Системы автоматизированного проектирования

Основными устройствами ввода-вывода являются мониторы, клавиатуры, мыши, дигитайзеры, принтеры, сканеры, графические планшеты.

Наиболее часто применяются два типа мониторов – мониторы с электронно-лучевой трубкой и жидкокристаллические мониторы (рис. 2.4). В самых общих словах – принцип работы первых основан на использовании электронно-лучевой трубки – электрон вылетая из электронной пушки отклоняется отклоняющей системой трубки, и, попадая на поверхность экрана, заставляет светиться частички люминофора. Принцип действия вторых основан на том, что под действием электрического поля кристаллы изменяют свою ориентацию в пространстве, таким образом создавая изображение на экране. Принцип работы мониторов непосредственно влияет на их характеристики. Так как ЭЛТ имеет достаточно большие размеры, то и сам монитор может быть громоздким, однако цветопередача этих мониторов на порядок может быть лучше, чем у жидкокристаллических, поэтому и применять их стоит там, где это нужно – при работе с архитектурными САПР или системами, выполняющими полноцветную предпечатную подготовку документов. Важными характеристиками монитора являются частота развертки, размер диагонали, разрешающая способность.

 

Рис. 2.4. Типы мониторов: ЭЛТ монитор и TFT монитор

Частота развертки имеет то же определение, что и для бытовых телевизоров, с той лишь разницей, что для мониторов количественная величина частоты развертки имеет более важное значение, так как люди проводят за ними гораздо больше времени. Поэтому оптимальным значением будет – не менее 60 Hz – для TFT мониторов (жидкокристаллических) и не менее 85 Hz – для ЭЛТ мониторов.

Размер диагонали экрана монитора измеряется в дюймах (1” = 2,54 см). Чем больше этот размер, тем больше рабочая область экрана. Для комфортной работы большинства САПР необходимо, чтобы диагональ монитора была не менее 17”, оптимально – 21”. Однако максимально большой размер экрана может оказаться для работы плохим вариантом – глаза будут постоянно перемещаться от одной области экрана к другой, а так как это расстояние велико, то и усталость за таким монитором наступает быстро.

Разрешающая способность – по своей сути, это количество точек - пикселей, выводимое на экран монитора. Чем больше разрешение, тем соответственно большее количество точек может отобразится на экране.

Принтер – это наиболее распространенное после монитора устройство вывода информации. Принтер позволяет печать информацию на бумажном носителе.

Наиболее распространены сегодня три вида принтеров: лазерные, струйные и матричные.

Подпись: Рис. 2.5. Лазерный принтерВ лазерных принтерах (рис. 2.5) изображение получается путем напыления на бумагу порошка и последующего его закрепления путем нагрева. Как правило, эти принтеры позволяют получать распечатку формата до А2, правда, стоимость такой техники превышает несколько тысяч долларов США. Плюсами лазерных принтеров являются невысокая стоимость отпечатка, большой ресурс и тихая работа. Если существует необходимость распечатке большого количества чертежей небольшого формата, лазерный принтер – лучший вариант.

Подпись: Рис. 2.6. Струйный принтерСтруйные принтеры (рисунок 2.6) печатают на бумаге с помощью специальных чернил. Эти принтеры также тихи в работе, однако имеют высокую стоимость отпечатка. Достоинствами струйных принтеров является их невысокая стоимость (по сравнению с лазерными принтерами – в разы) и высокое качество цветных отпечатков (струйные фотопринтеры превосходят по качеству печати фотографий традиционные фотолаборатории). Там, где нужно получить исключительное качество, этот тип принтеров конкурентов не имеет.

Подпись: Рис. 2.7. Матричный принтерПринцип работы матричных принтеров (рис. 2.7) схож с работой пишущих машинок. В печатающую головку принтера встроены иголки, которые, ударяя через красящую ленту по бумаге, оставляют след на ней. Это самый дешевый в эксплуатации тип принтеров. Недостатком этих принтеров является невозможность получить качест-венные цветные документы, громкий шум, издаваемый ими при работе, небольшое разрешение.

Плоттеры (рис. 2.8). Этот тип печатающих устройств очень широко применяется при работе с САПР. Они позволяют печатать очень большие форматы (вплоть до А0), возможна также печать на рулонах. Как в цвете, так и в черно-белом варианте. Технология печати большинства плоттеров струйная, поэтому качество отпечатков высокое.

Подпись: Рис. 2.8. ПлоттерСканеры (рис. 2.9) позволяют оцифровывать документы и получать их графическое изображение в компьютере. Технология считывания данных в них реализуется на основе использования светочувствительных датчиков. Сканеры бывают нескольких типов. Планшетные и барабанные – самые распространенные из них. Барабанные имеют на порядок выше разрешающую способность, поэтому они дороги и применяются, когда необходимо получить изображение высокого качества. Планшетные подходят для большинства повседневных задач. В зависимости от типа сканеры позволяют получать черно-белые или цветные изображения. Сканеры отличаются друг от друга разрешающей способностью, количеством воспринимаемых цветов или оттенков серого цвета. Оцифровка документа позволяет значительно расширить возможности работы с ним, например, отсканированный документ может быть распознан специальной программой и переведен в текстовый формат, который можно редактировать в текстовом редакторе (например, MS-WORD).

Рис. 2.9. Планшетный и барабанный сканеры

 Внешние накопители (внешнее ПЗУ) служат для архивирования, хранения и перемещения информации.

Подпись: Рис. 2.10. Дисковод для чтения /записи DVD дисковНаиболее распространенным способом хранения информации сегодня оптические диски различных форматов: CD, DVD, BD (рис. 2.10), MD и т.д. Существенные отличия в них заключаются в объеме хранимой информации: для CD – до 800 Мб, для DVD – до 9 Гб (для двухслойной записи), для BD – до 100 Мб (при четырехслойной записи).

Дигитайзеры используются для оцифровки бумажных документов. Они отличаются от сканеров тем, что информация вносится пользователем пером или указателем, а не считывается светочувствительным датчиком. В состав дигитайзера может входить:

- электронный планшет, на котором располагают чертеж или карту, предназначенную для оцифровки;

- специальный указатель с датчиком, напоминающим увеличительное стекло (лупу) с черным перекрестьем в центре.

Электронный планшет снабжен собственным контроллером. В задачи электронной части дигитайзера входит посылка импульсов по сетке проводников, расположенных под плоскостью планшета.

Когда импульс проходит под перекрестьем указателя, датчик формирует сигнал, посылаемый контроллеру. Получив два таких сигнала – от горизонтального и вертикального проводников, контроллер преобразует их в координаты и передает эту информацию в компьютер. Здесь принятая информация переводится в координаты точки на экране монитора, соответствующей положению указателя на планшете.

3D-моделирование