Плоттер (информатика) - виды, характеристика и принципы работы

Немного истории

Самые первые плоттеры появились в 1959 году. Пионером в этой области была компания Calcomp, и первая модель называлась Calcomp 565. По сути, устройство представляло собой автоматизированный пантограф, который управлялся с помощью программы с ЭВМ. Область применения — построение простых фигур и графиков. Движение по координате Х происходило за счёт перемещения бумаги, а ось Y образовывалась с помощью движения самого графического пера. Естественно, что для работы устройства требовались большие площади.

В 70-х годах компании Hewlett Packard и Tektronix сумели сконструировать более компактные модели графопостроителей, не превышающих габариты обычного офисного стола служащего. Хотя и удалось значительно уменьшить общие размеры, всё-таки технология нанесения точек по-прежнему основывалась на движении графического пера. Чуть позже, с появлением первых струйных и лазерных технологий нанесения печати, такие плоттеры оказались практически полностью бесполезными.

Современный графопостроитель — это автономное устройство с мощным процессором, собственной памятью и целым набором инструментов для точнейшего позиционирования и детализированного создания графики. По сути, сейчас это небольшой компьютер с возможностью широкоформатной печати. И используется он чаще всего для печати баннеров, больших чертежей, рекламных плакатов. То есть печатать на нём доклады или рефераты будет весьма накладно.

Термины и определения

Настало время разобраться с тем, какие виды плоттеров существуют и каковы их характеристики. В терминах существует небольшая путаница. Иногда под плоттерами понимается инструмент для высокоточной резки различных материалов. Но само слово означает процесс вычерчивания, нанесения графики. И более правильно называть режущие устройства каттерами, то есть резчиками. Собственно, слово «плоттер» как аппарат для резки применяется в основном русскоязычными пользователями.

В остальном же мире чаще говорят «каттер», и относится этот термин только к резке материалов.

Все графопостроители могут делиться на категории по трём разным признакам:

• по типу нанесения чертежа;
• по типу подачи материала;
• по типу назначения чертёжного инструмента.

Нанесение графики и чертёжный инструмент

Так как тип нанесения и тип инструмента прямо зависят друг от друга, то можно объединить их в один блок. И здесь имеется большая градация:

• Перьевые. Графическая информация наносится с помощью специальных перьев, которые могут передвигаться в двух осях. Картинка делается с помощью векторов. Такие модели обладают высоким качеством печати, но при этом довольно медлительны.
• Струйные. Практически то же самое, что и домашние струйные принтеры. Только в промышленных масштабах. Краска наносится под давлением через специальные дюзы. Картинка образуется посредством смешения нескольких основных цветов, обычно четырех. Такие модели обладают высокой производительностью, простотой и относительной дешевизной расходных материалов. Но струйные изображения чувствительны к внешней среде.
• Электростатические. Довольно простой способ нанесения. Сначала на полотно наносятся заряженные частицы в местах будущего рисунка. Затем к этой области притягиваются жидкие чернила. На последнем этапе происходит сушка и закрепление рисунка. Это позволяет достичь высокой скорости, но при работе требуются особые условия эксплуатации.
• Лазерные. Сюда же можно отнести и светодиодные. Метод нанесения похож на предыдущий. Вначале происходит «зарядка» полотна невидимым рисунком, затем к заряженным местам притягиваются частицы специального порошка — тонера.

На последнем этапе тонер, проходя через специальную печку, вплавляется в слои материала. Самый качественный и быстрый способ нанесения изображений. Единственный минус — очень дорогое оборудование.

Виды по типу размещения носителя

Основных видов существует два: планшетные и рулонные. Собственно, логика их работы отражена в названиях. Планшетные фиксируют лист на специальной площадке. А над ним уже работает движущийся комплект механизмов и инструментов для нанесения графики. Как можно догадаться, основной минус такой конструкции состоит в больших габаритах. Предназначается такой аппарат в основном для чертежей.

Рулонный или барабанный тип имеет загруженный рулон бумаги, который в процессе нанесения печати разматывается. Строки рисунка наносятся последовательно, одна за другой. За счёт более компактного размещения носителя, удалось добиться уменьшения общих размеров плоттера.

Общие алгоритмы работы

Вне зависимости от типа графопостроителя, все они работают по одной и той же технологии. Для начала необходимо сообщить устройству, что нужно отрисовать, описание формата и техданные. Для этого используется либо подключённое вычислительное устройство, либо информация просто считываются с переносных устройств и расчёт происходит уже силами собственных мощностей графопостроителя. Кстати, некоторые модели могут обладать собственным пользовательским интерфейсом, позволяющим автономно управлять аппаратом.

Плоттер распознаёт полученные данные и формирует в своей памяти алгоритм нанесения рисунка. Проверив наличие носителя, он приступает к печати. Реализация уже зависит от типа аппарата. Если векторный, то формируется массив координат для перемещения пера, если лазерный — на специальном барабане формируется «заряженная» картинка из частиц. На последних этапах печати обычно происходит запекание или закрепление картинки с помощью нагревательных элементов.

В целом работа любого графопостроителя — это масштабированная работа домашнего принтера. Но в отличие от домашних печатающих устройств, плоттеры более узкоспециализированы, выносливы и, как следствие, дороги.