45.Що таке плотер? Які їх типи, характеристики, принципи роботи

Плоттер, как и принтер, используется для получения твердых копий данных. Основными характеристиками плоттеров являются:

• формат бумаги;

• технология вывода данных;

• класс принтера;

• точность;

• разрешающая способность;

• скорость печати;

• объем буферной памяти;

• набор команд;

• способ подключения.

Различные модели плоттеров могут принимать бумагу разных форматов (от A4 до A0 по стандарту ISO или форматы от A до E по стандарту ANSI). Размеры листа A4 составляют 210297 мм, а размер листа формата A0 – 8401188 мм. Формат A несколько отличается от A4 (размер листа составляет 216279 мм), размер формата E – 8631118 мм.

Для вывода данных в плоттерах используются различные технологии.

Обычные, так называемые перьевые плоттеры, в отличие от принтера, печатающего по точкам, рисуют изображения или текст на бумаге с помощью пишущего узла перьевого типа (pen plotters). Например, если необходимо провести ли­нию, то пишущий узел перемещается в ее начальную точку, опускает­ся штифт с пером, соответствующим толщине и цвету проводимой ли­нии, и затем перо перемещается до конечной точки линии. В пишущих узлах обычно используются специальные фломастеры. Кроме фломастеров, применяются чернильные и шариковые пишущие узлы, а также другие устройства, обеспечивающие различную ширину ли­ний, насыщенность, цветовую палитру и т. д.

Существуют две разновидности перьевых плоттеров: одноперьевые и многоперьевые.

В одноперьевых плоттерах перо в пишущий узел вставляется вручную. Когда прикладная программа выведет информацию, предназначенную для вывода пером одного цвета, она приостанавливается, предоставляя возможность вставить следующее перо. В приложениях с одноцветными рисунками или там, где разные цвета используются редко, одноперьевые плоттеры могут быть очень экономичны, поскольку не содержат механизма смены перьев, однако при интенсивном использовании разных цветов более предпочтительным является использование многоперьевых плоттеров.

Многоперьевой плоттер содержит механический блок, который может принимать несколько перьев одновременно. В одних плоттерах перья размещаются в круглом устройстве, называемом каруселью, в других перья размещаются по прямой линии. Количество перьев обычно равно 6-8. Выбор нужного пера производится автоматически специальным держателем в соответствии с инструкциями компьютера.

Существенным недостатком перьевых плоттеров является их медлительность и быстрое высыхание чернил.

Значительно более скоростными являются электростатические, термографические, лазерные и струйные плоттеры, а проблему с высыханием чернил может решить карандашный плоттер.

Электростатический плоттер (electrostatic plotter)преобразует линии, которые необходимо начертить, в последовательности рядов точек (делает растровое преобразование линий) и печатает их как матричный принтер. Может использоваться тонер различных оттенков и цветов.

Электростатические плоттеры используют специально обработанную рулонную бумагу или чертежную пленку. Печатающая головка заряжает носитель, и заряженные области схватывают жидкий тонер, используемый вместо чернил.

Термографические (thermal plotters) и лазерные (laser plotters) плоттеры функционируют аналогично электростатическим плоттерам, однако они размечают бумагу с помощью температуры, а не электрического разряда. Термографические плоттеры дешевле электростатических и лазерных, а их скорость сопоставима, однако они, как и электростатические, требуют специально обработанной бумаги.

Карандашный плоттер (pencil plotter) может использовать карандаш вместо перьев. Хотя использование карандаша исключает проблему пересыхания чернил, однако такие плоттеры могут рисовать только одноцветные изображения, а также иногда могут возникать проблемы и с подачей графита. Достоинством карандашного элемента является возможность стирания для небольшого исправления.

Дальнейшим развитием семейства плоттеров стало созда­ние группы устройств с пишущими узлами струйного типа, т.е. струйных плоттеров. Этот тип устройств создан на базе механизмов стандартных плоттеров и ос­нащен современной струйной головкой, обеспечивающей до 4 цве­тов.

В последнее время на базе перьевых плоттеров были созданы режущие плот­теры (cutters). В них пишущий узел заменяется резаком. Изображение пере­носится не на бумагу, а, например, на самоклеющуюся пленку или анало­гичный носитель. Буквы или знаки, полученные с помощью режущего плот­тера, можно увидеть на витринах, вывесках, указателях и т. п.

Все современные плоттеры можно отнести к двум большим классам: планшетные плоттеры (flatbed plotters) и барабанные (drum plotters) плоттеры.

В планшетных плоттерах бумага укладывается плоско на поверхность с фиксацией листа электрическим, реже магнитным или механическим способом, а перо или печатающий узел перемещается через всю поверхность бумаги. для форматов A3—A2 (реже A1—A0), и пишущим узлом. Таким образом, если, например, необходимо провести ли­нию, то печатающий узел перемещается в ее начальную точку, опускает­ся штифт с пером, соответствующим толщине и цвету проводимой ли­нии, и затем перо перемещается до конечной точки линии

Однако для бумаги больших размеров планшетный плоттер становится менее пригодным, так как требует много места. Барабанный плоттер совмещает движение бумаги с движением печатающего узла. Барабанный плоттер перемещает перо по ширине бумаги в то время, как сама бумага движется от одного конца к другому по барабану и валику. Это движение в двух направлениях позволяет охватить всю поверхность бумаги.

Поскольку пишущий узел при печати перемещается над бумагой, существенной характеристикой плоттеров является точность позиционирования. Планшетные плоттеры очень точны, но такие плоттеры наиболее практичны при использовании бумаги форматов A3 или A4. В барабанных плоттерах из-за движения бумаги позиционирование пера может стать менее точным и снизить точность черчения.

Для перьевых и карандашных плоттеров разрешение определяется так же, как у диджитайзеров, т.е. как наименьшее расстояния между двумя точками (у большинства плоттеров 0,01- 0,02 мм). У остальных типов плоттеров разрешение определяется так же, как и у принтеров – в точках на дюйм (dpi). У электростатических, лазерных и термографических плоттеров обычная разрешающая способность составляет 400 dpi, а у струйного плоттера – 75-720 dpi.

Различные типы плоттеров весьма существенно отличаются по скорости печати. Скорость печати на плоттере зависит от сложности рисунка и раз­решения и в среднем составляет 30—60 мин на 1 м² изображения, поэтому вывод сложного чертежа может занять более часа (барабанные плоттеры при этом имеют более высокую скорость печати за счет того, что перемещения пишущего узла происходят только по одной координате). Такой же чертеж электростатический плоттер и другие новые типы плоттеров выполняют за несколько минут.

Как и принтеры, плоттеры сначала загружают выводимое изображение в буферную память, а затем выводится на печать. Перьевые принтеры имеют небольшую память (несколько сотен килобайт), а память электростатических, лазерных и термографических плоттеров может достигать десятков мегабайт.

Как и другие устройства, плоттеры характеризуются набором команд. Вместе с плоттером обычно поставляется и драйвер, позволяющий прикладной программе передавать плоттеру корректные инструкции. Обычно графические программы, работающие с плоттерами, поддерживают весь существующий спектр плоттеров. Другие плоттеры обычно могут эмулировать одну или более известных моделей. Самым распространенным языком управления плоттером является HP-GL (Hewlett-Packard Graphics Language). Так же, как языки принтера, включающие специальные коды, которые обеспечивают режимы печати, HP-GL (последняя версия HP-GL/2) содержит инструкции, поднимающие и опускающие перо, перемещающие его из одной точки в другую, управляющие шрифтами, толщиной, цве­том, заливками и штриховками. и другими характеристиками изображения. Некоторые фирмы дополнительно применяют для векторной и растровой графики свои вариации форматов данных, систем команд и драйверов (DMPI, CalComp, MHGL, BLG, HP-RTI, GALS Grovp4 и др.). Однако под­держка или эмуляция HP-GL является обязательной.

Большая часть плоттеров подключается к последовательному порту компьютера, однако существуют плоттеры (в основном высокоскоростные) с подключением к параллельному порту.

Плоттеры чаще всего используются для графического вывода: линий, окружностей и других геометрических элементов в сложных чертежах в архитектурных и технических приложениях, которые не могут быть выполнены на принтере. Однако небольшие плоттеры недороги и могут быстро выполнить цветные графики и таблицы для подготовки качественных демонстрационных материалов и отчетов.