28)2D и 3d графические ускорители. Эффекты, реализуемые на аппаратном уровне в 3d графическом процессоре.

Современные оконные интерфейсы требуют быстрой перерисовки содержимого экрана при открытии/закрытии окон, их перемещении и т. п. При стандартной процессорной обработке процессор должен был бы обрабатывать видеоданные и передавать их по шине со скоростью порядка сотни мегабайт в секунду, что практически нереально. Поэтому для повышения быстродействия системы были разработаны локальные шины, а позднее — 2D-ускорители, которые представляют собой специализированные графические процессоры, способные самостоятельно рисовать на экране фигуры, предусмотренные GDI — графической библиотекой Windows. 2D-ускорители обмениваются данными с видеопамятью по своей собственной шине, не загружая системную шину процессора. По системной шине 2D-ускоритель получает только GDI-инструкции от центрального процессора, при этом объем передаваемых данных и загрузка процессора в сотни раз меньше.

3D ускорители были созданы с аналогичной целью – разгрузить ЦПУ, но уже при работе с трехмерной графикой. Они более мощные чем 2D ускорители, т.к. требуется рассчитывать геометрию, текстуры, окружение, эффекты преломления и отражения, перспективу и т.д.

Аппаратные эффекты:

Удаление невидимых поверхностей. Как правило, используется Z-буфер, в котором хранятся расстояния «точка-камера». Для каждого пикселя ищется самая близкая точка, остальные считаются заслоненными и не показываются.

Закрашивание. Придает треугольникам, из которых составлен объект, цвет. Существует несколько видов блендинга, отличающихся качеством закрашивания.

Обрезание. Клиппинг – отсечение части объекта, не видимой камере.

Расчет освещения: расчеты освещения, прозрачности.

Наложение текстур: наложение двумерного изображения на трехмерный каркас для придания большей реалистичности.

Фильтрация и сглаживание: сглаживание «лесенки» границ изображений и фильтрация искажений текстур из-за расстояния (в частности для протяженных объектов).

Смешивание цветов: дизеринг предназначен для отрисовки многоцветных объектов на адаптере с меньшим поддерживаемым количеством цветов.

29)Принцип функционирования crt мониторов. Основные типы, особенности и характеристики. Достоинства и недостатки

Принцип работы:

Для создания изображения в используется электронно-лучевая трубка. В электронно-лучевой трубке используются три пушки для каждого из основных цветов. Поток электронов формируется пушкой, модулируется и ускоряется, после чего электроны получают энергию, которая затем засвечивает определенные точки люминофора, которым покрыта внутренняя поверхность трубки. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, которое мы видим на экране монитора. Для управления лучами используется отклоняющая система, которая направляет пучки электронов по всему экрану, рисуя одну строку за другой. После прорисовки экрана, он на время гаснет, в этот момент луч возвращается назад, затем луч снова начинает пробегать по всему экрану. Интервал между экранами называется частотой обновления экрана или частотой кадров.

Типы мониторов:

ЭЛТ-мониторы можно поделить по следующим признакам. Плоский или выпуклый экран. Теневая маска или апертурная решетка перед люминофором.

Существенное различие между теневой маской и апертурной решеткой состоит в увеличении яркости при использовании последней, потому, что на люминофор через вертикальные полосы апертурной решетки попадает луч большей интенсивности, так как решетка ограничивает лучи только по горизонтали.

Использование апертурной решетки позволяет получить пикселы большего размера и меньшее общее разрешение, но яркость в целом увеличивается, а при использовании решетки с теневой маской пикселы получаются меньшего размера, разрешение больше, но при этом снижается яркость.

Параметры мониторов: Размер, шаг точки (расстояние от одной точки одного цвета до другой), поддерживаемые разрешения, поддерживаемые частоты обновления, возможность настроить цветопередачу.

Достоинства и недостатки: Поддерживают множество разрешений, работают в экстремальных температурах, большой угол обзора, маленькая склонность к дрожанию.

Тяжелые, занимают много места, излучают электромагнитное поле, подвержены влиянию внешнего электромагнитного поля, достаточно хрупки, появляется «муар».