DViT (Digital Vision Touch)

DViT (Digital Vision Touch) — дисплейная проекционная система с функцией трекинга рук оператора, разработана фирмой SMART Technologies в 2003 году.

Суть её в том, что специальные цифровые видеокамеры, расположенные по углам доски, считывают координаты положения пальца или маркера.

Можно применять как переднюю, так и заднюю проекцию. Важное достижение фирмы — разработка базового программного обеспечения для поддержки функций ИД.

Программное обеспечение работает в среде Windows.

Электронная доска состоит из проекционной системы, проецирующей изображение на обычную доску (диффузионный экран), и системы машинного зрения на базе микро-видеокамер, смонтированных по углам доски, как показано на рис. 3.

Рис. 3. Микровидеокамера в углу доски

Эта технология позволяет докладчику использовать или специальную ручку, прикреплённую к планшету или собственный палец, что значительно облегчает работу. При использовании ручки, цифровые камеры фиксируют исходящие от нее инфракрасные лучи.

В другом режиме работы, когда докладчик использует палец, движение инфракрасных лучей меняет направление на противоположное, лучи из внешнего источника «освещают» палец.

Специально разработанное программное обеспечение позволяет осуществлять трекинг рук, обработку изображения и интерпретацию действий оператора. Для трекинга применяются инфракрасная система, состоящая из источников подсвета, дающих пучки параллельно плоскости экрана, и камер, работающих в инфракрасном диапазоне. Камеры и подсветка находятся со стороны наблюдателя. Это обычные ПЗС - камеры с ИК - фильтром, отсекающим спектр видимого света. Все четыре кадра изображения прилегающего к поверхности экрана пространства оцифровываются, предварительно фильтруются сигнальным процессором, а затем обработанные профили попадают в компьютер.

По сути, камеры улавливать тени, которые образует палец докладчика. Камеры сообщают информацию о положении пальца на цифровой процессор, который быстро и предельно точно определяет соответствующую точку касания.

Никакого специального покрытия для экрана не требуется, благодаря чему изображение остается кристально четким.

При применении этой технологии существенно повышается быстродействие и точность позиционирования курсора по сравнению с резистивной технологией, увеличиваются функциональные возможности.

Технология масштабируемая, имеет очень высокое быстродействие и точность.

Программное обеспечение позволяет поддерживать ввод данных, как с помощью пальцев, так и с помощью указки. Программа SMART Recorder обеспечивает распознавание рукописного текста, а также возможность делать записи поверх движущегося или неподвижного видеоизображения на экране.

Выпускаются модели электронных досок, как передней, так и задней проекции. К 2009 году было продано в 100 стран мира около 1500 000 электронных досок Smart Tech.

3.3 Электромагнитная технология

При использовании электромагнитной технологии интерактивная доска имеет твердую поверхность. Внутри слоистой структуры находятся регулярные решетки из часто расположенных вертикальных и горизонтальных координатных проводников.

Электронное перо (маркер) с катушкой индуктивности на кончике, которое может быть активным или пассивным, наводит электромагнитные сигналы на координатных проводниках, номера которых определяют местоположение кончика пера.

Активное перо питается от батарей или получает энергию по проводу, которым привязано к доске, пассивное работает от наводимого в катушке напряжения.

Перо в некоторых моделях способно различать градации силы нажатия, что удобно для применения в программах рисования.

Кончик пера может располагаться на некотором удалении от поверхности (не более 10 мм), благодаря чему на доски можно навешивать плакаты и работать поверх них.

Помимо маркеров изготовитель может предлагать электронный ластик. Электромагнитные доски обычно откликаются на действия пользователя несколько быстрее, чем аналого-резистивные. Скорость выдачи информации у них 100-120 пар координат в секунду, а, следовательно, время реакции системы ограничивается только производительностью компьютера.

Внутренняя разрешающая способность системы - 1000-2000 линий на дюйм и выше.

Электромагнитные доски не чувствительны к нажатию рукой и другими предметами, а маркеры для них обычно имеют кнопки мыши.

Электромагнитные интерактивные доски выпускают компании Promethean, ReturnStar, Sahara Interactive.

3.4 Лазерная технология

В систему входят два инфракрасных лазерных угломера, обычно располагаемых сверху по углам доски, как показано на рис. 4.

Рис. 4. Лазерная ИД

Угломер работает следующим образом: вращающееся с постоянной угловой скоростью зеркало направляет ИК-луч так, чтобы он, подобно антенне радара, из одной точки сканировал всю поверхность доски.

Лучи ИК лазеров отражаются от "воротничка" маркера и регистрируются фотодатчиками. Система запоминает угол поворота зеркала в момент фиксации отраженного блика. Затем на основании расстояния между угломерами и значений углов встроенный микропроцессор вычисляет координаты кончика пера.

Работать пальцем или обычным маркером с лазерной интерактивной доской не получится - нужен специальный маркер, который для уменьшения ошибок позиционирования желательно держать перпендикулярно поверхности доски.

Информация о нажатии на кнопки посылается в систему посредством ультразвука (для этого электронный маркер оснащается батарейкой) или сигнала какого-либо другого вида. Маркеры разного цвета и электронный ластик система различает по оптическим свойствам отражающего "воротничка".

Безусловное достоинство технологии в том, что сама доска может быть сделана из любого материала. Принципиальный недостаток лазерной технологии - докладчик может случайно перекрыть луч лазера, в результате чего процесс измерения координат нарушается. На лазерную доску можно вешать плакаты и работать поверх них. Лазерные интерактивные доски наиболее дороги в производстве. Их выпускает компания - PolyVision.

3.5 Ультразвуковая/инфракрасная технология

Система, запатентованная под названием eBeam, использует различие в скорости распространения световых и звуковых волн. Электронный маркер испускает одновременно и ИК-свет, и ультразвук. Размещенные по углам доски ИК-датчик и ультразвуковые микрофоны принимают сигналы, и встроенная электронная система по разности времени их прихода вычисляет координаты маркера. Скорость выдачи информации - около 80 пар координат в секунду (рис. 5).

Электронный маркер работает от батарейки, как и электронный ластик. Основной недостаток ультразвуковой/инфракрасной технологии тот же, что у электромагнитной и лазерной - необходимо использовать специальный электронный маркер. На случай, когда нужно "оцифровать" традиционную презентацию или лекцию, проводимую с использованием маркерной доски, предлагаются специальные насадки для обычных маркеров.

Интерактивные доски с использованием ультразвуковой/инфракрасной технологии выпускают компании Hitachi, Panasonic и ReturnStar.

Поскольку набор ультразвуковых микрофонов и ИК - датчиков с блоком преобразователя не зависит от вида, материала и размеров доски, он может быть исполнен в виде отдельного изделия, которое крепится к любой маркерной доске и настраивается под любые размеры рабочего поля. Подобные решения предлагают компании Mimio, Emkotech, Luidia, и Quartet.

Рис. 5. Ультразвуковая / инфракрасная доска

3.6 Технология безбатареечного беспроводного пера

Сетка проводов, расположенная внутри электромагнитной интерактивной доски, служит то излучателем, то приемником слабого высокочастотного электромагнитного поля (режим работы меняется порядка 100 раз в секунду). При излучении поля электрические импульсы поочередно пробегают по проводам сетки. Внутри кончика пера размещен резонансный контур, настроенный на частоту этого поля. В контуре наводятся электрические колебания, фаза которых зависит от местоположения контура относительно координатной сетки. Энергия колебаний (после выпрямления и стабилизации напряжения) питает встроенный в перо микропроцессор.

Последний анализирует показания датчика нажатия на кончик пера и состояние кнопок, после чего формирует сигнал для модулятора, который меняет форму колебаний в контуре в момент, когда перо работает на излучение, а проводная сетка принимает сигнал. Полученный ответный сигнал анализируется микропроцессором доски, который с большой точностью определяет положение пера на поверхности и получает информацию о нажатии на его кнопки и кончик (рис. 6.).

Рис. 6. Безбатареечное беспроводное перо

4. РАЗНОВИДНОСТИ ИНТЕРАКТИВНЫХ УСТРОЙСТВ

В данном разделе рассмотри конкретные модели и их характеристики.

4.1 Электронные копировальные блоки

Данные устройства, выпускаемые компаниями Panasonic и Plus, позволяют перенести на бумажный носитель или передать в компьютер информацию, нанесённую маркером на специальную пластиковую поверхность, выполненную в виде гибкого полотна. Пластиковое полотно перемещается мимо системы датчиков, считывающих информацию, наподобие обычных факсимильных аппаратов. В стационарных копировальных блоках полотно сшито в виде кольца, воспринимающие датчики расположены по вертикали на задней поверхности блока.

После нанесения маркером (специальным фломастером) информации нажимается кнопка копирования, полотно проворачивается слева направо или в другую сторону, записанный материал считывается датчиками и распечатывается на факсимильной бумаге с помощью термопринтера в необходимом количестве экземпляров (в последних моделях - на обычной бумаге). Одновременно файл может быть передан в компьютер, сохранён в нём, обработан и распечатан, а при необходимости - выведен на большой экран с помощью мультимедийного проектора, подключённого к компьютеру. После копирования полотно с нанесённой информацией оказывается на невидимой задней стороне устройства, на переднем плане оказывается чистое полотно, и сеанс записи и копирования можно повторить. Нанесённая маркером информация легко стирается обычной губкой. Стационарные блоки выпускаются в разных модификациях, различающихся, в частности, размерами и количеством рабочих поверхностей. Копировальные блоки позволяют: освободить слушателей от необходимости вести записи во время учебных занятий или конференций и сконцентрироваться на проблемах, которым посвящено мероприятие, и при этом получить четкие и подробные записи, которые они смогут взять с собой.

Характеристики некоторых копировальных блоков приводятся в таблице.

Модель	Конструкция	Тип бумаги	Поле копирования (см)	Габариты (см)	Вес (кг)
Plus Manager	2 рабочие поверхности	Термобумага в рулоне	88 х 124	92х147х20 (без подставки)
Plus Color	2 рабочие поверхности	Стандартная, А4 (цветная печать)	85 х 124 (без подставки)	92х147х20	41,6
Panasonic KX-BP 635	2 рабочие поверхности	Стандартная, А4	85 х 168	145х191х24 (без подставки)	36,5
Panasonic KX-BP 735	4 рабочие поверхности	Стандартная, А4	85 х 133	1

Дата добавления: 2014-01-07