Заменяем бумагу брайлевским дисплеем

Дата публикации:16.07.2013
Twitter Facebook Vkontakte

Изобретение брайлевской грамоты в начале XIX века до сих пор остаётся одним из наиболее мощных прорывов в деле реабилитации инвалидов по зрению. Однако в последние несколько десятилетий с появлением и активным распространением тактильных дисплеев, брайлевское письмо стало переживать серьёзные пертурбации, фактически разделившись на два значительно отличающихся направления.

Первое направление — это привычный Брайль, использующийся при ручном письме или печати. Для простоты в дальнейшем будем называть его общим термином «бумажный». Второе — это компьютерный Брайль, основывающийся на представлении текстовой информации на тактильных дисплеях и зачастую использующий правила письма, отличные от бумажных.

Тем не менее, вопрос отличия бумажного Брайля от компьютерного носит намного более фундаментальный характер, нежели просто перечисление специфики концепции взаимооднозначности, расширения шеститочия до восьмиточия и так далее.

Казалось бы, появление тактильных дисплеев в соединении со всей мощью персональных электронных устройств должно открыть незрячим людям новые горизонты использования Брайля, но на практике оказывается всё не так просто. Фактически можно сказать, что в ряде случаев компьютерный брайль в чистую проигрывает бумажному и абсолютно не способен его заменить в отдельных сценариях использования.

Постановка проблемы

В самом распространённом и простом виде, механизм отображения данных на брайлевском дисплее предполагает следующий алгоритм:

  1. Программное обеспечение, обслуживающее брайлевский дисплей, получает некоторую информацию в виде обычного текста.
  2. Далее ПО, согласно специальной трансляционной таблице, проводит сопоставление каждого символа исходного текста набору точек, которым данный символ будет представлен в брайлевском письме.
  3. На последнем этапе, происходит вывод информации на дисплей путём выстраивания той комбинации штифтов, которая соответствует результатам сопоставления на втором шаге.

В результате пользователь получает возможность, зная Брайль и его дополнительные (или альтернативные) компьютерные правила, считать исходную текстовую информацию с тактильного дисплея. Однако в подобном способе отображения информации содержится ряд фундаментальных недостатков.

  • Во-первых, процесс конвертации обычного текста в Брайль, как правило, представляет собой прямую замену по трансляционной таблице, в результате чего не учитывается (или учитывается недостаточно) контекст использования тех или иных символов, что очень важно в брайлевском письме.
  • Во-вторых, поскольку на стандартный брайлевский дисплей, на текущем этапе развития индустрии, подаётся только текстовая информация, то и возможности пользователя ограничиваются лишь восприятием обычного текста.
  • В-третьих, трансляционные таблицы содержат соответствия лишь для конкретных реально существующих компьютерных знаков, поэтому произвольную комбинацию из точек, не имеющих аналога в «плоском» письме, на брайлевском дисплее просто так не вывести.
  • В-четвёртых, разные программы используют разные трансляционные таблицы, в результате чего не существует гарантии одинакового отображения одной и той же информации при работе с различающимся ПО.

Таким образом, в добавок к необходимости изучения компьютерного Брайля как такового, пользователи тактильных дисплеев испытывают неудобства в виде невозможности легко и быстро просмотреть на дисплее информацию определённого рода, например, математические или нотные брайлевские знаки. В то время как использование бумажного Брайля предоставляет возможность быстро написать и прочитать абсолютно любую комбинацию точек, которая может обозначать всё, что угодно, в том числе и графические символы, например, корень седьмой степени из x (⠩⠶⠱⠠⠭⠹) или значок левой руки (⠸⠜⠄). Да и отсутствие однозначности трактовки также добавляет головной боли.

Концепция решения проблемы

Для того, чтобы брайлевский дисплей смог бы реально заменить бумагу, требуется такое техническое решение, которое бы отвечало следующим принципам:

  • Кроссплатформенность. Реализация поддержки технологии не должна быть привязана к специфическому функционалу какой-либо отдельной платформы.
  • Однозначность. Информация должна отображаться одинаковым образом независимо от используемого программного и аппаратного обеспечения.
  • Гибкость. Технология должна предоставлять возможность отображать любую комбинацию брайлевских точек, которой можно описать любой существующий символ, в том числе и не имеющий аналога в обычном зрячем письме.

Наиболее приемлемым вариантом решения проблемы, отвечающим обозначенным выше принципам, нам представляется специальный формат текстовых документов, который будет основан на уже существующих свободных и широко распространённых технологиях. В частности могут использоваться обычные текстовые файлы, в которых данные брайлевской грамоты будут записываться при помощи символов Unicode из кодового пространства «Braille Patterns» (от U+2800 до U+28FF). Это знаки, специально предназначенные для представления брайлевских символов, поэтому и визуально они выглядят как соответствующие группы точек. Подробнее о Braille Patterns можно прочитать в статье «Шрифт Брайля в стандарте Unicod».

Брайлевский текст может либо вписываться в виде вставки в какой-то стандартный текстовый документ, например, «.txt» или «.doc», либо же полностью составлять содержимое документа отдельного формата. Со своей стороны, для полностью брайлевских текстовых документов описанного вида, мы предлагаем использовать обычные текстовые файлы в кодировке UTF-8 с BOM, которые будут иметь расширение «.but» (от Braille Unicode Text).

Символы из кодового пространства Braille Patterns уже включены в трансляционные таблицы наиболее распространённых программ экранного доступа, поэтому чтение документов с подобным содержанием при их помощи возможно без какой-либо дополнительной настройки. Да и добавление поддержки символов Braille Patterns в остальные программы не является сложной процедурой и зависит лишь от желания производителя или пользователя.

По нижеследующей ссылке можно скачать уже готовый BUT-файл, содержащий условие и решение геометрической задачи. Брайлевский текст в данном документе полностью повторяет все особенности рельефно-точечного письма, характерного для бумажного Брайля, в том числе знаки-разделители и математические символы, чего компьютерный Брайль предоставить не может. Скачать BUT-файл с примером задачи

Сфера применения

Описанный способ позволяет посредством брайлевского дисплея легко отобразить абсолютно любую информацию в рельефно-точечном виде. Это может быть использовано для подготовки электронных учебников для незрячих, в которых требуется применение специфических брайлевских символов, например, по математике, химии, физике или музыке, написания каких-то текстов для личного использования, если человеку привычнее бумажный Брайль, а также для любых других случаев, в которых может потребоваться вывод нестандартных брайлевских знаков или просто рельефно-точечного текста по бумажным правилам.

Важно отметить, что описанный способ никоим образом не может вытеснить профессиональные решения по написанию математического или нотного текста, таких как TeX или Lilypond. Однако он позволяет представить в электронном виде необходимую информацию для тех, кто не обладает знаниями этих систем вёрстки.

Например, в специализированных школах математический брайль преподаётся в обязательном порядке, тогда как система TeX остаётся неизвестной для подавляющего большинства.

В результате, запись основного тригонометрического тождества в нотации TeX

\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1

потребует от незрячих дополнительных знаний для понимания, тогда как запись в предлагаемом формате

⠫⠎⠌⠆⠰⠁⠀⠖⠫⠉⠌⠆⠰⠁⠀⠶⠼⠁

при наличии брайлевского дисплея будет понятна сразу, не говоря о том, что зачастую математический Брайль, особенно в случае примитивных конструкций, более компактен, чем TeX, поэтому в непрофессиональных целях может быть удобнее.

Кроме того, вполне реально создание алгоритма конвертации TeX или Lilypond нотаций в данный формат, что позволит автоматически изготавливать из таких документов математические или нотные материалы, вполне понятные людям, знающим лишь брайлевскую грамоту.

В результате, тенденция по отмиранию бумажных носителей наконец-то может прийти и к незрячим пользователям компьютерной техники, которые получат возможность воспринимать абсолютно любую брайлевскую информацию при помощи тактильных дисплеев.

Трудности использования

На ряду со всеми преимуществами, даваемыми описанной формой электронного представления брайлевского текста, очевидны и определённые трудности, которые влечёт за собой подготовка текста в данном формате.

В уже упоминавшейся статье «Шрифт Брайля в стандарте Unicod», описан авторский программный алгоритм генерации знаков из номеров брайлевских точек. Тем не менее, набор даже нескольких предложений по этому принципу достаточно трудоёмок.

В следствие этого, возникает необходимость в каком-то инструменте автоматизации данного процесса. Хотя бы в отношении обработки обычного текста, а также с возможностью вставки специализированных брайлевских символов в текстовую строку.

Написание подобного программного обеспечение достаточно сложная задача, так как к алгоритму конвертации предъявляются требования по оценке контекста и в зависимости от него, как минимум, расстановка разделяющих знаков для предотвращения слияния символов, явное указание смены используемых алфавитов и вставка основных служебных символов, например, цифрового знака.

Тем не менее, на момент написания данной статьи, существует, как минимум, одно программное решение по автоматической конвертации обычного текста в описанный формат, поддерживающее на базовом уровне русский литературный Брайль. Именно с его помощью и сконвертирован приведённый выше документ с примером геометрической задачи. Заинтересованные могут более подробно ознакомиться с бесплатной программой Braille Unicode Text Converter.

Кроме того, в формат BUT можно преобразовать брайлевские документы в формате BRF, для чего вполне подойдёт утилита BRF to BUT and Back.



Распространение материалов сайта означает, что распространитель принял условия лицензионного соглашения.
Идея и реализация: © Владимир Довыденков и Анатолий Камынин,  2004-2017