数码绘图板

数字绘图板（也称为数字化输入板、数字转换器、数位板）是一种用于计算机输入的定点设备。 在数位板上移动特殊指示工具的尖端，通常是称为手写笔的钢笔，或带有十字准线的冰球形计算机鼠标。 指点设备发出脉冲，平板电脑通过脉冲接收有关坐标、笔压和在相应位置按下的其他按键的信息。 这种通过笔或压力来捕获数据的过程也称为数字化。 对于更高级的模型，可以识别更多信息，例如笔倾斜、笔旋转、手指压力或多个工具。 与没有数字化仪功能但也提供笔操作的触摸屏相比，纯数字绘图板或数字化仪无法显示任何内容。

根据系统和制造商的不同，不同的技术用于位置检测 - 这些技术的组合也是可能的。

对于电容系统，表面某些区域的电容变化可以实现位置确定。 对于电阻式平板电脑，位置由表面上的压力确定，压力会触发表面某些区域的电阻变化，从而实现位置确定。 数字绘图板中广泛使用的一种方法是感应传输系统，下面将对其进行更详细的描述，该系统具有以下特性：

• 选择性地二维确定笔在数位板上移动的位置。 选择性抑制干扰，例如来自手的干扰。 该位置在平板电脑的电子设备中确定，与笔的属性相匹配。
• 如果有源输入笔中没有电池供电，感应系统也用于为笔中的电子设备供电。 从技术上讲，这是通过感应近场耦合实现的。 使用类似于非接触式 RFID 系统中使用的过程，其中应答器的电子设备在读取过程中由读取设备提供电能。
• 数位板和笔之间无线数据传输的一种适当形式，允许传输附加信息。 例如，这包括有关笔上不同按钮的信息、施加在笔尖上并由压力传感器测量的压力强度、某些品牌笔的倾斜度以及某些笔的xxx标识符等附加信息用于自动工具切换。

基于 RFID 技术的感应系统避免了误识别，例如手或手指在该区域或托盘上。 从技术角度来看，与 RFID 系统的主要区别在于能够确定笔的准确位置，而 RFID 应答器则不需要这种特性。

采用感应式定位，托盘表面下方有一块传感器电路板，带有几条水平和垂直的导体轨道，如相邻的图所示。 垂直走线在一侧布线，水平走线在另一侧。 这些导体轨道连接到 10 个线圈组，这些线圈可以通过平板电脑的电子设备进行切换。 线圈在印刷电路板上的位置是确切已知的，并且可以通过循环切换短交流电信号来确定以这种方式形成的布置中的引脚的位置。

作为笔的替代品，也可以使用所谓的圆盘，它像计算机鼠标一样在平板电脑上移动，并借助十字准线在平板电脑上实现更精确的瞄准，从而实现模板的数字化。 在这里，线圈通常明显地放置在十字准线周围。 一些制造商提供不同的笔尖，以适应模拟工具的触觉感知，直至在喷枪上建模的工具。

如果提供不同的工具，来自工具的识别信号通常会自动传输到平板电脑，这样就无需手动切换工具，并可以为每支笔进行单独设置，就像使用经典绘图工具一样。

大多数数码绘图板在接触敏感区域旁边也有键盘，有时在该区域的边缘也有虚拟键盘，以便能够快速访问程序功能或更改当前工具的设置。

使用手写笔控制光标有许多优点：

• 使用数字绘图板可以比使用鼠标更精确地控制图形应用程序中的画笔和类似工具。
• 以前只能用鼠标暗示形状，现在您可以真正地绘画并准确地绘制整个图像。 手写笔由手指的敏感肌肉引导，特别是食指，而鼠标则由整个手肘骨和手腕引导。
• 由于笔的信号可以穿透纸，因此可以将纸上的绘图描到计算机中。
• 一些数字绘图板还可以识别笔相对于数位板的定位角度。
• 可以将程序功能分配给平板电脑表面的特定按钮。
• 操作更直观； 不熟悉鼠标操作（但会写字）的人也可以使用手写笔。

数字绘图板或他们的笔可以评估压力强度，例如控制画笔大小或图形软件中的不透明度（见图）以及控制材料的应用和去除或其在三维空间中的变形。

与仅识别相对移动的 PC 鼠标不同，数字绘图板具有绝对坐标，平板电脑上的每个点大致对应于屏幕上的一个点。 另一方面，使用鼠标时，鼠标指针会从其当前位置“推得更远”。

示例：如果要在屏幕上选择一个点，首先必须将鼠标移到那里。 另一方面，使用数码绘图板，您可以直接在相应的位置上“按下”。 当笔在数位板上没有压力或短距离悬停在数位板上时，指针会立即放置。 多一点压力然后转换点击。

在专业用途中，这可以精确跟踪纸质模板的线条，以便将图纸（例如施工图）数字化。 使用鼠标根本无法完成此类工作。

• 如果您同时使用键盘和平板电脑，则必须先放下笔，然后才能用双手打字。 再次拿起和重新定位笔比伸手去拿鼠标更麻烦，后者消除了重新定位。

• 大型数码绘图板会占用大量桌面空间，而较小型号的可用空间有限。

• 小型平板电脑不应与高分辨率显示器一起使用，因为尺寸差异（平板电脑一个区域上的像素更多）使得精确定位非常累人和累人。

• 影响鼠标行为的程序将无法正常运行。 例如，在某些游戏中，光标的位置会发生变化。 由于平板电脑无法做到这一点，因此程序将出现故障，例如光标位置不变，作为新的移动处理。

• 如果始终选择相同的菜单项或执行相同的操作，平板电脑表面的某些地方会出现更严重的划痕。 这反过来又会进一步磨损笔，灵敏度也会受到影响。

数码绘图板首先使一些活动（例如绘画、在 PC 上绘图等）成为可能，并已成为以下领域的重要工具：

• 数字图像处理和数字绘画：可以更快地选择模式（工具）并更精确地进行修正。 可以精确地改善曝光和剂量。
• 设计（平面设计、工业设计、纺织品设计和时装设计）：用于说明想法的速写有时只能通过数字方式制作。 这里的优势在于草稿的快速数字交换（与纸质草图相比，无需扫描）。 这同样适用于插图。 现代 CAD 软件有时已经为新的工作方式提供了特殊的程序内部功能 - 从草图到成品的转换速度更快、更直观。
• 音频和视频编辑（电影和电视）：哑光绘画（数字绘制的电影布景）长期以来一直是电影不可或缺的一部分，现在几乎完全以数字形式制作。 优势在于灵活地处理图层并消除耗时的扫描。
• 演示：在通过 beamer 进行演示的情况下，可以使用数字绘图板快速插入评论，或者，特别是在讲座期间，可以快速添加数学计算。