Плоттеры, они же графопостроители, предназначены для вывода чертежей, это векторные устройства (по крайней мере, по входным данным). В первых поколениях этих устройств пишущий инструмент перемещался по траектории, заданной отображаемой в данный момент фигурой. Плоттер способен рисовать графические примитивы:

В планшетном плоттере лист бумаги укладывается на плоский стол и неподвижно закрепляется. На небольших устройствах лист по краям прижимается металлическими полосками к магнитному столу. На устройствах большого формата листы иногда присасываются воздухом через специальные отверстия в столе. Над столом в одном направлении перемещается каретка, вдоль которой перемещается пишущая головка. Вся эта конструкция, напоминающая мостовой кран, приводится в движение двумя шаговыми двигателями, обеспечивающими перемещение пишущей головки по всей поверхности листа. Точность позиционирования измеряется десятыми и даже сотыми долями миллиметра. Головка перьевого плоттера снабжена пишущим пером. На головке имеется соленоид, который прижимает перо к бумаге в нужных местах. У струйного плоттера головка такого же типа, как и у струйного принтера (черно-белая или цветная). Приводы позиционирования и пишущего узла управляются встроенным микроконтроллером в соответствии с принимаемым потоком команд.

Рулонный плоттер

В рулонном плоттере имеется горизонтальный барабан, на который кладется лист бумаги и прижимается к барабану валиками. Края листа свободно свисают вниз (это напольные конструкции). Пишущая головка перемещается по направляющей только вдоль оси барабана. Вращение барабана (в обоих направлениях) и перемещение головки совместно обеспечивают взаимно перпендикулярные перемещения пишущего инструмента относительно бумаги. Рулонные плоттеры позволяют выводить чертежи крупного формата, не занимая при этом огромной площади (как планшетные). Здесь жестко ограничена лишь ширина рулона (А1 или АО). Есть устройства, у которых края листа не свисают, а наматываются на специальные барабаны — такие плоттеры могут «создавать» полотна длиной несколько метров. Однако в рулонном плоттере при повторных прогонах довольно трудно обеспечивать точное позиционирование бумаги, которая катается по барабану вперед-назад во время вывода чертежа огромное количество раз. Из-за этого требуется очень высокоточная (а потому и дорогая) механика.

Современные струйные рулонные плоттеры сделаны несколько иначе. По сути дела они являются растровыми струйными принтерами, головка которых имеет ряд (и не один) сопел. При выводе бумага в них по барабану прокатывается всего один раз, в одном направлении, и за этот проход растровым способом выводится все изображение. Растеризация изображения производится во внутреннем ОЗУ огромного размера, но на данном этапе развития технологии это проще, чем делать сложную механику.

Перьевой плоттер способен выбирать перья (по цвету чернил, типу и толщине) из имеющихся у него в распоряжении. Перья бывают разные — типа шариковой ручки (ball tip pen), фломастера (fiber tip pen) или керамического типа (ceramic tip pen) — каждый тип имеет свою нишу применения. Для выбора пера используют разные механизмы. В револьверном механизме перья устанавливаются в ячейки барабана, размещенного у края рабочего стола плоттера. Отдельный привод поворачивает барабан на нужный угол, предоставляя для доступа требуемую ячейку. Головка подводится к барабану и определенным движением вынимает из него перо (предварительно поставив прежнее в свободную ячейку). У других плоттеров перья устанавливаются в ряд держателей, и головка для обмена подводится к одному из них.

Внешний интерфейс плоттера

Внешний интерфейс плоттера — параллельный или последовательный. В отличие от принтеров, для плоттеров интерфейс не является узким местом — передача графических команд даже по последовательному интерфейсу происходит гораздо быстрее их механического исполнения. Параллельный интерфейс плоттера ничем не отличается от принтерного. С последовательным интерфейсом на старых плоттерах иногда бывают сложности. Некоторые плоттеры с последовательным интерфейсом управляют потоком программно, но посылают не стандартные символы X0N/X0FF, а слова (ASCII-строки). Такой протокол обмена на уровне системы практически не поддерживается (плоттеры сами «разговаривают» с прикладной программой). Это осложняет подключение плоттера к компьютерной сети (например, через принт-сервер).

У плоттеров имеется ряд специфических параметров:

Помимо рисующих плоттеров существуют и режущие плоттеры (cutter), в них вместо пишущей имеется режущая головка с механическим или лазерным резаком.

Форматы данных

Современные принтеры способны работать в любом режиме — графическом или текстовом. После включения питания и аппаратного или программного сброса принтер готов к получению текстовых данных и команд. Принтеры, как правило, работают в расширенной (8-битной) таблице ASCII-кодов. Первые 32 кода (О-lFh) используются для управляющих символов, непосредственно не отображаемых принтером. Далее следуют коды специальных символов, цифр, прописных (uppercase — верхний регистр) и строчных (lowercase — нижний регистр) букв латинского алфавита. Коды 80-FFh требуются для знаков национальных алфавитов (в частности, русского) и символов псевдографики. Из управляющих кодов, используемых при печати в символьном режиме, особо отметим коды возврата каретки (CR, ODh), перевода строки (LF, OAh) и формата (FF, ОСЬ). Если принтеру задан режим AutoLF, то по коду возврата каретки принтер будет автоматически выполнять и перевод строки. Этот режим может быть задан конфигурированием принтера, а также специальным сигналом интерфейса Centronics. Файлы для печати в конце каждой строки, как правило, содержат пару кодов — CR и LF (последовательность байтов OD, OA), и при их распечатке в режиме AutoLF будут пропускаться пустые строки. Обычно режим AutoLF не используют. По трактовке управляющих кодов среди матричных принтеров распространены две основные системы команд: IBM (для принтера IBM Pro- Printer) и Epson. Практически все команды изменения режимов печати (переключение шрифтов, изменение размера, эффекты печати и т. п.), а также переключения в графический режим, начинаются с кода Escape (Esc, lBh). Далее следует один или более байтов кода команды; формат последовательности опеделяется первым байтом (командой), следующим за кодом Esc. Вся эта конструкция называется Escape-последовательностью.

Для лазерных принтеров фирма Hewlett-Packard разработала специальный язык PCL (Printer Control Language), в котором помимо управляющих команд, аналогичных Еэсаре-последовательностям матричных принтеров, имеются и графические, описывающие рисование геометрических примитивов. В языке имеются и средства работы со встроенными шрифтами принтера, обеспечивающие масштабирование и повороты букв. Язык PCL поддерживают ряд струйных принтеров. Использование языка PCL позволяет сократить объем данных, передаваемых принтеру для печати сложных изображений, состоящих из текста и графики, по сравнению с растровым форматом. Особенно эта экономия существенна для высокого разрешения и цветной печати — для PCL объем передаваемой информации не так сильно зависит от разрешения и цветности. Однако для доступа к этим возможностям язык PCL должно «понимать» и приложение, осуществляющее графический вывод. Поддержка PCL вполне естественна для приложений с векторной графикой (включая текстовые процессоры и издательские системы). Сугубо растровые системы, естественно, генерируют команды растровой печати.

Для плоттеров, которые получают исключительно векторные команды рисования, существует несколько различных языков. Общепринятым является язык HP-GL, его понимают все плоттеры и практически все прикладные программы, выполняющие графический вывод на плоттер. Для плоттеров, особенно перьевых, актуальна оптимизация входных данных. Например, в многоцветных изображениях гораздо выгоднее рисовать сначала все элементы одного цвета, затем — другого. Программы, генерирующие данные для рисования, обычно поступают иначе: они «отрабатывают» изображения по объектам. Серия мелких многоцветных объектов порождает частую смену перьев, за каждым из которых головка должна «сбегать» к магазину. Иногда имеет смысл использовать дополнительные программы-оптимизаторы, входные данные для которых предоставляет выходной файл графического приложения.

Поскольку между печатающим (чертящим) приложением и принтером (плоттером) всегда находится программный драйвер, при несоответствии их языков почти всегда требуется драйвер-транслятор. Так, матричный принтер, не русифицированный на аппаратном уровне, можно русифицировать программно. Предпочтительно использовать загружаемый знакогенератор принтера — для этого компьютер должен послать в принтер блок данных определенного формата, содержащий команды загрузки и собственно содержимое знакогенератора. Однако такая загрузка должна выполняться каждый раз после включения принтера, чтобы драйвер мог отслеживать состояние принтера (по сигналам интерфейса) и своевременно подгружать знакогенератор. Однако не все принтеры имеют такую возможность. Проще обстоит дело, когда у принтера есть знакогенератор русских букв, но они расположены в ином порядке, чем требуется. В этом случае драйвер-русификатор должен просто перекодировать символы по таблице. Правда, для этого ему требуется «понимать» графические команды принтера и прозрачно (без преобразования) пропускать графические данные. Если приитер вообще не имеет нужного алфавита и загружаемого знакогенератора, приходится печатать текст в графическом режиме. Для этого драйвер должен выполнять растеризацию символов, не известных принтеру или всех подряд (для однородности), и выводить их иа приитер в графическом режиме. При этом более чем на порядок возрастает объем передаваемой информации, что снижает скорость печати, особенно при маломощном процессоре (время расходуется и на растеризацию, и на собственно вывод данных). Аппаратная или программная русификация принтеров актуальна лишь для печати текстовых файлов средствами DOS. Приложения Windows используют графические режимы принтеров, и вопросы русификации уже переходят в чисто программную область (драйверы и системные шрифты). Однако печать в графическом режиме на матричных игольчатых принтерах по нынешним меркам слишком медленна и шумна, хоть и возможна. Для такой печати больше подходят струйные, а еще лучше — лазерные принтеры.

Программный драйвер может реализовывать графический язык, не поддерживаемый принтером, — например, есть программные реализации языка PostScript. Однако при этом центральный процессор компьютера нагружается объемной задачей растеризации, причем в ОЗУ должен умещаться весь растровый образ выводимой страницы. Кроме того, на принтер при этом выводится огромный объем данных, что особенно неприятно для сетевого принтера. Так что при больших объемах печати лучше использовать настоящий «железный» (аппаратный) принтер PostScript, а не его программную эмуляцию.

Из вышесказанного вполне понятно, что драйвер принтера должен соответствовать типу принтера и его языковым возможностям. Так, при использовании принтера PostScript об этом должен «знать» и драйвер, иначе графический вывод будет производиться всегда в растровом режиме и никаких преимуществ аппаратной поддержки PostScript пользователь не получит.

Источник: wikihardware