История развития графической системы ПК

1-ый комп-р IBM PC, выпущенный в 1981 г. Был оснащён видеокартой MDA (Monochrome Display Adapter). Видеосистема предназначена только для работы в текстовом режиме. В 1982 г. появился видеоадаптер Hercules, поддерживающий графический видеорежим ч/б с растором 720*348.

1983 г. – CGA (Color Graphic Adapter) – перавя цветная модель. Два графических режима: ч/б, размер растра 640*200; цветной: 320*200 (4 цвета).

1984 г. - адаптер EGA (Enhanced Graphic Adapter) - 16-ти цветовой графич видеорежим размером 640*350. Недостаток: вытянутое изображение.

1987 г. - MCGA (Multi Color GA) и VGA (Video GA) - 256-ти цветовой видеорежим с размером растра 320*200.

VGA им также 16-ти цвет видеорежим 640*480, что соответ-т нормальным квадратным пикселям. Затем появ видеокарты: 800*600, 1024*768 при 16-ти цветах; 640*480 при 256-ти цветах – их называют Super VGA.

1995 г. 1-й адаптер, кот. мог отображать 16 млн. цветов Targa. Сейчас пар-ры видеоадаптера позволяют устанавливать глубину цвета 32, 48 бит/пиксель при размерах растра 1600*1200 и более. Параметры отображения также зависят от объема устанавливаемой видеопамяти. Видеопамять (Video RAM) позволяет хранить растровое изобр-е, которое полностью соот-ет текущему состоянию монитора. Видеопамять постоянно сканируется с частотой кадров монитора. Запись новых кадров в видеопамять немедленно изменяет изобр-е на мониторе. Необх-ый объем видеопамяти рассчитывается как площадь растра в пиксель, умноженных на кол-во бит или байт на пиксель. (32 бит/пиксель) Пр-р: 1600*1200*4 байта. В видеопамяти могут храниться также несколько кадров изображ-ия, что использ-ся в анимации. Для сохранения этих кадров предусматривается неск. страниц видеопамяти, с одинаковой логической организацией, но разной адресацией. Обмен данными по системной шине обеспечивает: процессор, видеоадаптер и конструктор локальной шины.

PCI (Peripheral Component Interconnect) - 32 bit, 33 МГц, 127 Мб/с. AGP (Accelerator Graphic Port) – 64 bit, 66 МГц, 528 Мб/с. PCI Express 3 GIO - ?? bit, 33 МГц, 256 Мб/с.

Современные графические процессоры по сложности уже приближаются к ЦП и позволяют, кроме визуализации содержимого видеопамяти, делать: - рисование различных эл-ов; - копирование массивов; - манипуляции с цветами;

- наложение текстур.

Видеоадаптер выполняет эти операции аппаратно, что позволяет ускорить по сравнению с программной реализацией графическими интерфейсами: API, OpenGL, DirectX.

Особенности комп-го представления графической инф-ии.

Графика - это результат визуального представления реального или воображаемого объекта, полученного традиционными методами: рисованием, печатанием художественных образов.

Под КГ понимается создание изображения, включающее любые данные, предназначенные для отображения на устр-ве вывода. В практике создание графических изображений, выполнение работы иногда отделено от его графического представления. Один из способов завершения комп-ого графич-ого процесса явл. виртуальный вывод. Виртуальный вывод впоследствии м.б. использован для графической работы или для восстановления тех же данных в памяти.

Изображением считается визуальное представление реального объекта, зафиксированное человеком с помощью механического, электронного или фотографического процесса.

В КГ изображением счит-ся объект, воспроизведённый устр-ом вывода.

Далее сложный рисунок: перерисуйте из лекций на оборот шпоры!

Графические форматы.

Графический формат - это формат записи, в котором данные, описывающие графическое изображение записаны в файле. Графические форматы разработаны для эффективной и логичной организации и сохранения графических данных в файл.

Графические файлы.

Графические файлы - это файлы, в которых хранятся любые типы графических данных, предназначенные для последующей визуализации. Способы организации этих файлов называются графическими форматами. После записи в файл изображение перестало быть изображением - оно превратилось в графические данные.

Формат графических данных может быть изменен (напр-р, в результате преобразования файла).

Графические модели.

3 основных класса графических моделей изображения: 1) векторная модель (объектная); 2) пиксельная (растровая); 3) сетчатая (каркасная);

1) Векторная модель: в ней используются структуры данных, которые соответствуют объектам. В КГ векторную графику используют для построения прямых многоугольников или кривых, либо любых других объектов, которые м.б. созданы на их основе. Векторные данные задаются с помощью определенных в численном виде ключевых точек. С векторными данными всегда связана инф-я об атрибутах (цвет, толщина линий) и набор соглашений, позволяющих программе начертить требуемые объекты. Соглашения м.б. заданы в явном и неявном виде, они программно зависимы. Пример:

линия; прямоугольник; сплайн-объект.

В графике термин «вектор» используется для обозначения части линии и задается конечным набором точек.

2) Растровая модель – в ней изображение описывается попиксельно, а не отдельными объектами. Растровые данные представляют собой набор числовых значений, определяющих цвета отдельных пикселей. Растр – правильная сетка, покрывающая всю поверхность изделия. Пиксели - это цветовые точки, расположенные на правильной сетке и формирующие образ. Хотя мы и говорим, что растр это массив пикселей, технически, растром являются числовые значения, задающие соответствующие цвета отдельных пикселей на устройстве вывода. Для обозначения числового значения в растровых данных соответствующего цвета пикселя в изображении применяется термин пиксельное значение. Пример растровых данных:

чёрный цвет - нулевая интенсивность, белый цвет – максимальная интенсивность.

Раньше для представления числовых значений использовался термин «bitmap», «pixmap». Термин «bitmap» используется для обозначения массивов пикселей, независимо от типа ,а термин «битовая глубина» используется для указания размеров этих пикселей, выраженная в битах или байтах. Битовая глубина определяет кол-во возможных цветов пикселя:1 бит=2 цвета(0 или 1),4 бита=16 цветов (0000,0001,...1111), 8, 16, 24, 32, 48 бит/пиксель.

Обе они предназначены для представления в памяти ПК 2-хмерного изображения, поэтому эти 2 изображения считают моделями.

3) Сетчатая модель – 3-хмерная модель. Используется тогда, когда меняется ракурс изображения сцены или взаимное расположение объектов изображения.

Сетчатая модель представляется в памяти ПК не изображение, а 3-хмерные геометрические объекты, при проецировании которых на ту или иную плоскость изображение получается автоматически. В этой модели объекты представлены в виде пустотелых, не имеющих физической толщины оболочек, составленных из многозначных плоских граней (параллелограмм, шар, пирамида – надо эти три фигуры нарисовать). Физическим аналогом является каркас фигуры, отсюда второе название «каркасная», либо – «полигональная». Основными структурными единицами сетчатой модели является вершина, ребра, грани и полигоны.