لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 65
در نتیجه بازشناسی گسترده توان واستفاده از گرافیک های، کامپیوتری از لحاظ مجازی در تمامی فیلرها، طیف وسیعی از سخت افزارهای گرافیکی وسیستم های نرم افزاری هم اکنون در دستری است. ظرفیت های گرافیکی برای هم نرم افزارهای دوبعدی وهم سه بعدی هم اکنون در کامپیوترهای همه منظوره ، من جمله بسیاری از ماشین حساب های دستی بتداوال می باشد، با کامپیوترهای شخصی ، ما می توانیم از گونه های مختلفی از دستگاههای ورودی برهم کنشی وبسته های نرم افزارهای گرافیکی استفاده کنیم. برای نرم افزارهای کیفیت بالاتر، ما می توانیم تعدادی از سیستم ها وفناوری های سیستم های سخت افزاری پیچیده تک منظوره گرافیکی را انتخاب نماییم. دراین فصل، ماخصوصیات اصلی قطعات سخت افزار گرافیکی وسیستم های نرم افزار گرافیکی را بررسی می نماییم.
1-2- دستگاههای نمایشگر ویدئویی معمولا، نخستین دستگاه خروجی در سیستم گرافیکی مونیتور ویدئویی است {شکل 1-2}.
فعالیت اکثر مونیتورهای ویدئویی براساس طراحی لامپ پرتوکاتودی {لامپ تصویر} [ CRT] قرار گرفته است. اما چندین فناوری دیگر نیز وجوددارند ودر نهایت ممکن است که مونیتورهای حالت جامد، چشمگیروغالب باشند. لامپ های پرتوکاتودی بازنیرودهی شکل 2-2 عملکرد اصلی CRT را نشان می دهد.
پرتو {باریکه} الکتروه ها {پرتوهای کاتودی}، که از طریق تفنگ الکترونی منتشر شده است، از طریق سیستم های کانونی وانحراف عبور می کند که پرتو رادر موفقیت های خاص در صحنه پوشش فسفری هدایت می کند. پس فسفر بخش کوچکی از نور رادر هر مکان پخش می کند که از طریق پرتو الکترونی ساطع شده است. چون نور منتشر شده به وسیله فسفر به سرعت محو می شود، برای حفظ تصویر سحنه بعضی از متدها مورد نیاز هستند. یک روش برای حفظ نمودن افروزش فسفر، ترسیم نمودن مجدد تصویر به طور مکرر از طریق جهت دهی سریع پرتو الکترونی در همان نقاط می باشد. این نوع نمایشگر، CRT ، کاتو وفلزی حرارت دیده وشبکه کنترل می باشند {شکل 3-2} .
گرما در کاتود از طریق هدایت کردن جریان از طریق پیچک سیم ، که فیلامان نامیده شده است، در ساختار کاتود استوانه ای تامین شده است. این عمل موجب می شود که الکترون ها سطح کاتود گرم خنک شود. در خلاء داخل پوش CRT . الکترون های باردار آزاد منفی به طرف فسفر شتاب پیدا می کنند که به وسیله ولتاژ بالای مثبت روکش شده اند. ولتاژ شتاب دهی را می توان با روکش دهی فلز باردار مثبت در داخل پوش CRT نزدیک صفحه فسفر بوجود آورد یااز آنود شتاب دهی می توان استفاده کرد. مثلا در شکل 3-2 گاهی اوقات تفنگ الکترونی ساخته می شود که دارای آنود شتاب دهی وسیستم کانونی در همان دستگاه است. شدت پرتو الکترونی از طریق تنظیم عنوان مقادیر ولتاژ در شبکه کنترل شده است، که استوانه فلزی است که با کاتود انطباق دارد. ولتاژ بالای منفی که در شبکه کنترل استفاده می شود پرتورااز طریق دفع کردن الکترون های ومتوقف کردن آنها از عبور کردن از حفره کوچکی در انتهای ساختار شبکه کنترل قطع خواهد نمود. ولتاژ منفی کوچکتر در شبکه کنترل تعداد الکترون های درحال عبور را کاهش می دهد. چون مقدار نور منتشر شده از طریق فسفر روکش دار بستگی به تعداد برخورد کردن الکترون ها باصحنه دارد، ما روشنی نمایشگر را از طریق تغییر دادن ولتاژ در شبکه کنترل، کنترل می نماییم. ما سطح شدت رابرای موقعیتهای خاص صحنه بافرمانهای نرم افزاری گرافیکی تصریح می کنیم، همانطور که در فصل 3 بحث می شود.سیستم کانونی در CRT مورد نیاز است، تاباعث شود تا پرتو الکترونی در نقطه کوچکی به هم برسد همانطور که با فسفر برخورد می کند. در غیر این صروت ، الکترونها یکدیگر را دفع خواهند کرد وپرتو وقتی که به صحنه نزدیک می شود، پخش خواهد شد. کانونی یابا فیله های الکترونی یا مغناطیسی صورت می گیرد. کانونی الکترواستاتیکی معمولا در تلویزیون ومونیتورهای گرافیکی کامپیوتر استفاده می شود. با کانونی الکترواستاتیکی، پرتوالکترونی در استوانه فلزی باردار مثبت عبور می کند که لنزهای الکترواستاتیکی را بوجود می آورد، همانطور که در شکل 3-2 نشان داده شده است. کنش لنزهای الکترواستاتیکی ، پرتو الکترونی رادر مرکز صحنه دقیقا به همان روشی متمرکز می کند که لنزهای نوری پرتو نور رادر فاصله کانونی خاص متمرکز می نمایند. لنزهای مشابه که برروی افکت ها متمرکز می کنند را می توان با تنظیم نمودن پیچک لقب شده در اطراف محیط خارجی پوشش CRT فیلدمغناطیسی بوجود آورد. متمرکز نمودن لنزهای مغناطیسی کوچکترین نقطه رابرروی صفحه بوجود می آورد ودر دستگاههای تک منظوره استفاده می شود. سخت افزار اضافی کانونی در سیستم های بسیار دقیق استفاده می شود تادر تمامی جهات صحنه پرتو رادر مرکز نگهدارد. فاصله ای که پرتو الکترونی باید در نقاط مختلف در صحنه حرکت می کند، متفاوت است چون شعاع انحنا برای اکثر CRT ها بیش از مسافت سیستم کانونی در مرکز صحنه است، از این پرتو الکترونی به درستی فقط در مرکز صحنه متمرکز خواهد شد. همانطور که پرتو به طرف لبه های خارجی صحنه حرکت می کند، تصاویر نمایان شده مبهم وتار می شوند. برای تعدیل نمودن این همل، سیستم می تواند مطابق با موقعیت سحنه پرتو، متمرکز نمودن را تنظیم نماید. به همراه متمرکز شدن به انحراف پرتوالکترونی را می توان یابای میدان های الکرتیکی یابا میدان های مغناطیسی کنترل نمود. هم اکنون لامپ های پرتو کاتودی معمولا با پیچک های انحراف مغناطیسی نصب شده در خارج پوش C RT ساخته می شوند، همانطور که در شکل 2-2 نشان داده شده است. دوجفت پیچک، به همراه پیچک هایی در هر جفت نصب شده برروی طرفین مخالف دهانه پوش C R Tاستفاده می شوند. یک جفت در بالا وپایین دهانه نصب شده است وجفت دیگر در طرفین مخالف دهانه قرار گرفته است. میدان مغناطیسی بوجود آمده از طریق هر جفت از پیچک ها موجب نیروی انحراف عرضی می شود که هم عمود به جهت میدان مغناطیسی وهم عمود به جهت حرکت پرتو الکترونی است. انحراف افقی بایک جفت از پیچک ها، و انحراف عمودی به وسیله جفت دیگر صورت می گیرد. مقادیر صحیح انحراف از طریق تنظیم نمودن جریان در پیچک ها بدست می آیند. زمانی که انحراف الکترواستاتیکی استفاده شود. دو جفت از صفحات موازی در داخل پوش CRT نصب می شوند.یک جفت از صفحات از لحاظ افقی نصب نصب شده است تا انحراف عمودی را کنترل نماید وجفت دیگر ازطریق عمودی نصب شده است تا انحراف افقی را کنترل کند. {شکل 4-2}، لکه های نور برروی صحنه از طریق انتقال انرژی پرتو CRT در فسفر بوجود می آیند.
زمانی که الکترون ها در پرتو با روکش فسفری برخورد کنند، آنها متوقف می شوند .انرژی سینماتیک آنها ازطریق فسفر جذب می شود .مابقی انرژی موجب می شود تا الکترون ها در اتم های فسفر به سوی مقادیر بیشتر انرژی کوآنتوم حرکت کنند. بعداز مدت کوتاهی الکترون های فسفری تحریک شده شروع به عقب نشینی به حالت زین ثابت خود می کنند، انرژی فوق العاده زیاد خود رابه شکل کوآنتوم های کوچک انرژی نور نشان می دهند. آنچه که ما برروی پرده می بینیم تاثیر ترکیبی کل نشرهای نورالکترونی است: نقطه افروزشی که به سرعت محو می شود بعداز این که تمامی الکترون های تحریک شده فسفر به سطح انرژی زمینی خود برمی گردند. فرکانس{ یا رنگ} نور ساطع شده به وسیله فسفر شاب یا اختلاف انرژی بین حالت کوآنتومی تحریک شده وحالت زمین است. انواع مختلف فسفرها برای استفاده در C RT موجود هستند. علاوه بررنگ، اختلاف مهم بین فسفرها استمرار آنها است: چقدر آنها به پخش کردن نور ادامه می دهند {یعنی ، الکترون های تحریک شده به حالت زمینی برگردانده می شوند} بعداز اینکه پرتو CRT ازبین می رود. استمرار به عنوان زمانی تعریف شده استکه به آن نیاز دارد تانور پخش شده از پرده تایک دهم شدت اصلی آن کاهش یابد. فسفرهای استمرار کمتر به مثبت های بالاتر باز نیرودهی نیاز دارند تا تصویر رابرروی پرده بدون لرزش تصویر حفظ نمایند. فسفر با استمرار کم برای انیمیشن مفید می باشد. هرچند که بعضی از فسفرها استمرار بیش از 1 ثانیه دارند، مونیتورهای گرافیکی معمولا با استمراری در حدود 10تا 60 میکرو ثانیه ساخته شده اند. شکل 2-5 توزیع شدت نقطه رابرروی پرده نشان می دهد.
شدت در مرکز نقطه بسیار بیشتر است وبا توزیع گاوسی تا لبه های نقطه کاهش می یابد. این توزیع متناظر با توزیع چگالی مقطع برشی الکترونی پرتو CRT است. حداکثر تعداد نقاطی که می توانند بدون تداخل برروی CRT نمایان شوند به عنوان وضوح تلقی شده است، تعریف دقیق تر وضوح عبارت از تعداد نقاط در سانتیمتر که می توان آن را از لحاظ افقی وعمودی روی نمودار ترسیم نمود، هرچند که اغلب به عنوان کل تعداد نقاط درهر جهت بیان و تعریف شده است . شدت نقطه توزیع گاوسی دارد. شکل 5-2از این رو دوبخش مجاور متفاوت از یکدیگر به نظر می رسند مادامی که جداسازی آنها بیش از قطر باشد در حالی که هر نقطه شدتی در حدود 60% در مرکز آن بخش دارد. این حالت تداخل در شکل 6-2 نشان داده شده
است.
سایز نقطه نیز بستگی به شدت دارد. همانطور که اکثر الکترونها به طرف فسفر در ثانیه شتاب پیدا می کنند، قطر پرتو CRT وبخش روشن شده افزایش می یابند. علاوه براین ، انرژی افزایش یافته تهییج نه مستقیما در مسیر پرتو در اتم های مجاور فسفر بخش می شود، که بیشتر قطر نقطه را افزایش می دهد. ازاین رو وضوح CRT وابسته به نوع فسفر، شدت نمایان شده ، و سیستم های تمرکز و انحراف می باشد. وضوح معمولی در سیستم ها است. اغلب از سیستم های وضوح بالا به عنوان سیستم های تعریف بالا یادشده است، سایز فیزیکی مونیتور گرافیکی به عنوان طول ضلع پرده، با سایزهای مختلف در حدود 12اینچ تا 27اینچ یا بیشتر ذکر شده است. مونیتور CRT را می توان به انواع سیستم های کامپیوتری متصل نمود، از اینرو تعداد نقاط پرده را که می توان واقعا ترسیم نمود، بستگی به ظرفیت های سیستمی که به آن متصل شده استؤ دارد. خصوصیت دیگرمونیتورهای ویدئویی نسبت سیما است. این عدد نسبت نقاط عمودی به نقاط افقی لازم برای تولید خطوط طول مساوی در دوجهت برروی پرده را نشان می دهد. {گاهی اوقات نسبت سیما برحسب نسبت نقاط افقی به عمودی بیان شده است}. نسبت سیمای 4/3 به این معنا است که خط عمودی ترسیم شده باسر نقطه همان طول را دارد همانطور که خط افقی با مجاور نقطه برروی نمودار ترسیم شده است.
نمایشگرهای پویش نمایی:معمولی ترین نوع مونیتور گرافیکی که از CRT استفاده می کند، براساس تکنولوژی تلویزیون، نمایشگر پویش ، نمایی است. در سیستم پویش نمایی پرتو الکترونی دریک ردیف دریک آن از بالا به پایین برروی پرده عبور می کند. همانطور که پرتو الکترونی درهر ردیف حرکت می کند، شدت پرتو کم و زیاد می شود تاطرح لکه های روشنی را بوجود آورد. تعریف تصویر در نقطه حافظه ذخیره شده است که میانگین باز نیرودهی یا میانگین قاب کار اکتر نامیده شده است. محوطه حافظه دارای مجموعه ای از مقادیر شدت برای تمامی نقاط پرده است. سپس مقادیرذخیره شده شدت از میانگین بازنیرودهی بازیابی وبرروی پدره دریک ردیف {خط پویش} دریک آن ترسیم ورنگ می شود. شکل 7-2.هر نقطه پدره به عنوان عنصر تصویری یا پیکسل اشکال کوتاه شده عنصر تصویری تلقی شده است. گنجایش سیستم پویش نمایی برای ذخیره نمودن اطلاعات شدت برای هر نقطه پرده آن را برای نمایشگر حقیقی صحنه هایی که دارای تصاویر سایه دار ورنگی است، مناسب می سازد. دستگاه های تلویزیون منازل وپرینترها نمونه هایی از سیستم های دیگر بااستفاده از متدهای پویش نمایی می باشند.
طیف شدت برای جایگاه های پیکسل بستگی به ظرفیت سیستم پویش نمایی دارد. در سیستم ساده سیاه وسفید ، هر نقطه پرده یا روشن یا خاموش است، ازاین رو برای کنترل شدت وضعیت های پرده، فقط یک بیت در پیکسل لازم است. برای سیستم دوسطحی ، مقدار بیت 6نشان می دهد که پرتو الکترونی باید دریک وضعیت افزایش یابد ومقدار 0 نشان می دهد که شدت پرتو، کاهش می یابد. بیت های اضاقی زمانی لازم هستند که اختلافات رنگ وشدت را بتوان نمایان نمود. تا بیش از 24بیت در پیکسل در سیستم های کیفیت بالا گنجانده شده اند که نیاز به چندین حکایات ذخیره سازی برای میانگین قاب کاراکتر، بسته به وضوح سیستم دارند.سیستم با 24بیت در پیکسل ووضوح پرده 1024در1024 نیاز به 3مگابایت ذخیره سازی برای میانگین قاب کاراکتر دارد. در سیستم سفید وسیاه بایک بیت در پیکسل. معمولا میانگین کاراکتر بیت نگاشت نامیده شده است. برای سیستم هایی با چندین بیت در پیکسل از میانگین قاب کاراکتر اغلب به عنوان پیکسل نگاشت یادشده است. بازنیرودهی در نمایشگرهای پویش نمایی در ثبت 60به 80 قاب کاراکتر در ثانیه صورت گرفته است، گرچه که بعضی از سیستم ها برای نسبت های بالاتر باز نیرودهی طراحی شده اند. گاهی اوقات نسبت های بازنیرودهی در واحدهای چرخه ها در ثانیه یاهرتز [ HZ] شرح داده شده اند، که چرخه شاظر بایک قاب کاراکتر است. بااستفاده ازاین واحدها، ما نسبت بازنیرودهی 60قاب کاراکتر رادر ثانیه به شکل ساده 60HZ توصیف خواهیم نمود. در انتهای هرخط پویش ، پرتو الکترونی به طرف چپ پرده برمی گرددتانمایشگری خط پویش بعدی را شروع کند. برگشت به سمت چپ پرده بعداز بازنیرودهی هرخط پویش، ردگیری افقی پرتو الکترونی نامیده شده است. ودر انتهای هرقاب کاراکتر نمایان شده در 1/80Th تا 1/60 Th ثانیه، پرتو الکترونی ردگیری عمودی به طرف گوشه سمت چپ بالای پرده برمی گردد تا قاب کاراکتر بعدی شروع شود. در بعضی از سیستم های پویش نمایی ودر دستگاه های تلویزیونی هر قاب کاراکتر دردو گذر با استفاده ازروش بازنیرودهی درهم بافته نمایان شده است.
این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
دانلود تحقیق کامل درمورد گرافیک
