Trazador

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Un plotter es una máquina que produce dibujos gráficos vectoriales . Los plotters dibujan líneas sobre papel utilizando un bolígrafo o, en algunas aplicaciones, utilizan un cuchillo para cortar un material como vinilo o cuero . En este último caso, a veces se los conoce como plotter de corte .

En el pasado, los plotters se utilizaban en aplicaciones como el diseño asistido por ordenador , ya que podían producir dibujos lineales mucho más rápido y con una calidad superior a la de las impresoras convencionales contemporáneas. Los plotters de escritorio más pequeños se utilizaban a menudo para gráficos comerciales. Las impresoras con capacidades gráficas se llevaron parte del mercado a principios de la década de 1980, y la introducción de las impresoras láser a mediados de esa década eliminó en gran medida el uso de los plotters de la mayoría de las funciones.

Durante muchos años, los plotters se han utilizado para producir dibujos de gran tamaño, pero ahora han sido reemplazados en gran medida por impresoras convencionales de gran formato . Los plotters de corte siguen utilizándose en varias industrias.

Los trazadores controlados digitalmente evolucionaron a partir de los primeros escritores XY totalmente analógicos utilizados como dispositivos de salida para instrumentos de medición y computadoras analógicas .

Los plotters de pluma imprimen moviendo un bolígrafo u otro instrumento sobre la superficie de una hoja de papel. Esto significa que los plotters son dispositivos de gráficos vectoriales , en lugar de gráficos rasterizados como en el caso de otras impresoras . Los plotters de pluma pueden dibujar líneas complejas, incluido texto, pero lo hacen lentamente debido al movimiento mecánico de los bolígrafos. A menudo son incapaces de crear de manera eficiente una región sólida de color, pero pueden sombrear un área dibujando una serie de líneas regulares y cercanas.

Los plotters ofrecían la forma más rápida de producir de manera eficiente dibujos muy grandes o ilustraciones vectoriales en color de alta resolución cuando la memoria de la computadora era muy costosa y la potencia del procesador era muy limitada, y otros tipos de impresoras tenían capacidades de salida gráfica limitadas.

Los trazadores de lápiz se han vuelto básicamente obsoletos y han sido reemplazados por impresoras de inyección de tinta de gran formato e impresoras basadas en tóner LED . Dichos dispositivos aún pueden entender lenguajes vectoriales diseñados originalmente para el uso de trazadores, porque en muchos usos ofrecen una alternativa más eficiente a los datos rasterizados.

Un trazador X-Y es un trazador que opera en dos ejes de movimiento ("X" e "Y") para dibujar gráficos vectoriales continuos. El término se utilizó para diferenciarlo de los trazadores estándar que solo tenían control del eje "y", ya que el eje "x" se alimentaba continuamente para proporcionar un gráfico de alguna variable con el tiempo. Los trazadores se diferencian de las impresoras de inyección de tinta y láser en que un trazador dibuja una línea continua, de forma muy similar a un bolígrafo sobre papel, mientras que las impresoras de inyección de tinta y láser utilizan una matriz muy fina de puntos para formar imágenes, de modo que, si bien una línea puede parecer continua a simple vista, de hecho es un conjunto discreto de puntos.

Los plotters electrostáticos utilizaban un proceso de transferencia de tóner seco similar al de muchas fotocopiadoras . Eran más rápidos que los plotters de pluma y estaban disponibles en formatos grandes, adecuados para reproducir dibujos de ingeniería. La calidad de la imagen a menudo no era tan buena como la de los plotters de pluma contemporáneos. Los plotters electrostáticos se fabricaban tanto en formato plano como de tambor. El plotter electrostático utiliza el píxel como medio de dibujo, como un dispositivo de visualización de gráficos rasterizados . El cabezal del plotter consta de una gran cantidad de pequeños estiletes (hasta 21760) incrustados en él. Este cabezal recorre el ancho del papel a medida que pasa por el cabezal para hacer un dibujo. Las resoluciones disponibles pueden ser de 100 a 508 puntos por pulgada. Los plotters electrostáticos son muy rápidos con una velocidad de trazado de 6 a 32 mm/s, según la resolución del plotter. ^[1]

Los plotters de corte utilizan cuchillas para cortar un trozo de material (como papel , película de mylar o película de vinilo ) que se encuentra sobre la superficie plana del plotter. El plotter de corte está conectado a una computadora, que está equipada con programas de software de diseño o dibujo de corte . Estos programas de software de computadora son responsables de enviar las dimensiones o diseños de corte necesarios para ordenar a la cuchilla de corte que produzca las necesidades de corte correctas del proyecto. ^{[2] [3]}

En los últimos años, el uso de plotters de corte (generalmente llamados máquinas troqueladoras ) se ha vuelto popular entre los entusiastas de las manualidades con papel, como la fabricación de tarjetas y el scrapbooking . Estas herramientas permiten cortar las formas deseadas de tarjetas y calcomanías de manera muy precisa y repetible.

Se crearon varios lenguajes de control de impresora para operar los trazadores de lápiz y transmitir comandos como "levantar el lápiz del papel", "colocar el lápiz sobre el papel" o "dibujar una línea de aquí a aquí". Tres lenguajes de control de trazadores basados ​​en ASCII comunes son HP-GL de Hewlett-Packard , su sucesor HP-GL/2 y DMPL de Houston Instruments . Aquí hay un script HP-GL simple que dibuja una línea:

SP1;PA500,500;DP;PR0,1000;PU;ES;

Este programa instruye al trazador, en orden, a tomar la primera pluma (SP1 = Select Pen 1), ir a las coordenadas X=500, Y=500 en la hoja de papel (PA = Plot Absolute), bajar la pluma contra el papel (PD = Plot Down), moverse 1000 unidades en la dirección Y (dibujando así una línea vertical - PR = Plot Relative), levantar la pluma (PU = Plot Up) y finalmente colocarla nuevamente en su lugar.

Los programadores que utilizaban FORTRAN o BASIC generalmente no programaban estos datos directamente, sino que utilizaban paquetes de software, como la biblioteca Calcomp, o paquetes de gráficos independientes del dispositivo , como las bibliotecas AGL de Hewlett-Packard o extensiones BASIC o paquetes de alta gama como DISSPLA. Estos establecían factores de escala a partir de coordenadas del mundo a coordenadas del dispositivo y los traducían a comandos de dispositivo de bajo nivel. Por ejemplo, para trazar X*X en BASIC 9830 de HP , el programa sería

10 ESCALA -1 , 1 , 1 , 1 20 PARA X = -1 a 1 PASO 0,1 30 TRAZAR X , X * X 40 SIGUIENTE X 50 PLUMA 60 FIN                 

Uno de los primeros trazadores fue el Graphomat Z64 controlado por computadora y transistorizado de Konrad Zuse en 1958, también mostrado en la Feria de Hannover en 1961. ^[4]

Los primeros trazadores de pluma, por ejemplo, el Calcomp 565 de 1959, funcionaban colocando el papel sobre un rodillo que lo movía hacia adelante y hacia atrás para el movimiento X, mientras que la pluma se movía hacia adelante y hacia atrás sobre una pista para el movimiento Y. El papel se suministraba en forma de rollo y tenía perforaciones a lo largo de ambos bordes que se acoplaban mediante ruedas dentadas en los rodillos.

Otro enfoque, por ejemplo el Interact I de Computervision , implicaba conectar bolígrafos a pantógrafos de dibujo y hacer funcionar las máquinas con motores paso a paso controlados por la computadora. Esto tenía la desventaja de ser algo lento de mover, además de requerir un espacio en el suelo igual al tamaño del papel, pero podía funcionar también como digitalizador . Un cambio posterior fue la adición de una abrazadera controlada eléctricamente para sujetar los bolígrafos, lo que permitía cambiarlos y, de esta manera, crear una salida multicolor.

A finales de los años 60 y 70, Hewlett Packard y Tektronix produjeron pequeños trazadores planos de sobremesa. Los lápices se montaban sobre una barra móvil, en la que el eje y se representaba mediante un movimiento hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la barra y el eje x se representaba mediante un movimiento de la barra hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la mesa de trazado. Debido a la masa de la barra, estos trazadores funcionaban con relativa lentitud.

En la década de 1980, la pequeña y liviana HP 7470 introdujo el mecanismo de " rueda de grano ", eliminando la necesidad de perforaciones a lo largo de los bordes, a diferencia de los trazadores Calcomp dos décadas antes. Las ruedas de grano en los bordes opuestos de la hoja presionan contra rodillos recubiertos de poliuretano resistente y forman pequeñas hendiduras en la hoja. A medida que la hoja se mueve hacia adelante y hacia atrás, las ruedas de grano mantienen la hoja en el registro adecuado debido a que las partículas de grano caen en las hendiduras anteriores, de manera muy similar a los dientes de dos engranajes que engranan. El lápiz está montado en un carro que se mueve hacia adelante y hacia atrás en una línea entre las ruedas de grano, lo que representa el eje ortogonal. Estos trazadores más pequeños "de uso doméstico" se hicieron populares para los gráficos comerciales de escritorio y en los laboratorios de ingeniería, pero su baja velocidad significaba que no eran útiles para fines de impresión general, y se necesitarían impresoras convencionales diferentes para esos trabajos. Una categoría, introducida por MultiPlot de Hewlett Packard para la HP 2647 , fue el "gráfico de palabras", que usaba el trazador para dibujar letras grandes en una transparencia. Este fue el precursor del diagrama de Powerpoint moderno. Con la amplia disponibilidad de impresoras láser y de inyección de tinta de alta resolución , memoria económica y computadoras lo suficientemente rápidas para rasterizar imágenes en color, los trazadores de lápiz prácticamente desaparecieron. Sin embargo, el mecanismo de rueda de grano todavía se encuentra en los trazadores de ingeniería de gran formato basados ​​en inyección de tinta.

Los plotters también se utilizaron en los quioscos Create-A-Card que estuvieron disponibles durante un tiempo en el área de tarjetas de felicitación de los supermercados y que utilizaban el plotter HP 7475 de seis plumas.

Los plotters se utilizan principalmente en aplicaciones de diseño técnico y CAD , donde tienen la ventaja de poder trabajar en tamaños de papel muy grandes manteniendo una alta resolución. Otro uso se ha encontrado en la sustitución del bolígrafo por un cúter, y de esta forma los plotters se pueden encontrar en muchas tiendas de ropa y rotulación.

Para cambiar el color o el ancho de una línea, el trazador debía cambiar de pluma. Esto se hacía manualmente en los trazadores pequeños, pero lo más habitual era que el trazador tuviera un cargador de cuatro o más plumas que se podían montar automáticamente.

Una aplicación específica de los plotters es la creación de imágenes táctiles para personas con discapacidad visual en papel térmico especial.

A diferencia de otros tipos de impresoras, la velocidad de un plotter de pluma se mide por la velocidad de la pluma y la tasa de aceleración, en lugar de por la velocidad de impresión de la página. La velocidad de un plotter de pluma está limitada principalmente por el tipo de pluma que se utiliza, por lo que la elección de la pluma es un factor clave en la velocidad de salida del plotter de pluma. De hecho, la mayoría de los plotters de pluma modernos tienen comandos para controlar la velocidad de giro, según el tipo de pluma que se esté utilizando en ese momento.

Existen muchos tipos de rotuladores para trazado, algunos de los cuales ya no se producen en serie. A menudo se utilizan puntas de rotuladores técnicos , muchas de las cuales se pueden renovar utilizando piezas y suministros para rotuladores manuales. Los primeros trazadores planos y de rueda de lija HP ​​utilizaban rotuladores desechables pequeños, patentados, con punta de fibra o de plástico.

Un tipo de rotulador utiliza una varilla de fibra de celulosa insertada a través de un tubo de espuma circular saturado de tinta, con el extremo de la varilla afilado hasta formar una punta cónica. A medida que el rotulador se mueve sobre la superficie del papel, la capilaridad extrae la tinta de la espuma, la baja por la varilla y la deposita sobre el papel. A medida que se agota el suministro de tinta en la espuma, la migración de tinta hacia la punta comienza a disminuir, lo que da como resultado líneas tenues. Si se reduce la velocidad de trazado, las líneas dibujadas con un rotulador desgastado permanecerán oscuras, pero el desvanecimiento continuará hasta que la espuma se agote por completo. Además, a medida que se utiliza el rotulador con punta de fibra, la punta se desgasta lentamente sobre el medio de trazado, lo que produce una línea cada vez más ancha y borrosa.

Existen bolígrafos para plotter con depósitos de tinta de plástico transparente rellenables. No sufren los efectos de decoloración o desgaste de los bolígrafos de fibra, pero suelen ser más caros y poco comunes. Además, los bolígrafos convencionales se pueden modificar para que funcionen en la mayoría de los plotters.

Un cortador de vinilo (a veces conocido como plotter de corte ) se utiliza para crear carteles, vallas publicitarias, letreros, logotipos de camisetas y otros diseños gráficos resistentes a la intemperie. El vinilo también se puede aplicar a carrocerías y ventanas de automóviles para publicidades empresariales grandes y llamativas y a travesaños de veleros. Se utiliza un proceso similar para cortar vinilo tintado para ventanas de automóviles.

Los colores están limitados por la colección de vinilo disponible. Para evitar que el material se arrugue, se almacena en rollos. Los tamaños típicos de rollos de vinilo son de 15, 24, 36 y 48 pulgadas de ancho, y tienen un material de soporte para mantener la ubicación relativa de todos los elementos del diseño.

El hardware del cortador de vinilo es similar al de un plotter tradicional, excepto que el bolígrafo de tinta se reemplaza por un cuchillo muy afilado para delinear cada forma, y ​​puede tener un control de presión para ajustar la fuerza con la que el cuchillo presiona hacia abajo en la película de vinilo, evitando que los cortes también penetren en el material de soporte. Además de perder la ubicación relativa de los elementos de diseño separados, las piezas sueltas cortadas del material de soporte pueden caerse y atascar el alimentador de rollo del plotter o el cabezal de corte. Después de cortar, el material de vinilo que está fuera del diseño se despega, dejando el diseño en el material de soporte que se puede aplicar usando autoadhesivo, pegamento, laminación o una prensa de calor .

El cuchillo de vinilo generalmente tiene la forma de un bolígrafo plotter y también está montado sobre un cabezal giratorio para que el borde del cuchillo gire automáticamente para mirar en la dirección correcta a medida que se mueve el cabezal plotter.

Los cortadores de vinilo se utilizan principalmente para producir letras y dibujos lineales de un solo color . Los diseños de varios colores requieren cortar láminas de vinilo separadas y luego superponerlas durante la aplicación; pero este proceso se vuelve rápidamente complicado para más de un par de tonos.

Los plotters de corte para carteles están en declive en aplicaciones como el diseño de vallas publicitarias en general, donde se emplean impresoras de inyección de tinta de gran formato que utilizan tintas a base de disolventes para imprimir directamente sobre una variedad de materiales. Los plotters de corte todavía se utilizan para el corte de contornos de precisión de gráficos producidos por impresoras de inyección de tinta de gran formato, por ejemplo, para producir gráficos para ventanas o automóviles, o pegatinas con formas.

Las impresoras de inyección de tinta de gran formato se utilizan cada vez más para imprimir sobre láminas de plástico termorretráctil, que luego se aplican para cubrir la superficie de un vehículo y se encogen para que se ajusten mediante una pistola de calor, lo que se conoce como envoltura de vehículo .

Una mesa de corte estática es un tipo de plotter de corte que utiliza una mesa de vacío plana y grande . Se utiliza para cortar materiales no rígidos y porosos, como textiles, espuma o cuero, que pueden resultar demasiado difíciles o imposibles de cortar con plotters alimentados por bobina. Los cortadores estáticos también pueden cortar materiales mucho más gruesos y pesados ​​que los que un plotter alimentado por bobina o por hojas típico es capaz de manejar.

La superficie de la mesa tiene una serie de pequeños orificios perforados. Se coloca el material sobre la mesa y se superpone una lámina de plástico o papel sobre el material que se va a cortar. Se enciende una bomba de vacío y la presión del aire empuja hacia abajo la lámina para mantener el material en su lugar. Luego, la mesa funciona como un trazador vectorial normal, utilizando varias herramientas de corte para cortar agujeros o ranuras en la tela. También se corta la lámina, lo que puede provocar una ligera pérdida de vacío alrededor de los bordes de la lámina, pero esta pérdida no es significativa.

A mediados y finales de la década de 2000, los artistas y hackers ^{[5] [6]} comenzaron a redescubrir los trazadores de lápiz como dispositivos de salida extravagantes y personalizables. La calidad de las líneas producidas por los lápices sobre papel es bastante diferente de la de otras técnicas de salida digital. Incluso los trazadores de lápiz de hace 30 años suelen funcionar de manera confiable y muchos estaban disponibles por menos de $100 en sitios web de subastas y reventa. Si bien el soporte para manejar trazadores de lápiz directamente o guardar archivos como HP-GL ha desaparecido de la mayoría de las aplicaciones gráficas comerciales, varios paquetes de software contemporáneos ^{[7] [8] [9] [10]} hacen posible trabajar con HP-GL en sistemas operativos modernos.

A medida que el uso de los plotters de pluma ha disminuido, las impresoras de gran formato que los han reemplazado en gran medida a veces también se denominan "plotters".

• Registrador gráfico
• Fotoplotter
• Trazador polar

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