Sensor de posición absoluta, ¿o es posible hacer una pantalla de tableta barata?

En la tecnología moderna, la tarea de determinar las coordenadas de un objeto surge muy a menudo, desde robots industriales, hasta un manipulador de tipo ratón. Y para resolverlo, hay muchos sensores diferentes.

Convencionalmente, es posible dividir los sensores en absolutos y relativos. Absoluto le permite obtener las coordenadas del objeto (por ejemplo, un receptor GPS en el helicóptero) y relativo: el desplazamiento relativo a su posición actual (acelerómetro en el mismo helicóptero).
aprox. de hecho, todo es un poco más complicado y, por ejemplo, el acelerómetro mide la aceleración, no el desplazamiento, pero para este artículo la pregunta no es significativa.

En este artículo quiero compartir la idea de un diseño de pantalla de tableta inusual.

Retiro

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Un ejemplo clásico de un sensor de posicionamiento relativo es un mouse: en cada momento mide solo la cantidad de desplazamiento y "no tiene idea" acerca de sus coordenadas en la alfombra (que no interfiere con el mouse para controlar las coordenadas absolutas del cursor en la pantalla, utilizando al usuario como feedback).

Sin embargo, existe una versión del "mouse" con un sensor de posicionamiento absoluto: las llamadas tabletas gráficas o digitalizadores. Dicha tableta es muy conveniente para dibujar, ya que no es necesario controlar constantemente la posición del cursor en la pantalla. Al colocar el lápiz en el punto deseado de la tableta, puede estar seguro de que el cursor del mouse también llega al punto correspondiente en la pantalla. Incluso puede imprimir una captura de pantalla y siempre es fácil colocar el cursor en las herramientas de Photoshop correctas.

Por supuesto, las tabletas tienen otras ventajas: dibujar con un bolígrafo es mucho más conveniente que usar un mouse (este último se asemeja a un intento de crear una obra maestra con una barra de jabón), así como la sensibilidad a la fuerza de presionar el bolígrafo sobre la superficie, lo que le permite realizar trazos de diferentes anchos y saturaciones.

Sin embargo, las tabletas clásicas también tienen un grave inconveniente: al dibujar en su superficie, los trazos solo se pueden ver en la pantalla de una computadora, lo que, por decirlo suavemente, es inconveniente, especialmente al principio. Se necesitan semanas de entrenamiento para adaptarse y dejar de regresar los ojos a la superficie vacía de la tableta.

Afortunadamente, existen alternativas: estas son tabletas de pantalla (con una pantalla incorporada), así como tabletas normales (no gráficas) con soporte para un lápiz inteligente (sensible a la presión).
El problema es que el precio de tales dispositivos se ha mantenido muy alto en los últimos años. Un dispositivo de nivel de entrada cuesta alrededor de $ 1000 y, por lo general, no cabe en la sección de "juego" del presupuesto.

Sin embargo, hay una alternativa (con reservas) que me gustaría considerar hoy.

En los últimos años, se han introducido en el mercado varios dispositivos de pluma digital. Y sucedió que ella era una de ellas, recientemente vino a mí para hacerme una prueba. Las revisiones de la pluma ya se han publicado en geektimes.ru ( por ejemplo ), por lo que no las volveré a contar, sino que solo daré los puntos principales.

Un bolígrafo digital es un dispositivo que le permite rastrear el movimiento de un bolígrafo sobre una superficie y guarda su ruta en la memoria (figura). Esto le permite guardar digitalmente cualquier nota, dibujo o diagrama, y ​​luego importarlo fácilmente a una computadora.

Hay dos tipos de plumas. El primero se basa en el uso de una cámara que dispara la superficie de dibujo con marcas especiales que le permiten determinar con precisión la posición del lápiz (se requiere papel especialmente marcado). El segundo, basado en la triangulación de señales ultrasónicas entre el mango y la base (requiere la instalación de una base en el costado de la lámina). La pluma que me llegó es del segundo tipo.



Las características del dispositivo son bastante estándar para su clase. Cobertura: aproximadamente A4, resolución óptica: 100 ppp. Capacidad de memoria: aproximadamente 100 páginas de texto escrito a mano.

El dispositivo es bastante conveniente, y la gran ventaja de este modelo en particular es que no requiere baterías, lo que le permite cargar tanto la base como el lápiz desde USB (es extraño que casi todos los demás modelos que vi usaran baterías para alimentar el lápiz).

Yo personalmente uso el bolígrafo en clases de manejo (teoría). Fue divertido cuando una vez en un bolígrafo terminó la pasta, y con calma seguí escribiendo con un núcleo vacío, sin prestar atención a las miradas extrañas del exterior :)

Pero estaba más interesado en otra característica del bolígrafo digital, a saber, la capacidad de trabajar con una conexión directa a una computadora en modo tableta o mouse.

Al conectar la base a la computadora a través del puerto usb e instalar el Note Manager desde el kit de entrega, obtenemos inmediatamente la apariencia de una tableta gráfica.

Una gran ventaja de esta solución es la capacidad de ver el objeto que se dibuja. Es conveniente, por ejemplo, delinear rápidamente el contorno de un dibujo de esta manera (casi sin mirar la pantalla), y luego cambiar el núcleo en el asa para vaciarlo (terminar), y proceder con el acabado y la eclosión.
Otra opción: puede dibujar un camino directamente sobre la imagen existente. Muy cómodo



La desventaja de la solución es la falta de consideración de la fuerza de presionar la pluma sobre la superficie. Sin embargo, los editores gráficos modernos son bastante convenientes a este respecto. Es fácil ajustar los trazos para que el principio y el final de la línea siempre sean suaves, y si lleva el control deslizante de ancho y transparencia a un lugar destacado, acostumbrarse a esa "tableta" es bastante fácil. A pesar de que el costo del dispositivo es significativamente menor que la tableta "normal", y el objetivo principal del dispositivo no se ha cancelado.

Sin embargo, si quisiera profundizar en esto, el material claramente no se basaría en el artículo. De interés es una opción más avanzada.

Después de todo, nada le impide combinar una "tableta improvisada" con una pantalla normal, y obtenemos una apariencia de tableta de pantalla por 1/10 de su precio ... (por supuesto, excluyendo el costo de la pantalla).



La idea de combinar una pantalla con una tableta surgió hace mucho tiempo. Una vez incluso tuve un experimento al "incrustar" la antena de la tableta en la pantalla de una computadora portátil vieja. Por desgracia, no salió nada de eso. La matriz de pantalla estándar, cuando está activada, bloquea completamente la conexión de la tableta con el lápiz y resulta imposible usarla.

Pero en el caso del "bolígrafo digital", la situación es completamente diferente. Los datos se intercambian "en un lado de la pantalla", y se utilizan ultrasonidos y radiación infrarroja para la comunicación. Tanto la presencia de una pantalla cercana no es un obstáculo (como resultó no del todo).
No tuve la tarea de ensamblar el dispositivo terminado, ya que compré una tableta de pantalla hace un par de años. Pero la experiencia en sí fue muy interesante, y ahora, el resultado:



1. La idea es bastante viable. Por supuesto, no todo es tan optimista como nos gustaría; sin embargo, esta no es la funcionalidad que funcionará de fábrica, pero todos los problemas pueden resolverse mediante el software y el ensamblaje competente del dispositivo. No hay problemas fundamentales.

2. Al final resultó que, el dispositivo es inestable cuando está en contacto con la pantalla. Pero después de haber elevado ligeramente la base sobre el plano de la pantalla y haberla dirigido correctamente, logramos una respuesta confiable.

3. En el controlador del dispositivo, no es posible calibrarlo con precisión (la tableta es una función adicional), por lo que tengo diferencias significativas entre el cursor y el lápiz. Según tengo entendido, puede usar el calibrador estándar de wacom, pero mi tableta principal tiene un controlador muy cambiante, por lo que no me atreví a experimentar con él.

4. En la animación, se nota un retraso significativo en el renderizado, pero no es así. El hecho es que no quería arañar la pantalla del monitor, y no había ventanas para cubrirla en la casa. Además, el montaje horizontal de un monitor grande no es fácil, y dibujar en uno vertical es inconveniente. Por lo tanto, utilicé una utilidad de terceros que le permite convertir el iPad en un monitor adicional ( artículo geektimes ). La tableta tiene suficiente vidrio duro para que no se raye con un bolígrafo. Por lo tanto, el retraso se da precisamente al transferir la imagen a la tableta a través de wifi, y no al renderizado en sí.

4.1. Pero hay una ventaja. Si encuentra un bolígrafo digital que admite la comunicación con la computadora en modo tableta, puede armar una tableta con pantalla inalámbrica y dibujar en Photoshop, recostado en una silla)

Como conclusión:

1. "Lápiz digital": un dispositivo interesante y útil, con características adicionales interesantes.

2. Modo tableta: esencialmente convierte el dispositivo en algo completamente diferente. Le permite probar habilidades de dibujo digital sin comprar una tableta gráfica separada.

3. Si tiene el tiempo y el deseo, puede convertir un bolígrafo y cualquier monitor / tableta en una especie de tableta con pantalla. Por supuesto, para uso profesional necesita el equipo apropiado, pero como dispositivo para principiantes, tal "simbiosis" puede ser muy curiosa.



Agradezco a Dadget por proporcionar el dispositivo para realizar pruebas.
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Source: https://habr.com/ru/post/es395921/