Sistema grafico

Compositio

Hardware: dispositivo I/O grafico

Software grafico: pacchetto software di programmazione generale, pacchetto software applicativo speciale

General category: Provides an extended set of graphics functions that can be used in high-level programming languages ​​(such as OpenGL)

Funzioni di base: generazione primitiva, impostazione degli attributi, osservazione della selezione e trasformazione dell'implementazione, ecc.

Classe speciale: non preoccuparti del processo operativo grafico (ad esempio, sistema CAD)

Ratio compositionis

Il sistema di computer grafica è costituito da hardware e software. L'hardware comprende: computer principale, display grafico e strumenti interattivi di I/O e dispositivi di archiviazione; il software include sistemi operativi, linguaggi di alto livello, software di grafica e software applicativo.

La principale differenza tra i moderni sistemi di computer grafica e i sistemi informatici generali è che dispongono di dispositivi di input e output grafici, nonché di strumenti interattivi necessari e hanno requisiti più elevati in termini di velocità e capacità di archiviazione. Inoltre, anche le persone sono parte integrante di questo sistema.

1. Funzioni di base del sistema grafico

1, funzione di calcolo

2, funzione di archiviazione

3. Funzione di ingresso

4. Funzione di uscita

5. Funzione di dialogo

In secondo luogo, la classificazione del sistema grafico

1. Sistema grafico basato su mainframe;

2. Sistemi grafici basati su computer di medie dimensioni o super minicomputer;

3. Basato su workstation di ingegneria Sistema grafico;

4. Sistema grafico basato su microcomputer;

Graphics armorum hardware

In primo luogo, l'attrezzatura da esposizione

Il dispositivo di visualizzazione è la parte che alla fine produce l'effetto di visualizzazione grafica. Sono comparsi vari tipi e tecnologie di dispositivi di visualizzazione, ma il tubo a raggi catodici (CRT) è ancora quello dominante.

1、CRT

(1 ) MonochromeCRT

Principium: Campus electricus adhibetur ad radios electronicos summus velocitatis generandos, quae ad diversas superficiei screen partes deflectuntur ut graphics visibiles efficiant.

Compositio: electronica gun, ratio deflexionis et phosphori tegumentum.

Electron gun: Current per filamentum transit ad calorem generandum, id est, cathode calefactum ad electronici trabem emittendam, certa intentione positiva applicatur electrode posito ad umbilicum in trabi electronico, et deinde electronico accelerans (. Multiplicari potest) applicando intentioni positivo ad electronicum trabis accelerandum, ita ut vires ad phosphororum velum tendentes satis habeat; Electrodis moderatio prope cathodem est, adhibita intentione negativa, vis electronici trabes coerceri potest, et trabis electronici etiam abscindi potest.

Systema deflexionis: deflexio ab agro electrostatic vel magnetico (plerumque systemate magnetico deflexione utuntur).

Cum campo electrostatic utens, duae laminae planae verticalis et horizontalis collocantur intra cervicem tubi radij cathodae.

Systema deflexionis magneticae est systema deflexionis externa. Duobus gyris circa collum fistulam circumvolutum est. Cum trabs electronica per spiram transit, campus magneticus unius spirae electronici trabem horizontaliter deflectit, et alter deflexionem verticalem facit.

Ratio deflexionis praecipua propria est sensibilitas, quae respicit magnitudinem deflexionis anguli, quam signum deflexionis producere potest.

Tentorium fluorescentium: Tentorium fluorescentium pulvere fluorescenti obsitum est, et radiorum electronicorum bombardarum punctum quoddam fluorescentium strato purpureo ad maculas fluorescentium producendas. Cum radio electronico hoc punctum relinquit, claritas eius cum tempore exponentialiter deficit. Tempus Afterglow refertur ad tempus requisitum ad valorem luminis ad corruptionem ad 1/10 valoris initialis. Tempus posterius phosphororum in machinis graphicis adhibitum est fere decem ad centum millium secundorum. Ut firmum, non tremulum picturam accipiat, assidue refici debet.

Qualitas monochromatis CRT imaginis ostensionis pendet ab: magnitudo unius loci diametri in fabrica et "addressability" inhaerens. Adhiberi potest adhortatio ut numerus macularum levium quae per unitatem longitudinis adhiberi possunt. Fere optabile est, diametrum punctoe maiorem esse quam picem. Maximus numerus macularum lucentium quem CRT in directione horizontali vel verticali cognoscere potest, resolutio vocatur.

(2)ColorCRT

Duae sunt praecipuae methodi ad colorem generandi ostensionem: Methodus penetrationis radius, methodus orificium umbrae.

Ray penetrating method: Used in random scan displays, it is coated with two layers of phosphor (red and green) on the screen, the color of the display depends on the ray penetrating The depth of the fluorescent layer: low-speed electrons can only excite the outer layer of red powder, and medium-speed electrons can excite green powder and red powder to produce two additional colors: orange and yellow, and high-speed electrons can penetrate the red layer to excite green powder. This is an inexpensive method, but the graphics quality is low.

Shadow orifice method: It is widely used in raster scanning systems. This kind of CRT screen is coated with many groups of triangular phosphors, and each group has three phosphor dots. When a certain group of phosphors are excited, they emit three primary colors. Three electron guns corresponding to it. There is a shadow hole grid on the back of the screen. There are many small holes on the screen, corresponding to the triples on the screen. Three beams of electrons are focused into a group of rays, passing through the small holes, activating a triple on the screen, and color dots appear. By controlling the strength of the electron beam, the excited three primary colors can be mixed into a wide range of color levels. The diameter of the shadow orifice plate has a greater impact on the resolution of the CRT. The diameter is small and the graphics quality is good, but the cost is high and difficult.

(3) Direct-view storage tubeDVST

Scriptura electronica sclopetorum huiusmodi tubuli e repositionis non differt ab ordinario CRT, sed trabs electronica non directe in screen phosphoro scripta est, sed in craticula reposita ante tegumentum phosphori. Hoc est tenuissimum reticulum cum medio in ea. Summus navitas electronica trabes electronicas electronicas in medio in euismod emissas ab electronicis bombardis emittebat, et locum in craticula emittebat crimen positivum ostendit, hoc est, positivi criminis semita formatur. Electrons humiles vis emissa ab secundo electronico sclopeto (electro gun electronico) in decumanum fluit. Collector has electronicas aequaliter explicat et ad craticulam reponendam fluit. Area affirmative iniuncta in eget adipiscing repono electrons attrahit et facit ut phosphoro tegumentum incutiat. Aliorum positio electrons non transit, id est, porta memoria munere funguntur exemplaria recondens et transitus electrons moderatur. Commoda: parvo pretio, non alta reficite requiri; incommoda: selectiva modificatio fieri non potest.

2, other types of display devices

A, plasma tabula ostentationis

Commoda: leve pondus, nil opus est latibulum recreare; Incommoda: humilis animi et magni pretii.

B. Liquid cristallum propono fabrica LCD

Commoda: pretium, leve, pondus, exiguum, et humilis consummatio; incommodi : passive display.

C, electronic levis ostentationis emittens

commoda: alta claritas, celeriter et procul; incommoda: high price, high power consummatio.

3, Random Scan Display

Graphics exhibitae a computatro in instructiones ostensionis, id est, fasciculi ostentationis vel tabularum ostentationis et instructiones ostensae mittuntur ad quiddam memoriae ostensionis per ambitum interfacetum, et thesauros fixos memoriae propono instructiones quales sunt communiter characteribus et numeris. Moderator graphics ostentationis instructiones in quiddam vel memoriam certam inducit et eas in ordine exsequitur. In informatione digitales talis est claritas et obsessio in imperio ostensio mutatur in quantitatem corporalem quae claudicatio et claritas electronici trabes per filum generantis moderatur, id est, intentione et impetu. Inde tubi caput ambitus electronici trabis ad optatum locum cum optato splendore deflectit. Et ut hoc firmum faciat et perseveret, confirmet. Cum dispositio et deflexio trabis electronici temere sint, temere intuens dicitur.

Commoda: princeps senatus, manifesta antithesis, dives utaris; incommoda: pretiosa.

4, raster scan display

Scapus raster CRT screen in m scan lineas dividi potest, quaeque linea in n punctis parvis dividitur, quaelibet pars pixel appellatur, unaquaeque pixel respondet pluribus frustularum in tabulis quiddam memoriae, et una tantum obolo opus est. imago nigra et alba; si quaevis pixel i frena utatur ad gradum griseum repraesentet, tunc 2i griseum vel colorem producere potest. Hoc est, in tabula quiddam raster scan ostentationis, quod reconditum est, non praecepti ostentationis, sed claritatis vel coloris notitia pixel respondentis. Haec notitia bitmap appellatur.

Computatorium graphice et imagines in bitmaps proponendas convertit, easque mittit ad quiddam per ambitum interfaciei. Graphics moderatoris trabem electronicam regens ut certam scan lineam sequantur et seriem intuens et eam e quiddam compage perlegit. pixel valorem totum velum lustrat. Expleto scan, ostentatio moderatoris pro interpellatione computatoria adhibet, ut computatrum tempus retractare possit uti contentum in quiddam compage modificare, ut picturam mitiget.

Ut pictura stabilis, refici debet; summus celeritatis et magnae capacitatis memoria requiritur; intuens divisum est in contextum et progressivum.

Commoda raster scan propono: linea et superficies graphics, imago est realis; pretium humile; incommoda: conversio tempus consumens est et luctus multiplex est.

5, display processor(DPU)

In systemate graphico, ut onus reducendum, vulgo praeter CPU, processus ostentationis dedicatus (DPU) correspondeat cum CPU et operationem machinae ostensionis coerceat.

(I) DPU de temere intuens system

DPU ratio temere intuens multum differt, et multiplicitas alia est.

Hoc genus DPU cella vel non (ope memoria principalis). Cum cella non est, hospes CPU rationem decurrit ut tabellam ostentationem DPU effingat, hospes CPU tabella ostentationis incipit. Incipiens oratio mittitur ad instructionem contra DPU. DPU mandata ex memoria legit vicissim iuxta huius inscriptionis exordium, easque ad registri instructionem mittit, deinde opcode decodit, et instructiones cum logica potestate communicante exsequitur. Hoc genus DPU est relative simplex. Sed unum cum latibulo est multiplex et potens.

(2) DPU de raster intuens

In ratione simplici raster intuens, CPU primus computat compagem quiddam electronicum quod coordinatis cujusvis pixel respondet, et dat splendorem Vel valorem color, sed munus debile est et humilis efficientia. Ratio raster intuens cum DPU independentibus praedictas delicta superare potest.

Hoc DPU speciatim adhibetur ad scandendum et pixella in pixel bitmaps convertenda, et operas rasteras ut pixel vel pixel pixel obstantiam mobilem, describendi, et modificationem exerceat. Systema scan raster cum independens DPU tres habet memorias: systema memoriae, processus memoriae propono, et quiddam memoriae fingo.

Simplex DPU operationes graphicas relatas tantum efficit nonnullas possibilis; dum validiores operationes interactivas consequi possunt, ut tondentes, fenestrae transformationis intuitum, et logica et feedback eligo relata. Aliqui DPUs etiam memoriam tabulae ostentant ad instructiones in segmentis reponendas reponendas, et operationes quales transformatio et redractio per haec segmenta perfici possunt.

(III) progressio DPU

Prima generatio processus graphice una-chip: Hitachi's HD-63484 in 1984; Texas Company's TMS34010 in 1986; Intel societas 82786.

Secunda generatio-nisi processus graphicae simplicis: 72120 NEC; the TMS34020 of Texas in 1988; Grossi Hitachi.

Multi-chip processor graphics: AMD 9560 data est procurator amnis quattuor-pixel; National Semiconductor provectae Graphicae Chipset (ADCS).

Pro-proposito microprocessores generales sicut processores graphics sunt: ​​Forlandi VARS.

Apparatus graphicus cum multi- processor structurae pipeline: Quisque summus gradus graphicae mandati per gradatim transmutationis geometricae processum ire debet, et tandem output in forma bitmap formare. Typical structura pipeline includit tres processores independentes: ostentatio mensae seu processus mandatum, processus geometriae, et processus ostentus moderatoris seu processus ostentationis, quod revera multo tenuior est quam tres. Effectus eius multo altior est quam processus graphicae unius, Instrumentorum Texas' 88XX.

Illustration system of array structure: T800 of Immos.

Secundo, difficile exemplum armorum

1, dot matrix printer

2, calamum insidiatorem

III, electrostatic insidiator

4, laser printer

5, inkjet insidiator

VI, scelerisque conversionem typographi

7, Camerae

3. Input fabrica

Inputatio graphice fabrica graphice data et varia mandata utentis in signa electrica potest convertere et ad computatrum transmittere. Ex ratione logica, in sex functiones dividi potest, nempe positiones, ictus, valorem mittens, delectu, chordas legendo et charactere notas etiam sex species technicae logicae. Fabrica logica sic dicta refertur ad fabricam functionis logicae definitam, non ad certam corporis fabricam. Fabrica actualis corporis saepe est compositum ex quibusdam machinis logicalibus.

1. Locator: ad designandum positionem, initus est x, y. Locatores communes sunt: ​​digitizer coordinare, tabula graphica, muris, trackball, gaudium, tactus tabulae imperium, tabula input acoustica, etc.

2. Picker: figuram excipere solebant, tabularum coetus vel elementa in screen ostentationis. Typical machinis machinas includunt leves calamos et tabulas graphicas.

3. Setter: Fabrica physica est quae valorem scalarem praebet.

4. Compendia: ad inputanda ingenia vel chordas adhibita, etc.

5. Claves: seligere solebant e coetu vel actuum vel munerum, ut munus claviaturae programmatis.

6. Alio instrumento : ut vocis agnoscentis, etc.

Graphics systema programmatum

Primum, compositio programmatum graphice

Systema programmatum graphice bonam structuram habere debet et structuram hierarchicam rationabilem esse pro facili consilio, sustentatione et debugging.

1. Programma graphical graduum infimus: programmatio infima est, quae maxime solvit communicationem et instrumentorum communicationis problemata inter graphice fabrica et exercitum. Dicitur etiam agitator fabrica. Praesent sit amet elementum ex, in posuere ex. Propositum est optimum, system-orientatur, non user-orientatur.

2. programmata graphica primum plana: etiam notae subroutinas fundamentales, inter modulorum programmata quae elementa graphica generant et apparatum administrant, quae utraque systema ordinantur et utentis ordinantur.

3. Progressio graphica secundi-gradus: item subroutinas functiones dicuntur. Compositum est ex programmate primorum graduum graphics. Praecipuum eius munus est graphics notitiarum structuram constituere, definire, modificare et inponere; et varias Connexiones inter machinas graphicas instituere oportet validum munus interactivum habere, quod usuario-orientatur. (Super tres gradus fere ad ut supportantes software)

4. Software gradus graphics trium: programmatio graphica ad quamdam applicationem problema solvendum. Est pars totius applicationis utaris. Solet scribentur utamur vel cu. Scribere simul.

Secundo, programmata fundamentalia graphics

1. Contentum basic graphics software

Software fundamentalis programmatio est programmatis graphicae systematis favens. Munera eius variari possunt secundum necessitates, sed praecipua eius continentia plerumque includit:

(1) Ratio administrationis programma;

(2) Definire et output elementa fundamentalia et composita Pixel programmata graphica;

(3) Graphica transformatio, geometrica transformatio, fenestra, tondendi, etc.;

(4) Real-time program processus initus;

2. Modus constituendi basic graphics software

(1) Involucrum graphice addere sub lingua alta;

(3) Praecipua summus gradus linguae graphicae;

3. Connexio inter programmata graphica et alia opum software

p>

1. Electio summus gradu linguarum

Involucrum programmatum graphics in lingua quadam summus gradu innititur. Factores sequentes considerari debent in eligendo quibus summus gradus est sermo:

Elige linguam communiorem in campo technologiae machinalis;

Summus gradus linguae cum structurae modulari;

Linguam uberiorem foveat utaris;

Dives data genera linguarum flexibilia;

Lingua validiore I/O munus;

Lingua cum meliore progressione scopum qualitatis;

2, OS

Fortitudo systematis OS functiones aliarum programmatum systematis valde afficit. Praeterea ratio graphicae multas machinas I/O habet. Ut has cogitationes curo, graphics OS evolvere potes, OS mutare, et ipsas sarcinas graphicas programmantes administrare.

Quatuor. Practical graphics software sarcina

1. IBM-PC basic conventus disciplinam exactoris

(1) Pone screen status;

secundo, punctum.

(III) Pone screen ad mores modum;

2, Microsoft C/C++ bibliothecae consuetudines runtime

(1) Configurationis methodus et ambitus;

(2) Set coordinatas;

(3) Pone palette humili gradu graphics;

(4) Pone bona attributa;

(5) Graphics generare et output textus;

(6) transfer imagines et fontes ostenta;

Graphics software signa

Signa graphics quae formata sunt omnia signa interfaciendi sunt. Haec signa spectant ad normas medias inter duas partes systematis graphics. Dividuntur in duo genera;

Signa interfaciendi data: Usus est ad determinare vexillum translationis et communicationis inter instrumentorum communicationis socialis;

Vexillum interfaciendi subprogramma: vexillum functionis et formae applicationis stipulanti subprogramma vocationis;

Diversus locus est, et alia servitus.

(1) Basic graphics exchange specificationIGES

Vexillum ANSI factum est anno 1981. Eius munus est notitias commutare inter varias rationes graphicas. Prima eius unitas est ens. entia in tria genera dividuntur: entia geometrica, entia descriptione et entia structurae. Tabellae sequentiae fasciculi cum ASCII codicem componunt ac notae 80 characteres longitudinis. Tabella divisa in quinque sectiones et error mechanismi tractandi providetur.

(2) Graphics Core SystemGKS

GKS Providet munus functionis inter programmata applicationis et initus graphice et machinis output. Vexillum interfacetum subroutinum est et nucleus systematis graphicae linguae independens.

GKS est nucleus rerum ratio. Munus graphics quod praebet, instrumenta graphicae speciales independens est. Dicere potest input, output, input et output, segmentum imaginum independentium repositionis, metafile output, metafile input, etc. Sex species abstractarum physicarum machinarum (workstationum graphicarum), quae output elementa transformari et in varias officinas traduci permittunt; Elementa fundamentalia includit ut lineae elementa, elementa punctim, elementa indolem et elementa rasteria, quae operantur et modo segmentorum cohaerent GKS est vexillum graphics duplex dimensiva, et GKS-3D signum est graphice tria dimensiva.

(3) Programmer-level hierarchical graphics systemPHIGS

ANSI anno 1986 promulgatum est ut programmatores applicationis cum subprogrammate instrumenti interfaciendi praebeant ad machinas graphicas moderandas. Dividi potest in novem modulorum programmata ut separatim perficiantur. Quisque modulus sui iuris est et solus cum aliis modulis per communem notarum structuram nectit. . Data omnia graphics sunt in unitates quae structurae dicuntur, et structurae per vocat hierarchicas connexae. Structura graphice elementa includere potest, exemplar transmutationis matricis elementa, observationes delectu elementa, elementa applicationis notitiarum, structura elementa vocare. Applicatio structuram creare potest vocando structuram non exsistentem, structuram exsistentem aperiens, structuram non exsistentem in workstatione colligans, et structuram nomine nominans cum structuram identificantem mutat. Mediam structuram emendandi et efficacem praebet. Comparata cum GKS, differentia eius relucet in: data structura, modifiabilis, attributio repono, output pipeline, etc.

(4) Computer graphics device interfaceCGI

Captura instrumenti interfaciei ab ISO TC 97 proposita est. Constat cum vexillo VDI ab ANSI edito anno 1985. Vexillum praebet pro rectoribus visivae fabricae et est programma interfaciei.

(5) Computer Graphics MetafileCGM

Vexillum est ab ANSI propositum anno 1986 et ISO vexillum anno 1986 factum est. Est certa definitionis machinalis-semanticae lexalisque graphicae formarum graphicarum quae temere accessum, transmissionem et simplicem imaginum definitionem praebent. Versatilitas clavem eius attributum est, et metafile graphics static generans. Vexillum duabus partibus constat, una est specificatio functionis, quae formam formae formatae cum Lexico abstracto describit; altera est descriptio trium normarum codingum formarum CGM, characteris scilicet, textui binarii et perspicui coding.