3. История развития комп графики

Первые комп-рыиспользовались только для решения научных и производственных задач,результатами кот-х явл числ данные.В графиках и диаграммахэти данные преобразовывалисьвручную.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-построителидля вывода на бумагу.Для их управления стали создавать спец ПО.След-ий важ шаг произошёл с возникновениемграфических 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 назрастором. Плата ПК,обеспечив формирование видеосигнала и тем самым определ изображение назвидеокартой(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 режимеэкран монитора условно разбив-ся на отдел участки(знакоместа:25 строк по 80),где каж знакоместо м.б. выведено один из 256 символов по таблASC-кодов.

В графич режимеинф-ия отображ в видепрямоуг-ой сетки точек,цвет каждой из кот-х задаётся программой.

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

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

1984 г.-адаптер EGA(16-ти цветовойграфич видеорежим) размером640*350.

1997 г.-MCGA и VGA(256-ти цветовойвидеорежим) с размером растора320*200.

VGA им также16-тицвет видеорежим640*480,что соответ-т нормальным квадратным пикселям.Затем появ видеокарты:800*600,1024*768при 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-хIBMPCс процессоромPentiumвидеокарты позвол устан глубину цвета 32 бит/пиксель при размерх1600*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 видеокартыиспольз шина PCI. А теперь ч/з шину AGP,наличиеAGP-порта повышает быстродействие комп-ра за счёт уменьш нагрузки на шинуPCI.

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

-рисование массивов пикселей

-копирование

-манипуляции с цветами

-наложение текстур

Ранее эти ф-ии выполн ЦП,а графич процессор использ-сялишь длярисования графичес-х элементов. Видеокартавыполн эти операции аппаратно,что позволяет намного их ускорить всравнении с программн раелизацией данных ЦП. Наиболее известграфическими интерфейсами явл API,OpenGL,DirectX.APIим несколько сотен графич ф-ий ОСWindows.DirectX им подсистему 3-х мерной графики Direct3Dи подсистемуDirectDraw,кот обеспечив непосредственный доступ к видеопамяти.OpenGL явл библиотекой графич ф-ий и поддержив многими ОС.

2. 6. CGI (Computer Graphics Interface)

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

Для эффективного использования аппаратных возможностей современных графических устройств набор функций CGIперекрывает аппаратно-реализуемые возможности и включает в себяследующие функции: управление устройством,  вывод графических примитивов,  изменение графических атрибутов,  сегментация изображений,  графический ввод,  растровые операции.

Отличительными особенностями CGI(по сравнению со стандартами на интерфейс базисной графической системы) являются следующие:расширенный набор графических примитивов, одноступенчатое преобразование координат, увеличенное количество логических устройств ввода, наличие растровых операций. В целомнабор функций CGI достаточно удобен для создания надстроенного над ним графического программного обеспечения.Последнее позволяет эффективно создавать на основе CGI различные базисные графические системы.

Следует отметить, что стандарт на интерфейс виртуального устройстваориентирован в первую очередьна унификацию способа взаимодействия с различными графическими устройствами и предназначен для системных, но не прикладных программистов.Он был утвержден после появления множества проектов по стандартизации программных интерфейсов базисной графической системы.