主题:  绘图板选购之技术大看台——无线无源,我们这样区分专业绘图板

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#12008/7/15 16:38:17
绘图板作为目前电脑绘画的重要工具,已经越来越多地被应用到各种图形处理行业。加上数位板厂商——汉王科技成功进入这个市场,打破了无线无源绘图板的垄断状况,使得无线无源绘图板的整体价格开始下降。因此,可以看到,现在有很多家庭中的发烧友甚至中小学生也开始购买并使用这类产品。

目前整个绘图板市场可谓热闹非凡,除了国内的汉王和国外的Wacom有无线无源绘图板产品外,市面上还存在很多无线有源的绘图板,而且往往价格更低。那么对于我们这些消费者来说,如何才能选择适合自己的产品呢?

一、一切从有线有源谈起
在介绍无线有源和无线无源的区别时,首先给大家定个概念。所谓“有线与无线”主要表述笔与板之间是否有电源连接线,“有源与无源”主要表述“笔”里面是否有电池。

我们需要了解这两者的鼻祖——有线有源电磁压感绘画板。其实从基本原理上讲,电磁感应绘画板类似我们小时玩的磁铁,两个同性或异性的磁铁即使不互相接触也会相互影响。绘画板在通电后就会发出一个磁场,而上方的笔产生另外一个磁场,笔产生的磁场影响绘画板上的磁场,就可以让绘画板发生感应,进而带动鼠标指针的移动。

当进入磁场作用范围时,无需直接接触,由磁场的相互感应来定位。所以我们的笔在板子上方移动时,即使不接触到板子,鼠标也会跟着移动。当笔尖接触到绘画板的表面时,从技术原理上来看,进行了耦合,就会自动进行识别,从而达到绘画输入的效果。

能量从何而来?
大家都知道能量守恒定律,能量不能凭空而来,因此无论是绘画板还是绘画笔产生磁场,都必须得通过电能转换而来。绘画板可以借助连接电脑的电缆获得生成磁场的电能,但是绘画笔的能量来源并没有保证。最初的解决办法自然就是将绘画笔与绘画板使用电缆连接,由绘画板为绘画笔供电。这也就是最早的有线有源电磁感应绘画板。这类产品的问题显而易见,绘画笔后边拖着的这个小尾巴永远无法让用户找到以往使用普通笔的感觉,大大降低了操作的自由度。有线有源的产品主要应用在早期的写字板上,目前已经较少使用。

二、用电池代替小尾巴
摆脱有线笔束缚最简单的方法就是给笔进行独立供电,例如在在笔中放一个电池进行供电。笔借助这个电池产生磁场,与板子的磁场相互作用。而使用这种方式的绘画板就是目前的无线有源绘画板,目前国内的友基绘画板就是采用这种方式。

无线有源绘画板最大的优点是,与无线无源的绘画板相比,这种设计结构很容易实现。在设计和制作工艺上对绘画板和绘画笔的要求都更低。由于笔中有电池独立提供供电,在设计上就可以对板的能量要求较低,笔需要从板上获得磁场的强度也低。反之,无线无源笔的能量都需要板子通过磁场提供,所以它对板要求的能量大,板的功耗大,所产生的磁场也大。

但是无线有源产品存在着致命伤,综合起来归结为以下几点:
1、由于附带了电池,笔的重量一般比较重,很难模仿真实笔的手感,长时间使用后,会导致绘画者手腕疲劳,注意力分散,不能专注于创作工作。
2、时常更换电池为用户带来了不必要的麻烦与额外的费用支出。虽然现在笔中的电池(通常为7号电池)一般可以使用一年以上,但是这仍旧会增加用户的使用负担。
3、有源笔的结构和密封性不如无源笔。
4、无线有源笔还有一个比较严重的缺陷,就是随着电池电量的消耗,电压的下降,笔的压感特性会发生变化,造成在使用相同的力时,笔迹出现过浅或过深,甚至会产生类似钢笔“漏水”的情况,即没使用多大力,绘制的线条也会极粗,非常影响使用感受。

5、撇开电池所带来的这些问题,从结构方面来看,无线有源是采用改变电感的方式,来传递压感。因此,在笔中是依靠弹簧装置进行传导。这一结构造成的结果是:当笔尖接触板子的时候,会有一定的行程,才能体会到压感。当然,有的人喜欢行程大点的,即摁下去之后才有压感的感觉,这个和个人习惯有关系。但是,一旦弹簧老化的时候,行程就非常不稳定,造成手感的不稳定,不容易控制。汉王无线无源的笔中是靠导电橡胶与线圈之间的接触,通过改变电容的方式进行,完全模仿传统笔中手感方式。

目前大家比较熟知的三个品牌:汉王、WACOM、友基,只有友基是无线有源的产品。
最早是WACOM实现了无线无源这一技术。汉王和友基两家公司,在压感笔的发展上,选择了不同的方向。友基选择了“无线有源”、汉王选择了“无线无源”。而其余的公司,要么是放弃对无线无源这一最高技术的研发,转战低端市场,要么是完全放弃了这一绘图板领域。此间环节就不再赘述。
三、让用笔的感觉更真实
为了尽可能地向真实的握笔和书写、绘画感觉靠拢,电磁感应绘画板技术最终发展到了无线无源的地步。我们上边已经简单提到,无源的含义就是笔中不再有电池,绘画笔产生磁场的能量完全来自绘画板。绘画板通过提高磁场的强度,以提供给绘画笔产生磁场的能量。绘画笔感应到绘画板的磁场后,通过自身的线路产生磁场,在借助两个磁场的相互影响实现定位。这种绘画板最大的问题在于,设计和制作的难度比较大,技术门槛较高,对配件(特别是绘画笔中的原件)的精密度远高于普通的无线有源绘画板,只有具备深厚研发实力的公司才有能力生产这样的产品。目前,世界上仅有我国的汉王和日本的Wacom可以设计和生产1024级压感的无线无源绘画板。

无线无源绘画板最大的好处在于,笔可以做得很轻,非常接近现实中的笔。只有笔做到足够的轻,精密的压力感应才有意义。例如,汉王绘画板仅需7克力即可产生压力感应,而这仅仅是一支无线无源绘画笔的重量。无线有源的绘画笔,内置的7号电池就已经达到了十几克的重量,在模拟真实画笔的问题上,存在无法逾越的技术障碍。

全密封结构的笔维护比较容易,只需要定期更换笔尖即可。不过,无线无源技术在提高定位和压感精度时更为困难,所以利用该技术制作的高精度绘画板较为困难,成本也较高。

无线无源技术是目前最先进的压感笔技术,克服了无线有源的种种弊端,无需经常维护,保证了正常使用。有了无线无源技术,人们进行绘画输入时,不会再顾及自己的笔什么时候会缺电,不会再忍受又粗又重的笔的折磨,这样才能真正体会到与“自然”的笔写状态相一致的书写感觉,再加上高质量的压感技术,才能够使得绘画输入得以迅速地普及。

四、同是无源原理不同
目前无线无源的绘画板主要就是汉王和Wacom这两个厂商,虽然同是使用无线无源技术,但是在具体的实现方式上还是略有不同的。

众所周知,笔的位置信息可分解为X方向坐标信息和Y方向坐标信息,而绘画板是依赖绘画板中电路板上多组X方向线圈和Y方向线圈来获得X、Y方向坐标信息的。

Wacom的绘画板上每一个X或Y线圈都同时具有发射与接收的功能,因此所有数据的接收和发射需要交替进行,还需要一个控制电路进行发射和接收的切换。而汉王的绘画板只使用X线圈进行数据发送,而只使用Y线圈进行数据接收。而且,Wacom的绘画板收发的信号都使用相同的频率,而汉王绘画板信号收发则使用不同的频率。

这些原理的区别,最终产生的结果是,Wacom的产品在收发信号切换时会出现一些时间上的损耗,所以通常其主流绘画板的读写速度都是200点/秒,而汉王绘画板由于数据收发是同时进行,所以更容易提高绘画板的读写速度,目前汉王绘画板的新品创艺大师+的读写速度已经可以达到220点/秒。
目前,无线无源绘画板已经成为了专业绘图人员的首选产品,而随着汉王等厂商的加入,激烈的竞争也会进一步降低无线无源产品的价格,普通的电脑绘画爱好者也有能力购买和使用这些产品。因此,无线无源的绘画板将最终成为这一领域的主流产品。
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某小痕

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#22008/7/15 18:41:08
讲得很好很详实的枪手稿。。。学习了。。。


*...本人已死,有事烧纸,小事还魂,大事挖坟...

乱步

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#32008/7/16 21:06:36
lz辛苦了