2001, R. Robert Gajewski 3•05

Transkrypt

O grafice i monitorach
R. Robert Gajewski
omklnx.il.pw.edu.pl/~rgajewski
[email protected]
Character mapping
Wyświetlanie znaków na ekranie czyli character
mapping w naszej terminologii określane jest
jako System Jednolitego Adresowania Pamięci i
Urządzeń Wejścia-Wyjścia.

2•05
Każda komórka pamięci komputera ma swój numer,
zwany adresem, poprzez który odwołujemy się do
niej.
W używanym systemie przyjęto, że poszczególnym
urządzeniom zewnętrznym przypisuje się kolejne
adresy, tak jakby były to pamięci.
© 2001, R. Robert Gajewski
Pamięć obrazu
"Character mapping" polega na zarezerwowaniu
pewnych adresów którymi może posługiwać się
procesor i umieszczeniu pod nimi dodatkowych
układów pamięci typu RAM.
Pamięć ta nazywana jest pamięcią obrazu lub
ekranu.
Umieszczamy w niej kody reprezentujące w
sposób umowny wszystkie znaki, które mają być
wyświetlone na ekranie.
Układy elektroniczne karty sterującej monitora
odczytują je i przekazują na ekran
odpowiadające im kształty.

3•05
Jest standardowy dla komputerów sposób
wyświetlania liter, cyfr i znaków graficznych.
Tryb tekstowy
Podczas pracy komputera w trybie tekstowym
(standardowe wpisywanie lub odczytywanie
tekstu), ekran monitora podzielony jest na 2000
małych kratek, w każdej z których można
umieścić jeden znak :

25 wierszy
80 kolumn,
Każdej takiej kratce przypisana jest jedna
komórka pamięci obrazu.
W rzeczywistości kody znaków nie są
umieszczone w kolejnych komórkach pamięci
obrazu, a w co drugiej (w „wolnych” komórkach
są atrybuty wyświetlania).
4•05
Generacja znaków
Chcąc wyświetlić jakiś znak w miejscu ekranu,
przesyłamy jego kod do komórki pamięci obrazu
o adresie odpowiadającym temu miejscu na
ekranie.
Adresy pamięci obrazu leżą w przedziale
powyżej 640 kB zarezerwowanego dla
dodatkowych urządzeń dołączonych do
komputera.
Kształt znaku, który pojawia się na ekranie, jest
zaprogramowany zapisany w pamięci stałej
ROM, określanej mianem generatora znaków,
która podobnie jak pamięć obrazu jest częścią
składową karty sterującej monitorem.
5•05
Wyświetlanie znaków
Jest ich wszystkich 256 i oznaczone są one
liczbami od 0 do 255.
Identyfikujący je kod zawiera 8 bitów i wymaga
jednego bajtu pamięci na jego przechowanie.
Wyświetlenie dowolnego znaku odbywa się w
sposób następujący.

6•05
do komórki pamięci obrazu przesyłamy kod czyli
liczbę z przedziału 0-255.
układ sterujący monitorem wyszukuje w swojej
pamięci znaków matrycę oznaczoną takim samym
kodem i przekazuje zawarty w niej kształt znaku na
ekran.
położenie tego znaku na ekranie zależne jest od
tego, w której komórce pamięci obrazu umieszczony
był bajt definiujący znak.
Tryb graficzny (1)
Najmniejszy pojedynczy punkt świetlny, który
komputer może wyświetlić na ekranie to tzw.
pixel. Nazwa ta pochodzi od angielskich słów
picture element.
Zapisując w kolejnych bitach pamięci obrazu
informacje o stanie (zapalony - zgaszony)
przyporządkowanego mu punktu ekranu,
potrzebujemy na ten cel jedynie około 32 kB
pamięci.
Chcąc kontrolować intensywność piksela czy
jego kolor, musimy przypisać mu atrybuty,
identycznie, jak w przypadku znaków.
To pociąga za sobą większe zapotrzebowanie na
pamięć obrazu.
7•05
Tryb graficzny (2)
Ilość pamięci komputera zaangażowana do
tworzenia obrazów wielokolorowych jest
odpowiednio większa.
Łatwo przeliczyć, że 8 bitów, czyli pełny bajt,
zarezerwowany na atrybuty koloru, zapewnia
wyświetlenie piksela w jednym z 256 kolorów.
Najważniejszym elementem całego układu
wyświetlania jest karta graficzna sterująca
monitorem.
To ona właśnie ma wbudowaną pamięć obrazu i
zawiera stałą pamięć typu ROM z
zaprogramowanymi kształtami znaków.
8•05
Pre-historia: MDA
MDA - Monochrome Display Adapter czyli
jednokolorowy wyświetlacz był pierwszym
typem karty zastosowanym w komputerach IBM
PC.

9•05
Karta MDA mogła wyświetlać jedynie znaki
odpowiadające kodom ASCII, umieszczając na
ekranie 25 wierszy o 80 kolumnach.
Pre-historia: CGA
CGA - Color Graphic Adapter był pierwszym
typem karty sterującej, która wykorzystuje
zasadę character-mapped do wyświetlania
znaków i bit-mapped do tworzenia obrazów o
dużej rozdzielczości.

10•05
Do karty CGA można podłączyć monitor
monochromatyczny lub kolorowy.
Historia: Hercules (1)
HGC - Hercules Graphic Card, nazywana
niekiedy MGA czyli Monochrome Graphics
Adapter pojawiła się na rynku po niezbyt
doskonałych kartach MDA i CGA.
Oferowała ona monochromatyczny
(zerojedynkowy) tryb graficzny, nie wymagający
kosztownych kolorowych monitorów.
Została ona opracowana przez firmę Hercules
Computer Inc.
Było to pierwsze i praktyczne jedyne
rozwiązanie, którego nie opracował IBM, a które
stało się standardem w świecie komputerów PC.
11•05
Historia: Hercules (2)
Zawdzięcza to w dużej mierze poparciu firmy
Lotus Development Corporation, która swój
program Lotus przystosowała do pracy z tym
typem karty graficznej.

12•05
w trybie tekstowym każdy znak jest formatowany w
obrębie matrycy o wymiarach 9x14 pikseli
(rozdzielczość wynosi 720x350 pikseli).
w trybie graficznym rozdzielczość wynosi 720x348
pikseli.
Historia: EGA (1)
EGA - Enhanced Graphics Adapter kolejna
chronologicznie karta graficzna jest pełni
zgodna ze standardem IBM.
Jej maksymalna rozdzielczość wynosi 640x350 i
przy tej rozdzielczości może wyświetlać

13•05
64 kolory
każdy w 16 odcieniach intensywności.
Historia: EGA (2)
W wersji o maksymalnych możliwościach
graficznych, pamięć jej zawiera 256 kB, w
czterech bankach po 64 kB.
Konstruktorzy karty EGA zapewnili jej między
innymi takie tryby pracy, w których jest ona
zgodna z poprzednimi kartami graficznymi.
W sumie karta może pracować w jednym z 12
trybów o różnej rozdzielczości, liczbie
wyświetlanych kolorów i ich jasności.
14•05
Standard: VGA (1)
VGA - Virtual Graphics Array lub inaczej Virtual
Graphics Adapter jest nieco udoskonaloną
postacią karty EGA.
Najwyższa możliwa rozdzielczość to 640x480 i
16 kolorów lub 320 x 200 i 256 kolorów.
Tekst monochromatyczny wyświetlany jest z
rozdzielczością 720 x 400, a matryca znaku
zajmuje 9 x 16 pikseli.
15•05
Standard: VGA (2)
Największą zaletą karty VGA jest nadzwyczajna
ostrość obrazów na ekranie.
Jest uzyskana ona poprzez nieco inne
rozwiązania wyświetlania pojedynczego piksela.
Jest on maleńkim kwadratem o ostrych
brzegach.
Standardowo pamięć ekranu ma 256 kB
zorganizowanych w cztery banki po 64 kB.
Karta VGA charakteryzuje się doskonałą
zgodnością programową.
16•05
Karty graficzne: współczesność
Współczesne karty graficzne:

pamięć 1-2-4-8-16-32 Mb i własny procesor
rozdzielczości:
800 x 600
1024 x 768
1152 x 864
1280 x 1024
1600 x 1200

=
=
=
=
=1
480 000
786 432
995 328
995 328
920 000
1:1.333
1:1.333
1:1.333
1:1:250
1:1.333
liczba kolorów
High Color (16 bitów, 2 bajty)
True Color (24 bity, 3 bajty)
True Color (32 bity, 4 bajty)
17•05
Monitor i/lub display
W terminologii angielskiej rozróżnia się dwa
pojęcia związane z przetwarzaniem informacji
zawartej w komputerze na obraz czytelny dla
użytkownika. Są to:

18•05
display, czyli urządzenie wytwarzające obraz (np.
ekran jako taki),
monitor, czyli kompletne urządzenie, zmieniające
sygnały, wysyłane z komputera, na obraz.
Multiscan
Monitory typu multiscan to specjalny typ
monitorów, zarówno kolorowych jak i
monochromatycznych.
Multiscan znaczy tu: o wielu częstotliwościach
przemiatania ekranu.
Częstotliwość ta dostosowuje się automatycznie
do wartości wynikającej ze standardu karty
graficznej.
Są to więc monitory uniwersalne, mogące
pracować z każdym typem karty.
19•05
Normy monitorów
LR - Low Radiation niskie promieniowanie
MPR-II z 1990 - szwedzka norma
niskoemisyjności
TCO’92

niskoemisyjność,
przyjazność dla środowiska naturalnego,
nietoksyczne materiały,
odzysk surowców wtórnych niemal w 100%,
ergonomia,
minimalna szkodliwość dla oczu.
TCO’95 = certyfikatowi ECO-Kreis niemieckiego
Zrzeszenia Nadzoru Technicznego (TUV)
20•05
Parametry monitorów
Przekątna ekranu 14”, 15”, 17”, 21”, 23”...
Częstotliwości odchylania

poziomego
Pionowego
Częstotliwość odświeżania
Wielkość plamki (0.28-0.25)
Pojawiają się nowinki typu monitory LCD
21•05
22•05
23•05
24•05

2001, R. Robert Gajewski 3•05

Transkrypt

Podobne dokumenty

Przypomnienie nie tylko gimnazjalnej lektury

Fotofestiwal 2012

O grafice i monitorach Character mapping Pamięć obrazu Tryb

Robert Bokacki

Bity, bajty, znaki…

Składniki multimediów

Wstęp do inżynierii oprogramowania