Плоттер
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2009 г. ) |
Плоттер – это машина, которая создает векторные графические изображения. Плоттеры рисуют линии на бумаге с помощью ручки или, в некоторых случаях, используют нож, чтобы разрезать такой материал, как винил или кожа . В последнем случае их иногда называют режущим плоттером .
В прошлом плоттеры использовались в таких приложениях, как компьютерное проектирование , поскольку они могли создавать штриховые рисунки намного быстрее и с более высоким качеством, чем современные обычные принтеры. Настольные плоттеры меньшего размера часто использовались для деловой графики. Принтеры с графическими возможностями отняли часть рынка к началу 1980-х годов, а появление лазерных принтеров в середине 1980-х годов в значительной степени исключило использование плоттеров в большинстве ролей.
Плоттеры сохраняли нишу для создания очень больших чертежей в течение многих лет, но в настоящее время их в значительной степени вытеснили обычные широкоформатные принтеры . Режущие плоттеры по-прежнему используются во многих отраслях промышленности.
Обзор
[ редактировать ]Плоттеры с цифровым управлением произошли от более ранних полностью аналоговых XY-писателей, которые использовались в качестве устройств вывода для измерительных приборов и аналоговых компьютеров .
Перьевые плоттеры печатают, перемещая ручку или другой инструмент по поверхности листа бумаги. Это означает, что плоттеры представляют собой устройства векторной графики , а не растровой графики, как в других принтерах . Перьевые плоттеры могут рисовать сложные штриховые рисунки, включая текст, но делают это медленно из-за механического движения перьев. Они часто неспособны эффективно создать сплошную цветную область, но могут заштриховать область, нарисовав несколько близких правильных линий.
Плоттеры предлагали самый быстрый способ эффективного создания очень больших рисунков или цветных векторных изображений высокого разрешения, когда компьютерная память была очень дорогой, а мощность процессора была очень ограничена, а другие типы принтеров имели ограниченные возможности вывода графики.
Перьевые плоттеры по существу устарели и были заменены широкоформатными струйными принтерами и светодиодными принтерами с тонером . Такие устройства могут по-прежнему понимать векторные языки, изначально разработанные для использования с плоттерами, поскольку во многих случаях они предлагают более эффективную альтернативу растровым данным.
X–Y плоттер
[ редактировать ]Плоттер X – Y — это плоттер, который работает по двум осям движения («X» и «Y») для рисования непрерывной векторной графики. Этот термин использовался, чтобы отличить его от стандартных плоттеров, которые управляли только осью «y», причем ось «x» постоянно подавалась для построения графика некоторой переменной во времени. Плоттеры отличаются от струйных и лазерных принтеров тем, что плоттер рисует непрерывную линию, подобно ручке на бумаге, в то время как струйные и лазерные принтеры используют очень мелкую матрицу точек для формирования изображений, поэтому линия может казаться непрерывной невооруженным глазом. На самом деле это дискретный набор точек.
Электростатические плоттеры
[ редактировать ]В электростатических плоттерах используется процесс переноса сухого тонера, аналогичный тому, который используется во многих фотокопировальных машинах . Они были быстрее перьевых плоттеров и имели большие форматы, подходящие для воспроизведения инженерных чертежей. Качество изображения часто было не таким хорошим, как у современных перьевых плоттеров. Электростатические плоттеры выпускались как планшетного, так и барабанного типа. Электростатический плоттер использует пиксель в качестве средства рисования, подобно устройству отображения растровой графики . Головка плоттера состоит из большого количества встроенных в нее крошечных стилусов (аж 21760). Эта головка проходит по ширине бумаги, проходя мимо головы, создавая рисунок. Доступные разрешения могут составлять от 100 до 508 точек на дюйм. Электростатические плоттеры очень быстры: скорость печати составляет от 6 до 32 мм/с, в зависимости от разрешения плоттера. [1]
Режущие плоттеры
[ редактировать ]
Режущие плоттеры используют ножи для разрезания куска материала (например, бумаги , майларовой пленки или виниловой пленки), лежащего на плоской поверхности плоттера. Режущий плоттер подключается к компьютеру, оснащенному программным обеспечением для проектирования резки или рисования . Эти компьютерные программы отвечают за отправку необходимых размеров или рисунков резки, чтобы дать команду режущему ножу выполнить правильную резку проекта. [2] [3]
В последние годы использование режущих плоттеров (обычно называемых машинами для высечки ) стало популярным среди домашних любителей бумажных поделок, таких как изготовление карточек и скрапбукинг . Такие инструменты позволяют карточек и наклеек очень точно и с повторяемостью вырезать нужные формы .
Языки
[ редактировать ]Был создан ряд языков управления принтером для управления перьевыми плоттерами и передачи таких команд, как «поднять перо от бумаги», «поместить перо на бумагу» или «нарисовать линию отсюда сюда». Тремя распространенными ASCII языками управления плоттерами на основе Hewlett-Packard компании являются HP-GL , его преемник HP-GL/2 и Houston Instruments DMPL . Вот простой сценарий HP-GL, рисующий линию:
SP1; PA500,500; PD; PR0,1000; PU; SP;
Эта программа дает команду плоттеру взять первое перо (SP1 = Выбрать перо 1), перейти к координатам X=500, Y=500 на листе бумаги (PA = Plot Absolute), опустить перо против бумагу (PD = Pen Down), чтобы переместить 1000 единиц в направлении Y (таким образом рисуя вертикальную линию - PR = Plot Relative), поднять перо (PU = Pen Up) и, наконец, положить его обратно на место.
Программисты, использующие FORTRAN или BASIC, обычно не программировали их напрямую, а использовали пакеты программного обеспечения, такие как библиотека Calcomp, или независимые от устройства графические пакеты, такие как библиотеки AGL Hewlett-Packard или расширения BASIC, или высокопроизводительные пакеты, такие как DISSPLA . Они установят коэффициенты масштабирования от мировых координат до координат устройства и преобразуют его в команды устройства низкого уровня. Например, чтобы построить график X*X в HP 9830 BASIC, программа будет выглядеть так:
10 SCALE -1,1,1,1
20 FOR X = -1 to 1 STEP 0.1
30 PLOT X, X*X
40 NEXT X
50 PEN
60 END
История
[ редактировать ]Одним из первых плоттеров был Конрада Цузе транзисторный Graphomat Z64 с компьютерным управлением , выпущенный в 1958 году и также показанный на Ганноверской ярмарке в 1961 году. [4]
Ранние перьевые плоттеры, например Calcomp 565 1959 года, работали, помещая бумагу на ролик, который перемещал бумагу вперед и назад для движения X, в то время как перо перемещалось вперед и назад по направляющей для движения Y. Бумага поставлялась в рулонах и имела перфорацию по обоим краям, которая фиксировалась звездочками на роликах.
Другой подход, например, Interact I компании Computervision , заключался в прикреплении шариковых ручек к пантографам для рисования и приведении в движение машин с помощью шаговых двигателей, управляемых компьютером. Его недостаток заключался в том, что он был несколько медленным в перемещении, а также требовал площади, равной размеру бумаги, но мог использоваться и в качестве дигитайзера . Более поздним изменением стало добавление зажима с электрическим управлением для удержания ручек, что позволяло их менять и, таким образом, создавать разноцветные отпечатки.
Hewlett Packard и Tektronix производили небольшие планшетные плоттеры размером с настольный компьютер в конце 1960-х и 1970-х годах. Перья были установлены на передвижной стержень, при этом ось Y представляла собой движение вверх и вниз по длине стержня, а ось X представляла движение стержня вперед и назад по столу для рисования. Из-за массы стержня эти плоттеры работали относительно медленно.
В 1980-х годах в небольшом и легком принтере HP 7470 появился механизм « шлифовального круга», устраняющий необходимость в перфорации по краям, в отличие от плоттеров Calcomp двумя десятилетиями ранее. Шлифовальные круги на противоположных краях листа прижимаются к упругим роликам с полиуретановым покрытием и образуют на листе крошечные углубления. Когда лист перемещается вперед и назад, шлифовальные круги удерживают лист в правильном положении, поскольку частицы песка попадают в более ранние углубления, подобно зубьям двух сцепившихся шестерен. Ручка установлена на каретке, которая перемещается вперед и назад по линии между абразивными кругами, представляющей ортогональную ось. Эти меньшие по размеру плоттеры для домашнего использования стали популярными для настольной бизнес-графики и в инженерных лабораториях, но их низкая скорость означала, что они бесполезны для общих целей печати, и для этих работ потребуются другие обычные принтеры. Одной из категорий, представленной MultiPlot компании Hewlett Packard для HP 2647 , была «словарная диаграмма», в которой плоттер использовался для рисования больших букв на прозрачной пленке. Это был предшественник современной диаграммы Powerpoint. Благодаря широкой доступности изображений высокого разрешения струйные и лазерные принтеры , недорогая память и компьютеры, достаточно быстрые для растеризации цветных изображений, перьевые плоттеры практически исчезли. Тем не менее, механизм песочного круга до сих пор используется в струйных инженерных плоттерах большого формата.
Плоттеры также использовались в киосках Create-A-Card , которые какое-то время были доступны в отделах поздравительных открыток в супермаркетах, где использовался HP 7475 шестиперьевой плоттер .
Плоттеры используются в основном для технического рисования и САПР , где они имеют преимущество в работе с очень большими форматами бумаги, сохраняя при этом высокое разрешение. Другое применение было найдено путем замены ручки резаком, и в таком виде плоттеры можно найти во многих магазинах одежды и вывесок.
Изменение цвета или ширины линии потребовало от плоттера смены перьев. На небольших плоттерах это делалось либо вручную, но чаще всего плоттер имел магазин из четырех или более ручек, которые можно было устанавливать автоматически.
Нишевое применение плоттеров – создание тактильных изображений для людей с ограниченными возможностями по зрению на специальной термоячеистой бумаге.
В отличие от других типов принтеров, скорость перьевого плоттера измеряется скоростью пера и скоростью ускорения, а не скоростью печати страницы. Скорость перьевого плоттера в первую очередь ограничивается типом используемого пера, поэтому выбор пера является ключевым фактором скорости вывода перьевого плоттера. Действительно, большинство современных перьевых плоттеров имеют команды для управления скоростью поворота в зависимости от типа используемого пера.
Существует множество типов плоттерных перьев, некоторые из которых больше не производятся серийно. технические наконечники ручек Часто используются , многие из которых можно заменить, используя детали и расходные материалы для ручных чертежных ручек. В первых планшетных плоттерах HP и плоттерах с зернистым колесом использовались небольшие запатентованные одноразовые ручки с волоконным или пластиковым наконечником.
В одном типе плоттерной ручки используется стержень из целлюлозного волокна, вставленный в круглую пенопластовую трубку, пропитанную чернилами, причем конец стержня заострен в конический наконечник. Когда ручка движется по поверхности бумаги, капиллярное впитывание вытягивает чернила из пенопласта вниз по стержню на бумагу. По мере того, как запас чернил в пенопласте исчерпывается, миграция чернил к кончику начинает замедляться, что приводит к появлению слабых линий. Замедление скорости рисования позволит линиям, нарисованным изношенной ручкой, оставаться темными, но затухание будет продолжаться до тех пор, пока пена не иссякнет полностью. Кроме того, по мере использования пера с оптоволоконным наконечником кончик медленно изнашивается на графическом носителе, образуя все более широкую и размытую линию.
Доступны шариковые ручки для плоттера с многоразовыми прозрачными пластиковыми резервуарами для чернил. У них нет эффекта выцветания или износа, как у волоконных ручек, но, как правило, они дороже и встречаются реже. Кроме того, обычные шариковые ручки можно модифицировать для работы с большинством перьевых плоттеров.
Виниловый резак
[ редактировать ]Резак для винила (иногда называемый режущим плоттером ) используется для создания плакатов, рекламных щитов, вывесок, логотипов на футболках и других устойчивых к атмосферным воздействиям графических изображений. Винил также можно наносить на кузова и окна автомобилей для крупной и яркой рекламы компании, а также на транцы парусных лодок. Похожий процесс используется для резки тонированного винила для автомобильных стекол.
Цвета ограничены коллекцией винила в наличии. Чтобы материал не сминался, его хранят в рулонах. Типичные размеры рулонов винила составляют 15, 24, 36 и 48 дюймов в ширину и имеют подложку, обеспечивающую относительное расположение всех элементов дизайна.
Оборудование для резки винила похоже на традиционный плоттер, за исключением того, что чернильная ручка заменена очень острым ножом для очерчивания каждой формы и может иметь контроль давления, чтобы регулировать, насколько сильно нож прижимается к виниловой пленке, предотвращая порезы. проникая в материал основы. Помимо потери взаимного расположения отдельных элементов конструкции, вырезанные из материала подложки незакрепленные куски могут выпасть и заблокировать подачу рулона плоттера или режущую головку. После резки виниловый материал снаружи рисунка отделяется, оставляя рисунок на материале подложки, который можно наносить с помощью самоклеящейся пленки, клея, ламинирования или термопресса .
Виниловый нож обычно имеет форму пера плоттера и также крепится на поворотной головке, так что кромка ножа автоматически вращается в правильном направлении при движении головки плоттера.
Виниловые резаки в основном используются для создания одноцветных штриховых рисунков и надписей. Многоцветные рисунки требуют вырезания отдельных листов винила, а затем их наложения во время нанесения; но этот процесс быстро становится обременительным для более чем пары оттенков.
Плоттеры для резки вывесок находятся в упадке в таких приложениях, как общий дизайн рекламных щитов, где широкоформатные струйные принтеры, использующие чернила на основе растворителей, используются для печати непосредственно на различных материалах. Режущие плоттеры по-прежнему используются для точной контурной резки графики, создаваемой широкоформатными струйными принтерами, например, для изготовления оконной или автомобильной графики или фигурных наклеек.
Широкоформатные струйные принтеры все чаще используются для печати на термоусадочной пластиковой пленке, которая затем наносится на поверхность транспортного средства и усаживается по размеру с помощью теплового пистолета, известного как автомобильная пленка .
Статический режущий стол
[ редактировать ]Статический режущий стол — это тип режущего плоттера, в котором используется большой плоский вакуумный стол . Он используется для резки нежестких и пористых материалов, таких как текстиль, пенопласт или кожа, которые может быть слишком сложно или невозможно разрезать с помощью рулонных плоттеров. Статические резаки также могут резать гораздо более толстые и тяжелые материалы, чем способен обрабатывать обычный рулонный или листовой плоттер.
На поверхности стола просверлено несколько небольших отверстий. Материал кладут на стол, а на разрезаемый материал накладывают покровный лист из пластика или бумаги. Включается вакуумный насос, и давление воздуха давит на покровный лист, удерживая материал на месте. Затем стол работает как обычный векторный плоттер, используя различные режущие инструменты для вырезания отверстий или прорезей в ткани. Обложка также разрезается, что может привести к небольшой потере вакуума по краям обложки, но эта потеря незначительна.
Современное использование перьевых плоттеров
[ редактировать ]
Художники и хакеры середины-конца 2000-х годов [5] [6] начали заново открывать для себя перьевые плоттеры как необычные настраиваемые устройства вывода. Качество линий, создаваемых пером на бумаге, сильно отличается от качества линий, создаваемых другими методами цифрового вывода. Даже перьевые плоттеры 30-летней давности, как правило, по-прежнему надежно работают, и многие из них можно было приобрести менее чем за 100 долларов на аукционах и сайтах перепродажи. Хотя поддержка непосредственного управления перьевыми плоттерами или сохранения файлов в формате HP-GL исчезла из большинства коммерческих графических приложений, некоторые современные пакеты программного обеспечения [7] [8] [9] [10] сделать возможной работу с HP-GL в современных операционных системах.
Поскольку использование перьевых плоттеров сократилось, широкоформатные принтеры , которые в значительной степени их заменили, иногда также стали называть «плоттерами».
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Принципы и применение CAD/CAM . ПН РАО.
- ^ «Режущий плоттер» . Камера CUTCNC. 09.10.2011.
- ^ «ДТФ Друкер» . Проверено 17 сентября 2023 г.
- ^ Бёттигер, Хельмут [на немецком языке] (26 октября 2011 г.). «Изобретатель - разрушения и теория, связанные с войной». В Рабенсейфнере, Адольфе (ред.). Конрад Цузе: изобретатель, предприниматель, философ и художник (на немецком языке) (1-е изд.). Петерсберг, Германия: Михаэль Имхоф Верлаг . стр. 37–43 [42–43]. ISBN 978-3-86568-743-2 . стр. 42–43:
Первый плоттер Graphomat Z64: Здесь мы говорили о разработке устройства для рисования (Z60), которое примерно в 1958 году стало Graphomat Z64, первого устройства рисования (плоттера) с компьютерным управлением, оснащенного транзисторами. . Он был успешно продемонстрирован на Ганноверской ярмарке в 1961 году . Он отличался высокой точностью рисования 1/16 мм и 16 различными скоростями рисования и открывал новые области применения обработки данных в области графики. Компьютерное искусство также началось с этой машины. С 1965 года Z64 использовался в швейной промышленности для создания лекал для печати и раскроя. в разработке устройства принимал «оптически» ориентированный Конрад Цузе Естественно, особое участие . Ему пришла в голову идея «двоичной ступенчатой передачи». С помощью суммирующего устройства математически накладывались 15 различных уровней скорости, согласованных в двоичной системе, для направления пера по чертежному мосту и включения и выключения с помощью муфт. С помощью устройства на основе расчетов можно было очень точно построить различные кривые.
(128 страниц) - ^ «Чертежники» (видео). Вимео. 12 мая 2009 г.
- ^ «Эль Муро» . Берлин: УДК. Архивировано из оригинала 12 июня 2007 г.
- ^ «Chiplotle: API Python HPGL (графический язык Hewlett-Packard)» . Колумбия.
- ^ "Обработка" .
- ^ «Хакаплот» . ХВ-А. Архивировано из оригинала 27 февраля 2011 г. Проверено 18 ноября 2010 г.
- ^ «Новые плоттеры Designjet, выпущенные HP в 2015 году» . ХП. 25 ноября 2015 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с плоттерами, на Викискладе?
