси Y.
В семидесятые годы прошедшего столетия HP и Tektronix, известные корпорации цифровой техники, показали миру плоттеры со стандартной разрешающей способностью размером с рабочий стол, названные «планшетными плоттерами», а в восьмидесятые вышел менее габаритный и более легкий HP 7470. Он был незаменимым средством тиражирования в сфере бизнеса, но ввиду медленной скорости печати они оказались малополезными для распечатки рисунков общего применения. Во времена, когда струйные и лазерные принтеры начали набирать популярность из-за их высокой скорости печати, плоттерами постепенно переставали пользоваться.
Основные характеристики плоттеров
К основным характеристикам графопостроителя относятся формат носителя, размер области начертания, скорость прорисовки, количество встроенной памяти, а также точность нанесения изображения.
Главными параметрами плоттера являются скорость печати или скорость перемещения бумаги. Эти параметры зависят от того, каким интерфейсом располагает плоттер.
Разновидности плоттеров
По конструктивным особенностям плоттеры делятся на:
Планшетные применяют в основном для печати изображений на бумаге формата А2 и А3. Для закрепления бумаги плоттер применяет магнитную, электрическую или механическую фиксацию. Построение графики происходит следующим образом: перо начинает рисовать с начальной позиции и воспроизводит рисунок до конечной точки.
По типу пишущего блока различают плоттеры, которые содержат блоки:
К примеру, если в основе перьевого блока состоит перо или несколько разноцветных перьев, то блок прямого вывода изображения воспроизводит рисунок благодаря нагреванию специальной термобумаги. Бумага меняет цвет в местах нагрева в зависимости от количества тепла, переданного плоттером.
Производители плоттеров
Плоттеры со струйным печатающим элементом (или широкоформатные принтеры) применяются в инжиниринге, а также в качестве инструмента для создания внешней и внутренней рекламы. Внутренняя реклама может создаваться отдельными инженерными плоттерами, но продавцы или производители иногда сами предписывают своей продукции отметку «плоттер служит для печати внутренней и внешней рекламы», что служит их рекламным ходом ради получения денег обманом.
Лазерные плоттеры могут быть только инженерными из-за того, что они воспроизводят лишь одноцветные изображения.
Главными распространителями лазерных инженерных плоттеров сегодня являются Xerox, Oce, Ricoh и KIP. Их продукция в сумме составляет 90% от всего количества производимых плоттеров, причем они умудряются продавать свою продукцию под иными брендами, которые находятся под контролем либо самого производителя (например, Ricoh), либо крупной дилерской сети (например, Utax), или же конкурентам, когда у компании появились кратковременные проблемы с выпуском продукции.
Что такое плоттер? Это не только разновидность печатных устройств, которые могут подключаться к компьютеру, но и устройство вывода информации. А для многих с приобретения плоттера, начинается собственный бизнес.
Графопостроитель
Из Википедии — свободной энциклопедии
Графопострои́тель (от греч. γράφω — пишу, рисую), пло́ттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последовательный порт, параллельный порт, SCSI-интерфейс и Ethernet. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (размером 1 Мбайт и более).
Первые плоттеры (например, Calcomp 565, выпускавшийся с 1959 года) работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход (воплощённый в Computervision’s Interact I (первая CAD-система)) представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента. Недостаток этого метода заключался в том, что требовалось пространство, соответствующее расчерчиваемой области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его недостатка, является легко повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, наносимого на бумагу. Позже это устройство было дополнено специальным кассетным держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета.
Фирмы Hewlett Packard и Tektronix в конце 1970-х годов представили планшетные плоттеры, размер которых совпадал с размером стандартного рабочего стола. В 1980-х была выпущена меньшая по размерам и более лёгкая модель HP 7470, использующая инновационную технологию «зернистого колеса» для перемещения бумаги. Эти небольшие плоттеры бытового назначения стали популярны в деловых приложениях, но из-за низкой производительности были практически бесполезны для печати общего назначения. С широким распространением струйных и лазерных принтеров с высокой разрешающей способностью, с удешевлением компьютерной памяти и с увеличением скорости обработки растровых цветных изображений, графопостроители с пером практически исчезли из обихода.
Плоттер (информатика) — виды, характеристика и принципы работы
Плоттер, или графопостроитель, – весьма функциональное устройство. В основном оно используется для построения высокоточных рисунков, чертежей, карт и других высокоформатных графических данных на бумаге больших размеров. Изначально самые первые плоттеры были очень простыми конструктивно и чертили шариковым пером. Устройства оказались востребованы и непрерывно развивались. Со временем менялись принципы работы плоттера. На информатике в школе подробно изучается характер устройства и его назначение.
Немного истории
Самые первые плоттеры появились в 1959 году. Пионером в этой области была компания Calcomp, и первая модель называлась Calcomp 565. По сути, устройство представляло собой автоматизированный пантограф, который управлялся с помощью программы с ЭВМ. Область применения — построение простых фигур и графиков. Движение по координате Х происходило за счёт перемещения бумаги, а ось Y образовывалась с помощью движения самого графического пера. Естественно, что для работы устройства требовались большие площади.
В 70-х годах компании Hewlett Packard и Tektronix сумели сконструировать более компактные модели графопостроителей, не превышающих габариты обычного офисного стола служащего. Хотя и удалось значительно уменьшить общие размеры, всё-таки технология нанесения точек по-прежнему основывалась на движении графического пера. Чуть позже, с появлением первых струйных и лазерных технологий нанесения печати, такие плоттеры оказались практически полностью бесполезными.
Современный графопостроитель — это автономное устройство с мощным процессором, собственной памятью и целым набором инструментов для точнейшего позиционирования и детализированного создания графики. По сути, сейчас это небольшой компьютер с возможностью широкоформатной печати. И используется он чаще всего для печати баннеров, больших чертежей, рекламных плакатов. То есть печатать на нём доклады или рефераты будет весьма накладно.
Термины и определения
Настало время разобраться с тем, какие виды плоттеров существуют и каковы их характеристики. В терминах существует небольшая путаница. Иногда под плоттерами понимается инструмент для высокоточной резки различных материалов. Но само слово означает процесс вычерчивания, нанесения графики. И более правильно называть режущие устройства каттерами, то есть резчиками. Собственно, слово «плоттер» как аппарат для резки применяется в основном русскоязычными пользователями.
В остальном же мире чаще говорят «каттер», и относится этот термин только к резке материалов.
Все графопостроители могут делиться на категории по трём разным признакам:
Нанесение графики и чертёжный инструмент
Так как тип нанесения и тип инструмента прямо зависят друг от друга, то можно объединить их в один блок. И здесь имеется большая градация:
На последнем этапе тонер, проходя через специальную печку, вплавляется в слои материала. Самый качественный и быстрый способ нанесения изображений. Единственный минус — очень дорогое оборудование.
Виды по типу размещения носителя
Основных видов существует два: планшетные и рулонные. Собственно, логика их работы отражена в названиях. Планшетные фиксируют лист на специальной площадке. А над ним уже работает движущийся комплект механизмов и инструментов для нанесения графики. Как можно догадаться, основной минус такой конструкции состоит в больших габаритах. Предназначается такой аппарат в основном для чертежей.
Рулонный или барабанный тип имеет загруженный рулон бумаги, который в процессе нанесения печати разматывается. Строки рисунка наносятся последовательно, одна за другой. За счёт более компактного размещения носителя, удалось добиться уменьшения общих размеров плоттера.
Общие алгоритмы работы
Вне зависимости от типа графопостроителя, все они работают по одной и той же технологии. Для начала необходимо сообщить устройству, что нужно отрисовать, описание формата и техданные. Для этого используется либо подключённое вычислительное устройство, либо информация просто считываются с переносных устройств и расчёт происходит уже силами собственных мощностей графопостроителя. Кстати, некоторые модели могут обладать собственным пользовательским интерфейсом, позволяющим автономно управлять аппаратом.
Плоттер распознаёт полученные данные и формирует в своей памяти алгоритм нанесения рисунка. Проверив наличие носителя, он приступает к печати. Реализация уже зависит от типа аппарата. Если векторный, то формируется массив координат для перемещения пера, если лазерный — на специальном барабане формируется «заряженная» картинка из частиц. На последних этапах печати обычно происходит запекание или закрепление картинки с помощью нагревательных элементов.
В целом работа любого графопостроителя — это масштабированная работа домашнего принтера. Но в отличие от домашних печатающих устройств, плоттеры более узкоспециализированы, выносливы и, как следствие, дороги.