Interaktívna tabuľa

Zadná plocha tabule je tvorená elektrickými vodičmi umiestnenými v matici pozdĺžne a priečne. Vertikálne a horizontálne elektricky vodivé plochy sú oddelené medzerou. Pri tlaku sa plochy spoja, čím dôjde k uzatvoreniu elektrického obvodu. Veľkosť elektrického odporu závisí na presnej pozícii (X, Y) spojenia plôch. Táto technológia snímania polohy umožňuje použitie stylusu aj prstu. Iným základom tejto technológie sú dve pokovované plochy oddelené separátorom. Pri stlačení vznikne kontakt medzi oboma vodivými vrstvami a z pomeru elektrického odporu ku okrajom tabule je vypočítaná poloha kurzora. Pre aktiváciu bodu na tabuli je potrebný tlak. Na prepojenie vodivých vrstiev možno použiť akýkoľvek predmet - prst, necht, ukazovadlo, stylus - bez elektroniky a pod. Nevýhodou systému je, že povrch tabule musí byť čo najpružnejší – a preto mäkký a málo odolný voči poškrabaniu. Ďalšou nevýhodou je opačne strata pružnosti separátora napr. v dôsledku príliš silného tlaku, čím dôjde ku poškodeniu tabule. Na povrch takéhoto typu tabúľ sa odnímateľne nalepuje priehľadná ochranná fólia umožňujúca popis klasickými mazacími fixkami. Z užívateľského hľadiska je práca s odporovou dotykovou tabuľou veľmi pohodlná a ľahká.

Plocha tabule je vytvorená plastovým, alebo keramickým bielym povrchom. Pod ním je uložená sieť tvorená sústavou vodičov. Snímacie pero obsahuje magnetickú cievku. Pero vytvára elektromagnetickú interakciu medzi cievkou a vodičmi tabule. Poloha pozície pera je vypočítaná z veľkosti naindukovaného napätia v konkrétnom vodiči. Pero (stylus) môže byť buď aktívny (batéria) alebo pasívny - tabuľa napája pero spätnou indukciou, alebo je v pere permanentný magnet.

Elektronika interaktívnej tabule zo zmenených hodnôt elektromagnetických veličín vypočíta polohu pera a odovzdáva ju riadiacemu softvéru. Elektromagnetické pero nahrádza počítačovú myš a simuluje jej funkciu. Hrot pera je stlačiteľný a predstavuje ľavé tlačidlo myši, činnosť pravého tlačidla myši je simulovaná tlačidlom na tele pera. Elektronika tabule je schopná rozlíšiť, či sa hrot magnetického pera k tabuli len priblížil, či sa povrchu dotkol, či je stlačený hrot, alebo druhé tlačidlo. Drahšie tabule dokážu vyhodnotiť aj silu prítlaku. Aplikačný softvér zmenu prítlaku môže potom aplikovať napr. na zmenu hrúbky kreslenej čiary. Najrozšírenejším zástupcom takéhoto typu ovládania je firma Promethean Technologies – tabule ActivBoard.

Kapacitné snímanie je založené na zmene kapacity povrchu v mieste dotyku pera, alebo prsta. Snímač je založený na sústave plochých vodičov v ploche tabule, alebo je celá zadná plocha tvorená vodivou plochou. Fólia povrchu tabule predstavuje izolant a prst kapacitný zvod vysokofrekvenčných prúdov. Dotykom prsta s plochou dôjde k miestnej zmene kapacity medzi plochou (vodičom) a prstom (sníma sa len zmena kapacitu v dôsledku zvodu do prsta), alebo medzi dvoma vodičmi zmenou kapacity v dôsledku stlačenia izolantu, ktorý ich oddeľuje – tlakom - prstom, stylusom alebo iným predmetom. Zo zmeny kapacity a vzdialenosti ku okraju tabule sa vypočíta pozícia kurzora.

Táto technológia patrí medzi najodolnejšie. Kapacitný zvod je možné vytvoriť aj cez sklenenú, alebo keramickú platňu, ktorej povrch je takmer nezničiteľný. Funguje na holý prst (vtedy nereaguje na dotyk iného predmetu) alebo na prst aj na stylus, ktorý neobsahuje žiadnu elektroniku. Je možné zosnímať aj čas a plochu kapacitného zvodu, čo sa dá vyhodnotiť ako kliknutie myšou, resp. zmena nástroja – napr. z kresliaceho (prst, stylus) na mazací, ak položíme na povrch dlaň, alebo päsť. Veľkorozmerné tabule tohto typu sú relatívne drahé, a preto sa veľmi nepoužívajú.

Poloha pera (prsta) je snímaná opticky. Laserové vysielače a snímače sú umiestnené v horných rohoch tabule. Lúče sú za pomoci rotujúcich zrkadiel premietané pred plochu tabule, odrazné plochy stylusu odrážajú lúč do snímačov. Pozícia (X, Y) sa vypočíta trianguláciou. Stylus je pasívny, s reflexnými prvkami, alebo sa ovláda prstom. Tabuľa nie je citlivá na dotyk. Tabuľa obvykle disponuje tvrdým (keramickým alebo oceľovým) povrchom, ktorý sa vyznačuje vysokou životnosťou a odolnosťou.

Pre veľmi veľké tabule, alebo tabule umiestnené na nedostupnom mieste je najvhodnejšie ovládanie laserovým bodom. Tabuľa sa ovláda laserovým ukazovadlom, pričom kliknutie tlačidla je prenášané rádiovo. Plocha je vybavená optickými snímačmi, ktoré vyhodnotia osvetlenie laserovým lúčom.

V rohoch tabule sú umiestnené ultrazvukové mikrofóny. Pri použití aktívneho stylusu tento vyšle krátky ultrazvukový pulz pomocou piezomeniča. Ultrazvukové mikrofóny umiestnené v rohoch tabule zvuk zachytia a spracujú. Z oneskorenia zvuku v jednotlivých mikrofónoch sa vypočíta poloha stylusu. Inou formou takéhoto snímania je, že tabuľa má po bokoch ultrazvukové meniče, a na druhej ultrazvukové mikrofóny. Stylus je pasívny a po priložení na plochu tabule naruší súvislú plochu vĺn zvuku šíriacu sa ponad sklo. Akustická stopa je vyhodnotená ako poloha kurzora.

Podobne funguje infračervené snímanie – stylus vyšle infračervený svetelný pulz a tento je zachytený v rohoch tabule optickými snímačmi. Oneskorenie pulzu v jednotlivých snímačoch umožňuje vypočítať polohu stylusu. Niekedy sú tieto technológie skombinované – pero vysiela ultrazvukový aj infračervený signál. Poloha sa vypočíta z rozdielu oneskorenia zvuku a svetla vzhľadom ku okraju tabule. Pri ultrazvukovom a infračervenom spôsobe snímania polohy nie je toto závislé od povrchu tabule, preto môže byť tabuľa vyrobená z pevného a odolného materiálu – napr. skla, oceľového plechu, odolného plastu. Povrch však musí byť dokonale rovný, bez výstupkov. Pre zložitosť technológie sa nepoužíva pre tabule veľkých rozmerov, uplatnenie má hlavne pre tabule so zadnou projekciou, kedy musí byť tabuľa priehľadná a preto v nej nesmie byť žiadna elektronika.

V rohoch tabule (alebo aspoň v dostatočnej vzdialenosti od seba) sú umiestnené kamery snímajúce situáciu tesne nad povrchom tabule. Po dotyku prsta (alebo stylusu) s povrchom sa objekt opticky zameria a zo získaných obrazov sa vypočíta poloha kurzora. Táto technológia umožňuje použitie ľubovoľného povrchu a nie je potrebný špeciálny stylus. Zariadenie sa dá upevniť aj na klasickú bielu tabuľu, alebo bielu stenu.

S výhodou sa používa kombinácia projektor a kamera v jednom tele. Objektív kamery umiestnený vedľa objektívu projektora „pohľadom“ sníma polohu špeciálneho pera s optickými prvkami, alebo sníma svetelný bod, vysielaným perom na tabuľu pri dotyku hrotu pera s povrchom tabule. Nie je pritom potrebná špeciálna plocha tabule. Každá projekčná plocha je zároveň tabuľou. Projektor obsahuje všetky prvky ovládača kurzora, ktoré sa do počítača prenášajú pomocou USB portu. Priekopníkom tohto spôsobu snímania je firma EPSON.

Ak je trieda vybavená iba projektorom a notebookom, existujú aj „vreckové“ (portable) vyhotovenia interaktívnej tabule, spočívajúce v kamerovom snímači a špeciálnom pere, resp. ukazovadle. Inou formou miniatúrnej interaktívnej tabule je prenosné LED projekčné zariadenie prepojiteľné k počítaču pomocou bluetooth, použiteľné aj ako hlasovacie zariadenie – periféria „veľkej“ tabule.

Wii Remote (známy aj pod neoficiálnym názvom Wiimote), je primárne ovládač pre hernú konzolu Wii. Hlavným rysom Wii Remote je jeho schopnosť snímania pohybu, ktorá umožňuje používateľovi komunikovať a manipulovať s predmetmi na obrazovke pomocou rozpoznávania gest a pohybu pomocou zabudovaného akcelerometra a optického snímača. Ďalším rysom je jeho rozšíriteľnosť pomocou prídavných zariadení. Základný modul sa vkladá do iných ovládacích hracích zariadení a tým rozširuje ich funkciu. Presnosť snímania pomocou Wii Remote je taká presná, že na tejto báze bol vytvorený nový, relatívne lacný spôsob ovládania interaktívnej tabule - Smoothboard.

Ďalším prvkom založeným na meraní akcelerácie a snímania pohybu je Kinect od Microsoftu, primárne určený pre konzolu X-Box, ku ktorému sa nedávno objavil ovládač pre Windows. Kinect umožňuje ovládať kurzor len pohybmi rúk, a zrejme je len otázkou času, kedy sa táto technológia zabuduje do používania interaktívnych tabúľ.