DRUKARKI. Drukarki: urządzenia umożliwiające wizualizację danych tekstowych i graficznych na nośnikach papierowych (lub papiero-podobnych)

Transkrypt

1 DRUKARKI Drukarki: urządzenia umożliwiające wizualizację danych tekstowych i graficznych na nośnikach papierowych (lub papiero-podobnych) Drukarki kontaktowe (impact printers): drukarki igłowe (dot matrix printers) drukarki znakowe (character printers) Drukarki bezkontaktowe (non-impact printers) 1. Drukarki laserowe (laser printers) 2. Drukarki atramentowe (inkjet printers) 3. Drukarki termiczne a) stało-atramentowe (solid ink printers) b) termosublimacyjne (dye-sublimation printers) c) termalno-woskowe (thermal wax printers) d)termalno-autobarwnikowe (thermal autochrome printers) przyszłość: Elektroniczny atrament

2 Drukarki atramentowe drukarki w których wydruk jest uzyskiwany z wykorzystaniem płynnego atramentu wyrzucanego z dysz głowicy drukującej najbardziej popularny rodzaj drukarek Fotografia głowicy drukującej (po lewej) i wymiennego pojemnika atramentowego catridge druk na stronie uzyskuje się poprzez ruch głowicy w poprzek kartki przesuwanej podłużnie (obydwa ruchy uzyskiwane z wykorzystaniem silników krokowych) głowice mające dysz (średnica dyszy: µm) mogą zawierać po kilka pojemników atramentowych

3 Dwie podstawowe metody wyrzucania atramentu z dysz: termiczna (thermal buble) stosowana przez Canon i Hewlett Packard wykorzystuje zjawisko rozszerzalności cieplnej atramentu (atrament jest podgrzewany przez mikrorezystory), co powoduje wypychanie mikrokropli atramentu z dysz piezo-elektryczna (piezo-electric) opatentowana przez Epson wykorzystuje piezo-kryształy wprawiane w drgania poprzez przyłożone pole elektryczne, co powoduje rozlewanie atramentu z dysz

4 Zalety drukarek atramentowych: niskie koszty produkcji drukarki -> niskie ceny (producenci sprzedają niekiedy drukarki poniżej kosztów produkcji) łatwość uzyskania kolorowego wydruku Wady drukarek atramentowych: znaczne koszty wymiennych (catridge) -> stosowanie ponownego napełniania pojemników jest ryzykowne uzyskanie wysokiej jakości wydruku nie jest możliwe na typowym papierze (zjawiska rozpraszania i absorpcji) -> wymagany jest specjalny powlekany papier

5 Drukarki laserowe drukowany obraz jest z wykorzystaniem promieniowania, którego źródłem jest laser wykorzystywany efekt: przyciąganie naelektryzowanych cząsteczek z wykorzystaniem pola elektrycznego zalety: wysoka jakość oraz szybkość wydruku (lepsza niż w drukarkach atramentowych), niższe koszty eksploatacji (toner wystarcza na kilka tysięcy stron) możliwość wysokiej jakości wydruku na typowym papierze, wysoka niezawodność (możliwość wydruku setek tysięcy stron), możliwość wydruku na niestandardowych nośnikach: np. koperty możliwość jednoczesnego obsługiwania kilku komputerów wady: wysoka cena, szczególnie w przypadku drukarek kolorowych.

6 Zasada działania drukarek laserowych: Bloki: układ laserowy, optyczny układ skanowania, walec lub bęben z materiału foto-przewodzącego (drum assembly), przewody wyładowcze (corona wires), toner, układ wtapiania (fuser), lampa wyładowcza) 1. Powierzchnia obracającego się bębna zostaje naładowana dodatnio przez przewód wyładowczy 1 2. Układ skanowania powoduje przesuwanie się wiązki laserowej po powierzchni bębna, co powoduje rozładowanie się tych fragmentów (powstaje elektrostatyczny obraz) 3. Na powierzchnię bębna zostają nałożone dodatnio naładowane cząsteczki tonera, które przylegają do rozładowanej powierzchni obrazu laserowego, a są odpychane od pozostałej dodatnio naładowanej części powierzchni bębna. 4. Przewód wyładowczy 2 ładuje ujemnie kartkę papieru 5. Toner znajdujący się na bębnie zostaje przyciągnięty do kartki papieru 6. Przewód wyładowczy 3 rozładowuje kartkę papieru 7. Cząsteczki toneru są wtapiane w kartkę pod wpływem wysokiej temperatury pary rolek (fuser) pokrytych powłoką teflonową nagrzewanych przez lampy kwarcowe 8. Obraz elektrostatyczny zapisany na bębnie jest wymazywany poprzez błysk lampy wyładowczej

7 Fotografie podstawowego bloku drukarki laserowej: wymienny catrige układ laserowy: laser, zwierciadło skanujące, układ soczewek toner: elektryzujący się dwuskładnikowy proszek: pigment plus plastik (pigment dla barwienia papieru, plastik dla wtopienia pigmentu w papier)

8 Kolorowe drukarki laserowe zasada działania: tonery w czterech różnych kolorach (niebiesko-zielony, purpurowy, żółty i czarny) są kolejno nakładane na kartkę papieru metody: cztery oddzielne drukarki monochromatyczne (4 lasery, 4 bębny, 4 przewody wyładowcze itd.) najdroższe drukarki pojedynczy laser i bęben, ale 4 tonery (bęben wykonuje cztery obroty i kolejno nakładane są różne obrazy tańsze drukarki drukarki LED wersja drukarek laserowych (zamiast lasera wykorzystywana jest linijka diod LED zwykle ponad 2500 diod pokrywających cała stronę) wada: stała niska rozdzielczość pozioma

9 Komunikacja PC drukarka nadzorowanie komunikacji: kontroler drukarki porty: równoległy, USB, firmowe czasy prehistoryczne: instrukcje wydruku w postaci kodu ASCI wraz z prostym kodem zawierającym informacje o położeniu znaków (dostępnych tylko kilka fontów, grafika wolno rysowana linia po linii, jakość wydruku zależna od egzemplarza drukarki, niska precyzja ustalania położenia znaku na wydruku, ale łatwość komunikacji PC-drukarka) współczesność: zaawansowane języki komunikacji: Printer Command Language PCL, Adobe s Postscript, Graphical Device Interface GDI, Windows Print System (setki dostępnych fontów, wysoka precyzja ustalania położenia znaku na wydruku)

10 Języki komunikacji PostScript 1985 firma Adobe wprowadziła na rynek PostScript Level 1 pierwszy wielo-platformowy niezależny od drukarki język opisu strony. PostScript opisuje stronę w postaci wektorowej, następuje przesłanie pliku do drukarki, konwersja na bitmapę o rozdzielczości zależnej od możliwości urządzenia (możliwości WYSIWYG What You See Is What You Get) PostScript Level 2 kompresja kolorowych wydruków, ulepszone algorytmy wydruku oraz zarządzania pamięcią PostScript Extreme najnowszy produkt firmy Adobe ->superszybkie, super-wydajne drukarki dla potrzeb dużych drukarni zalety Postcript: wydruki na drukarkach 300 dpi są identyczne jak na typowych naświetlarkach 2400 dpi wykorzystywanych w poligrafii, możliwość pracy z dowolnych platform, PostScrip gwarantuje w pełni, że kopie będą identyczne jak oryginał wady: polityka udzielania kosztownych licencji przez firmę Adobe spowodowała, że drukarki PostScript są wciąż drogie

11 Printer Command Language PCL język wprowadzony przez firmę Hewlett Packard PCL 3 pierwsza szerzej stosowana wersja opracowana dla drukarek igłowych o niskiej rozdzielczości umożliwiająca wydruk jedynie prostych zadań PCL 4- umożliwia wydruk grafiki (język wciąż wykorzystywany w tanich drukarkach osobistych, ponieważ ma niskie wymagania na moc przetwarzania danych kontrolera drukarki) PCL 5 język opracowany dla drukarki Laser Jet III oferujący podobne możliwości jak Post- Script (wektorowy opis strony, skalowalne fonty, WYSIWYG). Wykorzystuje również kompresję danych, która znacząco przyśpiesza czas wydruku w porównaniu do PostScript Level 1 mutacje PCL5 -> PCL 5e (komunikacja dwukierunkowa), PCL 5c (ulepszenia w wydrukach kolorowych) PCL6 język programowania obiektowego zoptymalizowany do wydruków o dużej zawartości grafiki, który został wprowadzony na rynek w 1996 roku i wykorzystany w drukarkach Laser Jet 5, 5N, 5M (zwiększona o ponad 30% szybkość wydruku względem drukarek Laser Jet 4+)

12 Graphical Device Interface GDI całkowicie inna filozofia działania względem języków PostScript i PCL ->PC przygotowuje bitmapy stron wydruku, które są następnie kolejno przesyłane do drukarki zalety: drukarka nie potrzebuje drogich procesorów oraz pamięci RAM ->niższe koszty produkcji wady: wydłużony proces transmisji danych PC-drukarka Windows Print System WPS - wersja GDI (drobne różnice względem klasycznego GDI) aby rozpocząć wydruk strony nie jest wymagane zakończenie procesu przetwarzania strony na bitmapę przez PC Adobe Print Gear system software-hardware wykorzystujący procesor firmy Adobe opracowany na potrzeby rynku So-Ho (small and home office market) podstawowa idea : 90% typowych dokumentów na rynku So-Ho można opisać za pomocą niewielkiej liczby prostych obiektów Adobe twierdzi, że uzyskuje znaczne zwiększenie szybkości przy niskiej cenie procesora

13 Elektroniczny atrament Papier wynalazek (Chiny, 105 rok ) który zrewolucjonizował świat i trudno jest dzisiaj wyobrazić współczesną cywilizację bez papieru (roczne zużycie 280 milionów ton) zalety papieru jako medium do wizualizacji informacji: cena, niewielka masa i wymiary, nie zewnętrznego wymaga zasilania wady: medium jednorazowego użycia -> ogromne straty dla środowiska naturalnego medium które może zastąpić papier: ultra cienki plastik plus elektroniczny atrament potencjalne możliwości: książki, które w zależności od życzenia odbiorcy mogą zawierać różne treści

14 Elektroniczna książki i gazety: kartki papieru wykonane z bardzo cienkiego plastyku atrament w postaci matrycy komórek (mikrokapsułek lub mikrownęk) pokrywa całe strony matryca komórek atramentu jest sterowana elektronicznie poprzez matrycę tranzystorów przesyłając sygnały elektroniczne do mikrokapsułek można zmieniać ich odbijalność (wysoka odbijalność -> kolor biały, niska odbijalność -> kolor czarny) producenci: E-Ink i Xerox E-Ink -> mikrokapsułki wypełnione ciemny atramentem i jasnymi mikrokuleczkami (kuleczki pod wpływem pola elektrycznego zmieniają położenie) Xerox -> mikrokapsułki są jasne z jednej strony, ciemne z drugiej (mikrokapsułki obracają się pod wpływem pola elektrycznego

15 Zastosowania techniki multimedialnej Rozrywka: gry komputerowe/video, telewizja, film, kino klasyczne, kino domowe, elektroniczne książki i prasa, studia wirtualnej rzeczywistości, pokazy laserowe Edukacja: komputerowe programy edukacyjne, nauczanie na odległość, wirtualne ośrodki edukacyjne, symulatory komputerowe Gry komputerowe/video największy segment rynku zastosowań techniki multimedialnej w rozrywce (60% Amerykanów korzysta z gier komputerowych średnia wiekowa 28 lat) internet - 16% 7 6 kino - 16% 34% - gry komputerowe sprzedaż [mld US$] telewizja - 18% 15,5% - książki lata Sprzedaż gier komputerowych w świecie (dane -> wwwwww.idsa.com)

16 Pierwotny podział (2 połowa XX wieku): Gry video gry dostępne w wyspecjalizowanych automatach i współpracują ze zwykłym odbiornikiem TV. Gry komputerowe gry, które można uruchomić na PC. Obecnie podział na gry video i gry komputerowe jest nieaktualny (pojęcia są używane zamiennie) Rodzaje gier komputerowych: 1. Gry akcji (Action games) wymagają zręczności, koordynacji i refleksu (zabijanie, skakanie, zbieranie skarbów, uciekanie itd.) 2. Gry przygodowe (Adventure games) możliwość kierowania jednym lub kilkoma bohaterami, akcja ma linearny przebieg (nie ma możliwości swobodnych przejść pomiędzy poszczególnymi etapami) 3. Gry fabularne (Role Playing Games) bardziej rozbudowana i nie-linearna fabuła niż w grach przygodowych 4. Układanki (Classic Puzzels) symulują proste klasyczne gry w karty, układanki 5. Gry sportowe gry starające się symulować rzeczywiste dyscypliny sportowe 6. Gry symulacyjne (Simulation games) starają się symulować realia kierowania różnego typu pojazdami (wywodzą się od wojskowych symulatorów lotniczych) 7. Gry strategiczne - wymagają od gracza rozwiązywania prostych lub złożonych problemów. Wiele gier stawia gracza jako wodza pewnej grupy. 8. Gry wojenne- podobne do gier strategicznych, ale traktują dogłębniej tematykę starając się dokładnie odtworzyć realia historycznych bitew.

17 Etapy produkcji gry komputerowej 1. Etap przed-produkcyjny a)scenariusz (tworzenie map terenu, wyglądu i zachowań bohaterów, dialogów itd.) - scenariusz jest bardziej skomplikowany niż w filmie ponieważ akcja gry może się rozgałęziać, b)projekty plastyczne projekty kostiumów, bohaterów, budowli, terenu 2. Etap produkcji a)tworzenie głównego programu komputerowego tzw. engine mózgu przyszłej gry; program ten określa sposób komunikacji gracza z komputerem, sposób kierowania postaciami z gry, ramy zachowań i poziom inteligencji cyfrowych przeciwników b)cyfrowa oprawa graficzna przetworzenie projektów plastycznych na postać cyfrową c)sekwencje filmowe przerywniki urozmaicające lub uzupełniające fabułę gry 3. Etap post-produkcji a)montaż łączenie składowych w całość (do środowiska stworzonego przez engine wstawiane są poszczególne obiekty graficzne, sekwencje filmowe b) udźwiękowienie dołączenie ścieżki dźwiękowej c)testy testy wersji beta przez opłaconych beta-testerów d) gra jest udostępniona w wersji okrojonej w internecie e) pełna wersja jest kopiowana na CD

18 Inne zastosowania multimediów Rozrywka Kino klasyczne (sale tzw. multipleksy ogromne ekrany, doskonały dźwięk, najnowszy repertuar, wygodne fotele itd.) Kino domowe namiastka możliwości kina klasycznego w warunkach domowych Telewizja cyfrowa w wersji HDTV + telewizja interaktywna Studia wirtualnej rzeczywistości Pokazy laserowe Edukacja komputerowe programy edukacyjne nauczanie na odległość (wirtualne ośrodki edukacyjne) symulatory komputerowe