Computer Graphics Devices

доц. М. Иванова

Технически университет - София

Видове графика

Според метода за създаване на графичното изображение се различават:Векторна графикаРастерна графика

Векторна графика

Векторна графика е метод за представяне на графични изображения чрез геометрични примитиви, като точки, линии, криви, запълнени области или многоъгълници, които се дефинират от обекти, наречени вектори

Векторна графика Изображението е последователност от

вектори (отсечки) Отсечките се задават чрез координатите

на крайните им точки Координатите на крайните точки могат

да бъдат:Абсолютни – спрямо началото на

координатната системаОтносителни – спрямо коя да е реперна

точкаИнкрементални – за реперна точка се

избира предишната адресирана точка

Векторна графика○ Координатите на точките се изчисляват:

y = mx + b ○ Лесно мащабиране на отсечките

Векторна графика○ Векторната графика, генерираща се чрез

устройства с електронно-лъчева тръба (CRT технология)

Векторни монитори

Два типа:с регенерация на дисплейната картинасъс запомняща тръба

Електронният лъч се отклонява само по права линия

Дъги и окръжности се изобразяват чрез малки отсечки

Векторни монитори Дисплеен файл – съдържа код:

описващ геометричния модел на обекта и инструкции за дисплейния процесор

Дисплеен процесор – апаратен интерпретатор на дисплейния файл: Интерпретира инструкциите на дисплейния файл Управлява и синхронизира дисплейния генератор Обработва състоянията на цялата подсистема Обработва прекъсванията от дисплейния пулт

Графична приложна програма

Транслатор на дисплеен файл

Дисплеен файл

Дисплеен процесор

Векторна графика Предимствата пред растерните методи

са:малък обем на изходният файл високо качество при различна степен на

мащабиране възможност за прилагане на неограничен

брой деформации и трансформации - ротация, транслация, преобразуване и др.

Основен недостатък - невъзможността за пресъздаване на фотореалистични изображения

Растерна графика

Растерно графично изображение - структура от данни, визуализирана най-често под формата на правоъгълна мрежа от пиксели или цветни точки, които се наблюдават върху монитор, хартия и други носители

Растерна графика В цифровите изображения, пикселът е

най-малката част, носеща информация Пикселите обикновено са разположени в

двумерна мрежа под формата на точки или квадрадчета

Наситеността на всеки пиксел е променлива величина; в цветните системи, пикселът се характеризира с три или четири компонента: червен, зелен и син цвят или циан (синьо-зелен цвят), магента (пурпурен цвят), жълт цвят и черен

Растерни монитори

Електронният лъч обхожда последователно всички точки ред по ред

Интензивността и цветът се управляват за всяка точка

Растерни монитори Кадров буфер – памет, съхраняваща кодът

за интензивността и цветът на всяка точка За всяка точка се отделят от 1 до 24 бита – в

зависимост от качеството на изображението (1024x1024 – типична разделителна способност)

Дисплеен файл

Генериране на кадров буфер (растеризи-ране)

Кадров буфер

Монитор (телевизионен)

Приложна програма

или

Команди

Технологии за изграждане на растерни дисплеи С електронно-лъчева тръба (CRT)

Технологии за изграждане на растерни монитори Цветни монитори с електронно-лъчева тръба

•Изискват точна геометрия•Метална маска•Три електронни пушки

Таблица на цветовете (16 цвята едновременно 4096 възможности)

Индекс на цвета

0000111100000000010100000000111100001111000000100000000001100101

0000111100000000111111110101111100001111000000100000111101100101

0000111101010000010111111111111100001111000001100000000001100101

R G B0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111

Сканиран пиксел

0

1

0

1

адрес

Сканиран ред

Битови плоскости в кадровия буфер

Червен лъч

Зелен лъч

Син лъч

данни

Управление на лъчите

Технологии за изграждане на растерни дисплеи Liquid Crystal Display (LCD) - дисплей с течни кристали

Технологии за изграждане на растерни дисплеи Плазмен дисплей (PDP Plasma Display

Panel)

Технологии за изграждане на растерни дисплеи Field Emission Devices (FEDs)

Технологии за изграждане на растерни дисплеи Digital Micromirror Devices (DMDs)

Технологии за изграждане на растерни дисплеи Органични светодиоди (OLED —

Organic Light Emitting Diode)

Интерактивни средства Изпълняват се следните действия

върху изображенията: Посочване на елемент Позициониране Изчертаване на фигури Въвеждане на команди и данни

Интерактивни средства Мишка

Механична

Оптична

Безжична

3D мишка

Интерактивни средства Координатна ръчка (Joy stick)

Интерактивни средства Таблет (Tablet)

Интерактивни средства Панел с допиране (touch panel)

Интерактивни средства Светлинна писалка

Интерактивни средства Интерактивна бяла дъска

Логически входни устройства Шест стандартизирани типа:

1. Локатор (locator)

2. Устройство за въвеждане на последователност от позиции (stroke)

3. Устройство за въвеждане на символи (String)

4. Устройство за въвеждане на число скалар (valuator)

5. Устройство за избор на алтернатива (choice)

6. Устройство за улавяне (pick)

Изходни графични устройства Плотери:

Векторни○ Барабанни○ Ролкови○ Равнинни

Растерни○ Матрични ○ Електростатични○ Лазерни○ Струйни

Изходни графични устройства Векторни плотери – функции за

построяване на изображение

Инструкции:-параметри- графични примитиви- трансформации

Микропроцесорно управление:- интерпретиране на инструкциите- апроксимация- управление на движенията

От процесора

Изходни графични устройства Растерни плотери – функции за

построяване на изображение

Растеризиране на изображението

Битова карта

Изображение с графични примитиви (векторно)

Входни графични устройства Векторни дигитайзери Растерни сканиращи дигитайзери

(скенери)

Устройства за създаване на Виртуална реалност Сферичен компютърен екран (Computer

Screen) Шлем за виртуална реалност (Head-

Mounted Display - HMD) Бинокъло подобен монитор (BOUM) Център за виртуална реалност с голям

екран (Large Screen, Reality Center) Виртуално работно място (Workbench) Wedge CAVE

Устройства за създаване на Виртуална реалност Сферичен компютърен екран –

(Computer Screen)

Устройства за създаване на Виртуална реалност Шлем за виртуална реалност – Head-

Mounted Display (HMD)

Устройства за създаване на Виртуална реалност Бинокъло подобен монитор - BOOM - Binocular Omni-Orientation

Monitor)

Устройства за създаване на Виртуална реалност Център за виртуална реалност с голям екран (Large

Screen, Reality Center)

Устройства за създаване на Виртуална реалност Виртуално работно място (Workbench)

Устройства за създаване на Виртуална реалност Wedge

Устройства за създаване на Виртуална реалност CAVE (Cave Automatic Virtual Environment)