Развитие программного обеспечения

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ

История развития компьютерной графики

Методы вывода

Дисплейные (Д) устройства, разработанные в 60-х годах и используемые в настоящее время, называются векторными.

Они состоят:

· Дисплейный процессор (Пц).

· Буферная память.

· ЭЛТ.

	а. б.

Рис. 1.1

Буфер служит для запоминания, подготовленного, дисплейного списка (или дисплейной программы. Дисплейная программа включает команды вывода точек, отрезков, литер. Эти команды интерпретируются дисплейным процессором, который преобразует цифровые значения в аналоговые напряжения, управляющие электронным лучом. Луч вычерчивает линии на люминофорном покрытии ЭЛТ. Так как светоотдача люминофора падает до нуля за десятки микросекунд, дисплейный процессор должен осуществлять цикл по заданной программе с целью регенерации изображения на люминофоре с частотой не меньше 30 раз в секунду для устранения мерцания. В связи с этим буфер, в котором хранится дисплейная программа называют буфером регенерации (рис. 1.1, а).

Команды перехода (JMP) обеспечивает возврат на начало дисплейной программы с целью обеспечения циклической регенерации.

В 60-х годах буферная память большого объема и быстрые дисплейные процессоры с частотой регенерации не меньшей 30 Гц были очень дорогими. В связи с этим важным этапом на пути обеспечения доступности машинной графики было создание в конце 60-х годов запоминающих ЭЛТ, которые позволили отказаться от буфера и регенерации (рис. 1.1, б).

В ЗЭЛТ изображение запоминается путем его однократной записи относительно медленно движущимся электронным лучом на запоминающую сетку с люминофором. Запоминающие трубки до сих пор применяются в тех случаях, когда надо вывести большое количество отрезков и литер и когда нет необходимости в динамических операциях с изображением.

В середине 70-х годов была изобретена дешевая растровая графика, основанная на телевизионной технике. В растровых дисплеях примитивы (отрезки литеры) хранятся в памяти для регенерации в виде совокупности образующих их точек, называемых пикселями (р). Изображение формируется на растре, представляет собой совокупность горизонтальных растровых строк, каждая из которых состоит из отдельных пикселов.

Таким образом, растр — это матрица пикселов, покрывающая всю площадь экрана. Все изображение последовательно сканируется 30 раз в секунду по отдельным строкам растра в направлении сверху вниз (рис. 1.2).

Рис. 1.2

Недостатки:

- резко возрастает потребность в памяти, так как полное изображение, состоящее из большого числа пикселов должно храниться как битовая карта;

- разрешающая способность растровых графических систем пока еще ниже, чем векторных ( против пикселов);

- для отображения примитивов надо больше время, так как в векторных дисплеях задаются две конечные точки (для отрезка), а в растровом надо рассмотреть еще и все промежуточные точки отрезка.

Достоинства:

- растровая графика по сравнению с векторной лучше закрашивает изображения;

- процесс регенерации не зависит от сложности рисунка. Векторные же дисплеи часто начинают мерцать, когда число примитивов в буфере становится таким большим, что его нельзя считать и обработать за 1/30 с, в результате чего изображение регенерируется не достаточно часто;

- дешевизна.

Методы ввода

Параллельно с совершенствованием методов вывода улучшались и методы ввода. Громоздкое и хрупкое световое перо вытесняется тонкой указкой, которую перемещают по планшету, или же смонтированной на экране прозрачной сенсорной панелью, реагирующей на прикосновение. Кроме того, большие надежды возлагают на речевую связь, которая помогает вводить без помощи рук и выводить в естественном виде информацию.

Развитие программного обеспечения

Многие трудности в развитии программного обеспечения были связаны с примитивностью графического ПО. Процесс совершенствования ПО был длительным и медленным. Был пройден путь от аппаратно-зависимых пакетов низкого уровня, поставляемых изготовителем вместе с конкретными дисплеями, к аппаратно-независимым пакетам высокого уровня. Такие пакеты могут быть использованы для управления самыми разнообразными графическими устройствами. Основная цель аппаратно-независимого пакета — обеспечение мобильности прикладной программы при переходе от одной ЭВМ на другую.