Архитектура ПК История развития компьютерной графики Память Лабораторная работа «Дисковая подсистема ПК» Архитектура системной платы. Основной цикл работы компьютера

Векторные файлы

Файлы в которых содержится матем. описание всех отдельных элементов изображения относительно точки начала координат, использующих программу визуализации для конструирования конечного изображения. Векторные файлы строятся не из описания пиксельных значений, а из описания элементов изображения или объектов. Векторные данные включают данные о типе линий и ее атрибутах, линии используются для построения геом. фигур, те в свою очередь могут быть использованы для создания объемных 3D – фигур. Векторные данные представляют собой список операций черчения и мат. описаний элементов изображения, записанных в файле в той последовательности, в которой они создавались. Простейшие векторные форматы используются текстовым редакторами и электронными таблицами. Но большинство вект. форматов разработано для хранения и создания рисунков программами САПР. Бесперспективность защиты носителей Используемый в настоящее время принцип удостоверяющих документов состоит в том, что предъявляемый документ по своим ВИЗУАЛЬНЫМ характеристикам доступен для изготовления только официальным государственным (уполномоченным) органам и недоступен частным лицам. Это подразумевает существование таких технологий в области полиграфии, которые имеются лишь у государства. Такие технологии действительно существуют сейчас, как существовали всегда, однако их уровень постоянно повышается, поскольку совершенствуется техника частных лиц. Разрешение, доступное сейчас бытовой технике, примерно соответствует уровню разрешения глаза.

Большинство векторных форматов могут так же содержать внедренные в файл растровые объекты или ссылку на растровый файл (технология OPI-технология, позволяющая импортировать не оригинальные файлы, а их образы, создавая в программе лишь копию низкого разрешения (эскиз) и ссылку на оригинал. В процессе печати на принтер, эскизы подменяются на оригинальные файлы. Применение OPI, вместо простого внедрения, (embedding) дает возможность экономить ресурсы комп-ра). Сложность при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается в использовании программами различных алгоритмов, разной математики при построении векторных и описании растровых объектов.

ОРГАНИЗАЦИЯ ВЕКТОРНЫХ ФАЙЛОВ

Базовая структура векторного файла – заголовок и векторные данные.

Заголовок

Заголовок

Данные

изображения

Данные

изображения

Палитра

Концовка

Когда в файл требуется записать дополнительную информацию, которая не помещается в заголовок, либо появляясь в процессе изменения файла, к нему добавляется концовка, либо палитра.

ЗАГОЛОВОК

Содержит информацию общую для всего векторного файла и должен быть прочитан до того, как будет обрабатываться вся остальная информация. Общая информация состоит из числа, идентифицирующего файловый формат, номера версии и цветовой информации. Заголовки могут содержать значение атрибутов по умолчанию, которые применяются к любым элементам векторных данных этого файла, если значение их собственных атрибутов не задано. Атрибуты по умолчанию используются для сокращения размера файла. Заголовки и концовки файлов не всегда имеют постоянную длину. Поэтому файл должен читаться последовательно. Информация, записанная в заголовке определяется типом данных в файле и включает сведения о высоте и ширине изображения, его позиции на устройстве вывода, а также информацию о количестве слоев изображения.

ВЕКТОРНЫЕ ДАННЫЕ

Объем данных используемых для представления каждого объекта зависит от его сложности и от возможностей по уменьшению размера файла, которые заложены в применяемом формате.

Каждый элемент векторных данных либо однозначно связан с информацией по умолчанию, либо сопровождается информацией задающей его размер, форму, относительную позицию в изображении, цвет и другие атрибуты.

При расшифровке векторного  формата программа визуализации должна найти векторные данные и понять принятые в этом формате соглашения. Элементы векторных данных поименованы и разделены символом; вслед поименованием идут числовые параметры и цветовая информация. Возможно в векторных данных упрощение определения элементов: можно опустить определение линии и задать его по умолчанию, также по умолчанию может быть задано значение цвета. Во многих форматах для уменьшения размера файла применяются аббревиатуры.RED(R);BLUE(BL);CIRCLE(C)

СТРУКТ ВЕКТ.ФАЙЛОВ ПАЛИТРЫ И ЦВЕТОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Если в файле используется палитра, то перед тем, как воспроизводить изображение программа визуализации должна найти определение цвета изображения в палитре цветов.

(255,0) красный; (0,0,255) голубой;(0,0,0) черный

С 100,40,50,3; 20,80,40,50,2; 80,100,120,30,1; (последняя цифра номер цвета в палитре)

АТРИБУТЫ ЗАПОЛНЕНИЯ И ЦВЕТОВЫЕ АТРИБУТЫ

Нецветовые элементы информации, необходимые для визуализации изображения называются элементарными атрибутами. Замкнутые элементы векторных данных могут быть спроектированы с учетом заполнения их цвета. Цвет элемента обычно не зависит от цвета контура. Т.о. каждый элемент может быть связан с 2-мя или более цветами: 1-ый – цвет контура, остальные – цвета заполнения. Замкнутые элементы могут заполняться чистыми цветами, могут содержать штриховку или полутона, задаваемые атрибутами заполнения.

16 Преимущества и недостатки векторных файлов.

+: векторные файлы наиболее удобны для хранения изображений, составленных из элементов; ~ легко масштабируются и поддаются др. манипуляциям, позволяющим адаптировать их к различным устройствам вывода; ~, содержащие текстовые данные могут быть изменены без ущерба для других объектов изображения.

---: ~ не применяются для хранения сложных изображений (фотографий); внешнее представление векторных изображений может измениться в зависимости от отображающих их программ; ~ плохо отображаются на растровых устройствах вывода, для них лучше исп-ть векторные устр-ва вывода (перьевые плоттеры); визуализация ~ может потребовать больше времени, чем визуализация растрового файла той же сложности.

3. История развития комп графики

Первые комп-ры использовались только для решения научных и производственных задач,результатами кот-х явл числ данные.В графиках и диаграммах эти данные преобразовывались вручную.К 60-м г.г. появл более мощные комп-ры,на кот появил возможн-ть обработки графических данных в режиме символьной печати,т.е. режим,в кот всё изображается с пом звёздочек,цифорок и т.д. Затем появил специал устр-ва: граф-построители для вывода на бумагу.Для их управления стали создавать спец ПО.След-ий важ шаг произошёл с возникновением графических дисплеев,кот формир уют рисунок из множ-ва точек,выстроенных в огромные ряды,образ графическую сетку.

Графическая система ПК. Монитор,работающий по принципу построчного сканирования наз растором. Плата ПК,обеспечив формирование видеосигнала и тем самым определ изображение наз видеокартой(видеоадаптером,видеоплатой).

Выводимое изображение формир-ся в видеопамяти.Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и управляет работой монитора.Видеопамять им два процессора:центральный и дисплейный.Централ записывает видеоинф-ию,и дисплейный периодически читает её(50-100 раз/с) и передаёт на монитор.В видеопамяти хран-ся последовательность кодов,определ-х цвет каждой точки.Видеокарты могут работать в различных режимах:текстовом и графическом.

В текстовом режиме экран монитора условно разбив-ся на отдел участки (знакоместа:25 строк по 80),где каж знакоместо м.б. выведено один из 256 символов по табл ASC-кодов.

В графич режиме инф-ия отображ в виде прямоуг-ой сетки точек,цвет каждой из кот-х задаётся программой.

1-ый комп-р IBM PC,выпущенный в 1981 г. Был оснащён видеокартой MDA.Видеосистема была предназначена для работа только в текстовом режиме.В 1982 г. Появился видеоадаптер Hercules,поддержив графичес видеорежим ч/б с растором 720*348.

CGA-первая цветовая модель для IBM PC,позвол работать в цветном текстовом и графическом режимах(ч/б:размер растора 640*200;цветной:320*200).

1984 г.-адаптер EGA(16-ти цветовой графич видеорежим) размером 640*350.

1997 г.-MCGA и VGA(256-ти цветовой видеорежим) с размером растора 320*200.

VGA им также 16-ти цвет видеорежим 640*480,что соответ-т нормальным квадратным пикселям.Затем появ видеокарты:800*600,1024*768 при 16-ти цветах; 640*480 при 256-ти цветах-это Super VGA.

Видеокарта Targa24- 16 млн.цветов.С этого момента начинается профессиональная комп графика.В наст время на комп-х IBM PC с процессором Pentium видеокарты позвол устан глубину цвета 32 бит/пиксель при размерх 1600*1200.Параметры изображ обуславлив не только моделью видеокарты,но и объёмом видеопамяти.В видеопамяти могут хран-ся несколько кадров изображ-ия,что использ-ся в анимации.Для сохран этих кадров использ отдел страницы видеопамяти с одинак логической организацией,но разной адресацией Обмен данными по системной шине обеспечивает:процессор,видеокарта, контроллер локал шины.До недавнего времени для подключения видеокарты использ шина PCI. А теперь ч/з шину AGP,наличие AGP-порта повышает быстродействие комп-ра за счёт уменьш нагрузки на шину PCI.

Кроме видеопамяти на плате видеокарты располаг диспл процессор,кот по сложн-ти уже приближ к ЦП.Этот дисплейный процессор выполняет, кроме визуализации содержимого видеопамяти, след ф-ии:

-рисование массивов пикселей

-копирование

-манипуляции с цветами

-наложение текстур

Ранее эти ф-ии выполн ЦП,а графич процессор использ-ся лишь для рисования графичес-х элементов. Видеокарта выполн эти операции аппаратно,что позволяет намного их ускорить всравнении с программн раелизацией данных ЦП. Наиболее извест графическими интерфейсами явл API,OpenGL,DirectX. API им несколько сотен графич ф-ий ОС Windows. DirectX им подсистему 3-х мерной графики Direct3D и подсистему DirectDraw,кот обеспечив непосредственный доступ к видеопамяти.OpenGL явл библиотекой графич ф-ий и поддержив многими ОС.

CGI (Computer Graphics Interface) Это стандарт ISO на интерфейс между аппаратно-независимой частью графического программного обеспечения (базисной графической системой) и аппаратно-зависимой (драйверами). Этот интерфейс ранее (в рамках ANSI) назывался интерфейсом виртуального устройства.

Графические библиотеки в языках программирования. Графический конвейер. OpenGL (Open Graphics Library — открытая графическая библиотека) — спецификация, определяющая независимый от языка программирования кросс-платформенный программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трехмерную компьютерную графику

Алгоритмы вывода прямой линии


Изучение комплектации рабочей станции