Visoka tehnološka škola strukovnih studija Šabac
Seminarski rad
Studijski program: Informacione Tehnologije Predmet : Računarska grafika Tema : Hardver u računarskoj grafici
Student : Dejan Krstevski 4-34/2010
Mentor: Dr. Miodrag Milidevid Šabac, 2012
Sadržaj:
1. Računarska grafika................................................................... 3 2. Hardver u računarskoj grafici...................................................4 2.1 Arhitektura sistema.................................................4 2.2 Rasterski sistem......................................................5 3. Grafičke kartice........................................................................5 3.1 Video memorije.....................................................6 3.2 VGA kontroler.......................................................7 4. Monitori...................................................................................7 4.1 CRT Monitor.........................................................8 4.2 LCD Monitor.........................................................8 4.3 LED Monitor.........................................................9 5. Literatura................................................................................10
2
1. Računarska grafika Računarska grafika – podoblast informatike koja se bavi pručavanjem metoda za digitalnu sintezu i manipulaciju vizuelnog saržaja. Rasterska (bitmap) grafika – generacija slike manipulacijom piksela .Vektorska grafika – zadavanjem tačaka i povlačenjem linija između tačaka generiše se slika .Podela grafike: 2D i 3D grafika, i animacija.
Slika 1. Razlika između vektorski i rasterski generisane slike.
3
2. Hardver u računarskoj grafici : 2.1 Arhitektura sistema:
Slika 2. Sistem
Elektronski top stvara snop elektrona snop elektrona udara u fosforni premaz na katodnoj cievi. Sledi: Vradanja elektrona u fosforu u normalno energetsko stanje emituje se svetlost tako nastaje svetlostna tačka na ekranu – pixel boje: upotrebljavaju se 3 elektronska snopa te 3 fosforne tačke - svaka emituje svoju boju (R,G,B). Elektronski snop putuje od leve prema desnoj strani ekrana te od gore prema dole modulacijom intenziteta elektronskog snopamodulacijog intenziteta elektronskog snopa.
4
2.2 Rasterski sistemi Kod rasterskih sistema imamo unapred je znan broj svetlosnih tačaka na prikazivačkoj napravi (npr. ekranu) - imamo fiksnu rezoluciju, kvaliteta slike tako zavisi od rezolucije i veličine svetlosne tačke – pixela. Informacija o pojedinom pixelu (intenzitet i boja) je smeštena u video memoriji koju nazivamo frame buffer. Iz memorije se podaci preko video kontrolera i AD konvertera prebacuju u ekran.
Slika 3. Rasterski displej Važna je brzina osvežavanja zbog eksponencijalnog slabljenja intenziteta svetla koje emitira fosfor možemo ugraditi fosfor sa vedom perzistencijom, ali tada imamo problem sa brzom animacijom vertikalna frekvencija (broj slika u sekundi) 60-160 Hz (85 Hz propisano VESA standardom) horizontalna frekvencija (broj vertikala u sekundi) 30100 kHz frekvencija osvježavanja slikovnih elemenata 50-160 MHz (pixel rate).
3. Grafičke kartice Grafički procesor (GPU) je glavni dio na kartici, a njegova uloga je prevođenje binarnog koda u vidljivu sliku na nekom grafičkom izlaznom uređaju. Princip je jednostavan, CPU u suradnji sa nekim softverom, kao što je 3D računarska igra, šalje informacije grafičkom procesoru koji potom obrađuje dobivene informacije i šalje ih na monitor. Grafička kartica se ugrađuje u matičnu ploču, obično u AGP ili PCU Express utor.
5
Slika 4. Grafičke kartice
3.1 Video memorija Mora biti dvokanalna: mora biti omoguden istovremen pristup iz procesora i video kontrolera velika propusnost po kanalu npr. kod slike 1280x1024 pixela, 32bit/pixel te frekvencijom osvježavanja 85Hz: 1280x1024x4x85 = 445.6 MB/s kod zahtjevnijih operacija moramo imati i vedu propusnost po kanalu. Sadrže grafičke rutine koje se pozivaju iz nekog višeg programskog jezika predstavljaju apstrakciju hardvera standardiziran API OpenGL-Mesa, DirectX, Java2D, Java3D. Tipične grafičke rutine omogudavaju rad sa: primitivima, atributima, geometrijskim transformacijama, transformacijama pogleda, projekcijama, senčenjem, ....
6
3.2 VGA kontroler VGA kontroler prenosi informaciju o pixlima iz video memorije na monitor .VGA standar određuje 5 signala: RED,GREEN, BLUE, HSYNC,VSYNC osvježavanja slikovnih elemenata (fpixel ). Vremenske parametre sinhronizacijskih signala određuje VESA standard standard zahteva da je frekvencija HSYNC signala (fHSYNC) možemo izračunati koji je maksimalni broj prikazanih piksela u jednoj liniji:
Standard zahteva da mora biti suma Tpw + Tfp + Tbp 20% periode signala HSYNC.
Slika 6. VGA kontroler
4. Monitori
Monitor je osnovni izlazni uređaj računara, tako da ima primarnu ulogu u interakciji sa korisnikom. Ubrzanim razvojem PC računara, tekstualni mod komunikacije je zamenjen multimedijalnim sadržajima i grafičkim radnim okruženjem. Razvoj softvera je praden razvojem grafičkog hardvera, takoda su sada kudne PC konfiguracije sposobne za prikaz slike u visokoj rezoluciji i sa milionima boja. Ovaj rad se bavi najzastupljenijim tipovima prikazivača, CRT i LCD, zatim Plazma ekranima, a bilo je i reči o nekim novim tehnologijama, LED, koje tek treba da se dokažu na tržištu.
7
4.1 CRT monitor Slika koju prikazujemo je u video memoriji potrebna je sinhronizacija elektronskog snopa sa informacijom (slikom) u memoriji sliku na ekranu osvježavamo sa frekvencijom 60Hz ili više (Vertical Frequency) .maksimalan broj svjetlosnih tačaka koje prikazujemo na ekranu bez međusobnog prekrivanja nazivamo rezolucija.
Slika 6. CRT monitor
4.2 LCD monitor LCD je transmisivna tehnologija. Displej radi tako što propušta promenljive kolicine belog pozadinskog svetla stalnog intenziteta kroz aktivni filtar. Crveni, zeleni i plavi elementi piksela dobijaju se jednostavnim filtriranjem belog svetla. Ona se pojavila pre tehnologija ravnih ekrana i ima neosvojiv položaj u oblasti prenosnih i rucnih PC racunara, gde je na raspolaganju u dva oblika: Jeftiniji DSTN (dual-scan twisted nematic obrnuti nematik sa dvostrukim skaniranjem) Tranzistor sa tankim filmom TFT (thin film transistor) za sliku visokog kvalieta.
8
Slika 7. LCD monitor
4.3 LED monitor LED (Light Emitting Diode) monitori se sastoje od velikog broja veoma malih LED dioda poređanih u obliku mreže na ekranu (svaka dioda je jedan piksel). U zavisnosti od primljenog signala, svaka dioda zasvetli odgovarajudim intenzitetom svetla, čime se formira slika na ekranu.
Slika 8. LED monitor 9
6.Literatura
1. http://sh.wikipedia.org/wiki/ 2. http://sh.wikipedia.org/wiki/Hardver 3. http://sh.wikipedia.org/wiki/Grafi%C4%8Dka_kartica
10
