14. Класифікація відеоадаптерів. Відео-акселератор. Програмні інтерфейси.

Більшість сучасних відеокарт володіє властивістю, так званої, відеоакселерації. Суть цієї властивості полягає в тому, що частина операцій з побудови зображення може відбуватися без виконання математичних обчислень в основному процесорі, а лише апаратним шляхом – перетворенням даних у спеціальних мікросхемах відеоакселератора. Відеоакселератори можуть входити до складу відеоадаптера, а можуть поставлятися у вигляді окремої плати розширення, що встановлюється на материнській платі і під’єднується до відеокарти. Розрізняють два типи відеоакселераторів: плоскої (2D) та тривимірної (3D) графіки. Перші найбільш ефективні для роботи з прикладними програмами загального призначення і оптимізовані для ОС Windows, другі орієнтовані на роботу з різними мультимедійними та розважальними програмами.

Для прискорення розробки 3D–додтків використовуються спеціалізовані прикладні програмні (графічні) бібліотеки. Ці бібліотеки можуть бути як стандартними (розробленими лідерами 3D–індустрії), так і фірмовими (розробленими виробниками 3D–прискорювачів). Функції бібліотеки доступні через відповідний API (Application programming interface) – програмний інтерфейс розробника. API – набір команд для створення тривимірної графіки. Відповідно, кожен 3D–додаток написаний з використанням деякого API і відповідно працюватиме у вашій системі тільки в тому випадку, якщо Ваш відеочіп підтримує відповідний API. Від самого API багато в чому залежить якість і продуктивність роботи відеоадаптера.

В даний час чіпи використовуються два стандартних API:

– OpenGL корпорації Silicon Graphic. Його підтримують всі сучасні 3D–чіпи. В операційних системах представляється як додатковий набір бібліотек функцій .

– Direct3D корпорації Microsoft для ОС Windows, скорочено D3D. Він є частиною мультимедійного інтерфесу Microsoft DirectX, який поставляється разом із ОС.

Вказані інтерфейси швидше доповнюють один одного, ніж конкурують. OpenGL є високорівневим, і в ньому є функції, що відносяться до фази побудови сцени. DirectЗD займається тільки візуалізацією, але в ньому реалізоване і швидке промальовування текстур.

Є ще API Glide компанії 3dfx, який апаратно підтримується тільки графічними чіпами цієї компанії.

15. Основна складова будови crt-моніторів та їх характеристики.

Монітори з електронно–променевою трубкою (CRT – Cathode Ray Tube) громіздкі за розмірами та масою. Електронно-променева трубка складається з катода (1), анода (2), вирівнювального циліндру (3), екрану (4), регуляторів ширини (5) та висоти (6).

П ід дією фото- або термоемісії з металу катода (тонка провідникова спіраль) вибиваються електрони. Оскільки між анодом та катодом підтримується напруга (різниця потенціалів) у декілька кіловольт, то ці електрони, вирівнюючись циліндром, рухаються у напрямку анода. Пролітаючи крізь анод електрони потрапляють до регуляторів ширини. Кожен регулятор – це дві металеві пластини, різнойменно заряджені. Якщо ліву пластину зарядити негативно, а праву позитивно, то електрони проходячи крізь них будуть відхилятися праворуч, і навпаки. Аналогічно діють і регулятори висоти. Якщо ж на ці пластини подати змінний струм, то можна буде контролювати потік електронів як угоризонтальній, так і вертикальній площинах. У кінці свого шляху потік електронів потрапляє на екран, де стимулює світіння люмінофора, викликаючи зображення .

Окрім того, перед екраном розташовується маска – спеціальний шар між електронними гарматами і люмінофором, що знаходиться дуже близько до останнього. Маска дозволяє точно направленим електронам потрапити прямо на люмінофор, затримуючи всі зайві електрони. У результаті застосування масок зображення стає чіткішим. Основними типами масок є: • апертурна решітка – маскування здійснюється апертурною решіткою, що складається з тонких вертикальних провідників, протягнутих від однієї сторони трубки до іншої, що поділяють люмінофор на смуги. Маска не розділяє пікселі по вертикалі – це розділення здійснюється виключно точністю фокусування електронного пучка; • тіньова маска – така маска представляє собою металевий лист з отворами, розміщення яких відповідає розміщенню груп точок люмінофору, що утворюють пікселі.

Електронний промінь рухається досить швидко, розкреслюючи екран рядками зліва направо та зверху вниз. Оскільки, випромінювання зникає дуже швидко, електронний промінь повинен неперервно пробігати по екрану, відновлюючи його. З точки зору користувача, основними характеристиками CRT монітора є розмір по діагоналі, роздільна здатність, частота регенерації (обновлення) та клас захисту: • розмір монітора вимірюється по діагоналі у дюймах. Розміри коливаються від 9 дюймів (23 см) до 42 дюймів (106 см). Найпоширеними для CRT–моніторів є розміри 17, 19, 21 та 22 дюйми. Оптимальними для масового використання є 17– та 19–дюймові CRT–монітори; • роздільна здатність – кількість точок по горизонталі та вертикалі, які монітор здатний відтворити чітко й роздільно; • частота регенерації (частота кадрової розгортки) показує скільки разів за секунду монітор може повністю обновити зображення на екрані. Сьогодні мінімально допустимою вважається частота 75 Гц, нормальною – 85 Гц, комфортною – 100 Гц і більше. Цей параметр залежить також від характеристик відео адаптера; • співвідношення сторін екрану – стандартний (4:3) та широкоформатний (16:19, 16:10); • глибина кольору – кількість біт на кодування одного пікселя (від монохромного (1 біт) до 32-бітного); • максимальний кут огляду – максимальний кут під яким не виникає суттєвого погіршення якості зображення; • клас захисту монітора визначається стандартом, якому відповідає монітор із точки зору вимог техніки безпеки. Зараз загальноприйнятими вважаються міжнародні стандарти добровільної сертифікації на ергономність і безпеку електронного устаткування TCO’03, TCO’04, TCO’05, TCO'06 и TCO'07.