13.8. Апаратне прискорення графічних функцій.
В графічному режимі процесор вимушений виконувати багато елементарних команд (на рівні пікселей) для модифікації кадрового буфера. В результаті в нього не залишається потужності для прикладних задач, наприклад, створення стандартного графічного інтерфейсу користувачів в середовищі Windows. В той же час ці операції здебільш пов'язані зі створенням графічних примітивів (ліній, прямокутників, кіл тощо). Виконання цих операцій можливо значно прискорити, якщо передати ці функції спеціальному пристрою -акселератору, який стандартно виконує операції високого рівня типу „Побудувати коло". Такі прискорювачі є в кожному сучасному комп'ютері.
Ще більше навантаження випадає на процесор при роботі зі складними графічними об'єктами в динамічному режимі. (3D-3Dimensional–тримірний). В цьому режимі необхідно в реальному вимірі часу обчислювати координати і всі атрибути кожного піксела. Для цього використовується спеціальні сопроцесори, які по своїм потужностям і функціям не поступаються центральному процесору.
13.8. Цифровий папір.
«Цифровая бумага» была разработана с целью создания дисплеев нового типа, которые по оптическими и механическими характеристиками были бы схожи с обычной бумагой. Базовыми элементами таких дисплеев являются микрокапсулы, диаметр которых не превышает толщину человеческого волоса. Внутри каждой капсулы находится большое количество пигментных частиц (диаметр частицы не превышает 1-5 мкм) двух цветов: положительно заряженные белые и отрицательно заряженные черные (заряд наносится с помощью специального заряженного полимера), а все внутреннее пространство капсулы заполнено прозрачной жидкостью.
Внедрение электронной бумаги в массовое использование будет великим шагом человечества навстречу сохранения и улучшения экологической обстановки в мире. Только представьте себе какие огромные мега-массы зеленых лесов, являющимися легкими планеты, возможно сохранить при этом не делая искусственного дефицита обычной целлюлозной бумаги. Просто производство целлюлозной бумаги постепенно снизится по мере снижения спроса.
Электронные книги при массовом производстве обещают быть достаточно дешевыми, чтобы каждый желающий мог удовлетворить свои потребности в получении информации, новостей, дистанционного обучения, чтении литературы.
13.6. Прінтери.
Ми розглянемо тільки лазерний принтер, як найбільш поширенний і досконалий (Рис13.9). Перед печатанням кожного аркуша бумаги мазаєчна поверхня барабана заряжається до напруги 1000 вольт. Модулірований промінь лазера за допомогою восьмигранного дзеркала санірує барабан і розряжає ділянки, на які діє промінь. І таким чином записує на барабані в потенціальному вигляді необхідну інформацію. Кольоровий тонер притягується до заряжених точок барабана і через контакт з бумагою переносить зображення на аркуш. Потім зображення проходить через горячі валики і закріплюється. Після чого барабан розряжається і залишки тонера зчистяться.
Лазерні принтери дозволяють одержати якість більш, як 20 точок на міліметр.
Рис.13.9. Структура лазерного принтера.
3D-принтер – устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели (Рис. 13.10).
3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.
Технологии:
Застывание материала при охлаждении — раздаточная головка выдавливает на охлаждаемую платформу-основу капли разогретого термопластика. Капли быстро застывают и слипаются друг с другом, формируя слои будущего объекта.
Полимеризация фотополимерного пластика под действием ультрафиолетовой лампы — способ похож на предыдущий, но пластик твердеет под действием ультрафиолета.
Рис. 13.10. 3D-принтер
Склеивание или спекание порошкообразного материала — похоже на лазерное спекание, только порошковая основа (подчас на основе измельченной бумаги или целлюлозы) склеивается жидким (иногда клеющим) веществом, поступающим из струйной головки. При этом можно воспроизвести окраску детали, используя вещества различных цветов. Существуют образцы 3D-принтеров, использующих головки струйных принтеров.
Густые керамические смеси тоже применяются в качестве самоотверждаемого материала для 3D-печати крупных архитектурных моделей[1].
Биопринтеры -- печать 3D-структуры будущего объекта (органа для пересадки) производится стволовыми клетками. Далее деление, рост и модификации клеток обеспечивает окончательное формирование объекта.
.