Ответы на вопросы к экзамену / 4 Концепция аппаратной растровой матрицы и видеопамять

4.Концепция аппаратной растровой матрицы и видеопамять.

Для приложений вычислительная среда предотвращает такие интерфейсы, которые наиболее удобны для конкретной предметной области. С другой стороны, для разработанной аппаратуры важно иметь возможность эффективной аппаратурной реализации этих моделей.

Компромисная модель

приложения аппаратура

(прикладная обл-ть)

ОС (системная обл-ть)

Компромиссной моделью исторически оказалась растровая модель. В качестве альтернативы ей можно рассматриваться только векторная форма, в которой каждое изоб-е формируется из векторных примитивов, отрезков прямых и кривых линий.

Недостаток векторной формы – для адекватного восприятия фотореалистичных изоб-й, а также изоб-й, содержащих протяжённые участки со сплошной или более сложной заливкой (градиент), объёмы векторных данных возрастают чрезмерно.

Для растровой формы формирование фотореалистичных изоб-й формируется естественным образом, но она вполне применима для векторных изоб-й, подвергающихся процессу растеризации.

Аппаратура, которая использует растровую модель, фактически должна обладать только возможностью отображать матрицу, каждый элемент которой (пиксель) имеет единственный атрибут – цвет, включающий в себя и тотальные и хроматические составляющие.

Основная задача ОС и прикладной области ОС: обеспечение эффективного заполнения растровой матрицы подходящими данными.

С физической точки зрения растровые данные хранятся в памяти вычислительной системы => занесение данных в растровую матрицу в конце концов сводится к установке нужных значений по нужным адресам.

Преобразование принципиально двумерной растровой матрицы в принципиально одномерной памяти производится обычно выстраиванием в естественном порядке строк растровой матрицы, так что левому верхнему пикселю (А) соответствует начало участка, а правому нижнему (В) – конец этого участка.

Как правило, вычислительная система, взаимодействующая с графич. изоб-ем, имеет отображение определяемого диапазона адресов непосредственно на память видеоаппаратуры.

С практической точки зрения, такая организация позволяет сделать построение изоб-я двухсторонним. С одной стороны, некоторые элементы растра формируются программой. С другой стороны, некоторые пиксели автоматически получают значения от графической аппаратуры, становится возможным ускорение.

Как правило, аппаратно ускоренные ф-и обрисовки геометрических примитивов, а также ф-и перемещения и масштабирования участков изоб-я.

Идея аппаратного формирования растров оказалось плодотворной и была использована для построения таких графических устройств, которые бы выполняли проецирование из 3D-пространства с автоматическим расчётом освещённости объектов и выполнением геометрических преобразований.

В таком режиме среда приложений дополняется трёхмерными приложениями компьютерной графики, которые было бы исключительно сложно реализовать на основе формирования растров по точкам. С другой сторон, те приложения, в которых поточечное построение вполне устраивает, сохраняют возможность эффективного функционирования, поскольку через окно отображения можно передавать графической аппаратуре, в том числе и готовые растры.