Конспект лекций по компьютерной графике. Конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика

• Название: Конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика
• Анкор: Конспект лекций по компьютерной графике.doc
• Дата: 22.04.2017
• Размер: 16.3 Mb.
• Имя файла: Конспект лекций по компьютерной графике.doc
• Тип: Конспект лекций; #5372
• страница: 45 из 46

12.5 Видеобластеры

Видеобластер (видеокарта ввода-вывода) — это устройство, предназначенное для ввода в персональный компьютер видеоинформации, а также для вывода из компьютера видеоинформации на внешние устройства (например, видеомаг­нитофон). Видеобластер не заменяет видеоадаптер, служащий для вывода инфор­мации на экран монитора, а устанавливается дополнительно.

Частным случаем видеобластеров являются TV-конвертеры. Наиболее простые и дешевые TV-конвертеры, или платы видеовывода, подключаются между видео­адаптером и монитором. Они стоят примерно $300 и позволяют вести запись на обычный бытовой видеомагнитофон типа VHS. Более профессиональные устрой­ства (они стоят дороже) вставляются в компьютер в виде отдельной платы. Они рассчитаны на подключение профессионального «видика» с качеством Super-VHS и могут управлять видеомагнитофоном.

12.6 Периферия

Периферийные устройства служат для расширения функциональных возможно­стей персонального компьютера, удобства управления им и представления инфор­мации в различных формах в процессе ее обработки, хранения и отображения. К периферийным устройствам относятся: принтеры, модемы, сканеры, CD-ROM, магнитооптические диски, стримеры, графические планшеты, плоттеры, устрой­ства мультимедиа (видеобластеры, звуковые платы и акустические системы), трекболы, джойстики и другие желательные, но не обязательные устройства. Подсоединение периферийных устройств к компьютеру производится через уст­ройства сопряжения (адаптеры), на которых реализованы стандартные или специ­альные интерфейсы. Обычно адаптеры выполняются в виде отдельных плат вво­да/вывода, вставляемых в разъемы расширения на системной плате. Интерфейс определяет тип и вид соединителя (вилка или розетка, male или female), протоко­лы обмена, уровни и длительности электрических сигналов.

Последовательный и параллельный интерфейсы называют также портами ввода-вывода. Последовательные порты используются для подключения мыши, удален­ного принтера, внешнего модема, плоттера и т. п. Параллельные порты использу­ются для подключения принтера, сканера, плоттера.

12.6.1 Принтеры

Кроме мониторов к устройствам вывода графических данных относятся и прин­теры. Принтер (printer), или печатающее устройство, предназначен для вывода информации на бумагу. Все современные принтеры могут выводить текстовую информацию, а также рисунки и другие изображения. В настоящее время извест­но несколько тысяч моделей принтеров, которые могут быть разделены на четыре основных типа — матричные, струйные, лазерные и светодиодные.

Матричные принтеры

До недавнего времени матричные (игольчатые) принтеры являлись основным стандартным устройством вывода информации для персональных компьютеров, поскольку струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена лазер­ных была достаточно высока. В настоящее время матричные принтеры применя­ются все реже. Достоинства этих принтеров: удовлетворительная скорость печати и универсальность, заключающаяся в способности работать с любой бумагой, а так­же низкая стоимость печати. Недостаток: низкое качество печатной продукции, особенно графической. Другой недостаток: игольчатый принтер — механическое устройство, а работа механических узлов всегда сопровождается шумом.

Производительность работы матричных принтеров оценивают но количеству пе­чатаемых знаков в секунду (cps — characters per second). Обычными режимами работы матричных принтеров являются:

draft — режим черновой печати;

normal — режим обычной печати;

NLQ(Near Letter Quality) — обеспечивает качество печати, близкое к качеству пишущей машинки.

Матричный принтер формирует знаки несколькими иголками, расположенными в головке принтера. Бумага втягивается с помощью вала, а между бумагой и голов­кой принтера располагается красящая лента. При ударе иголки но этой ленте на бумаге остается закрашенная точка. Иголки, расположенные внутри головки, обыч­но активизируются электромагнитным методом. Головка движется по горизонталь­ной направляющей и управляется шаговым двигателем.

Так как напечатанные знаки внешне представляют собой матрицу, а воспроизводит эту матрицу игольчатый принтер, то часто его называют матричным принтером. Среди матричных принтеров существуют 9-игольчатые и 24-игольчатые. В голов­ке 9-игольчатого принтера находятся 9 иголок, которые, как правило, располага­ются вертикально в один ряд. Благодаря горизонтальному движению головки прин­тера и активизации отдельных иголок напечатанный знак образует как бы матрицу, причем отдельные буквы, цифры и знаки «заложены» внутри принтера в виде би­нарных кодов.

В 24-игольчатом принтере используется технология последовательного располо­жения иголок в два ряда по 12 штук. Вследствие того что иголки в соседних рядах сдвинуты по вертикали, точки на распечатке перекрываются таким образом, что их невозможно различить. Имеется возможность перемещения головки дважды по одной и той же строке, чтобы знаки пропечатывались еще раз с небольшим сме­щением. Такое качество печати обозначают как LQ (Letter Quality — машинопис­ное качество), в этом режиме скорость печати уменьшается незначительно, так как головка печатает при движении слева направо и справа налево. Изготовители обыч­но указывают теоретическую скорость печати, то есть максимально возможную скорость чернового (draft) режима. При этом качество печати не играет роли. LQ-печать у игольчатых принтеров длится дольше.

Режим печати графики является самым медленным. Это связано с тем, что в дан­ном случае набор знаков не читается из внутренней памяти (ROM) принтера, а рас­считывается для каждой печатаемой точки. Игольчатые принтеры оборудованы внутренней памятью (буфером) до 64 Кбайт и более, который принимает данные от персонального компьютера.
Струйные принтеры

В струйных принтерах изображение формируется микроскопическими каплями специальных чернил, вылетающих на бумагу через маленькие отверстия. В каче­стве элементов, выталкивающих струи чернил, используются пьезокристаллы. В ос­нове их работы лежит эффект расширения под действием электричества. По срав­нению с матричными принтерами этот способ печати обеспечивает лучшее качество печати и более высокую производительность. К тому же он очень удобен для реа­лизации цветной печати.

Цветное изображение формируется с помощью использования (наложения друг на друга) четырех основных цветов. Уровень шума струйных принтеров значи­тельно ниже, чем игольчатых, поскольку его источником является только двига­тель, управляющий перемещением печатающей головки.

При черновой печати скорость струйного принтера значительно выше, чем иголь­чатого. Скорость печати в режиме LQ составляет 3-4 (до 10) страницы в минуту. Качество печати зависит от количества сопел в печатающей головке — чем их боль­ше, тем выше качество. Большое значение имеют качество и толщина бумаги. Для струйных принтеров выпускается специальная бумага, но можно печатать и на обычной бумаге плотностью от 60 до 135 r/м². В некоторых моделях для быстрого высыхания чернил применяется подогрев бумаги. Разрешение струйных принте­ров при печати графики составляет от 300 х 300 до 720 х 720 dpi. Основные недо­статки струйного принтера — большая стоимость расходных материалов и возмож­ность засыхания чернил внутри сопла, что приводит к необходимости замены печатающей головки.

Лазерные и светодиодные принтеры

Лазерные принтеры обеспечивают в настоящее время наилучшее качество печа­ти. В них для печати используются лазерный луч, управляемый компьютером. В ла­зерном принтере имеется валик, покрытый полупроводниковым веществом, кото­рое электризуется от попадания лазерного света. Луч при помощи поворотного зеркала направляется в то место валика, где должно быть изображение. Это место электризуется и к нему «прилипают» мельчайшие частицы сухой краски, которая находится в контейнере под валиком. После этого валик прокатывается по листу бумаги и краска переходит на бумагу. Для закрепления на бумаге красящего по­рошка ее пропускают через нагревательный элемент, что приводит к спеканию краски.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся:

разрешающая способность, dpi (dots per inch — точек на дюйм);

производительность (страниц в минуту);

формат используемой бумаги;

объем собственной оперативной памяти.

Стоимость цветного лазерного принтера значительно выше, чем черно-белого, а скорость печати — ниже. Лазерные принтеры со средними возможностями печа­тают 4—8 страниц в минуту. Высокопроизводительные сетевые лазерные принте­ры могут печатать до 20 и более страниц в минуту. Печать сложных графических изображений занимает больше времени.

Разрешение по вертикали соответствует шагу барабана и составляет от 1/300 до 1/600 дюйма. Разрешение по горизонтали определяется точностью наведения ла­зерного луча и количеством точек в строке и составляет, как правило, от 1/300 до 1/1200 дюйма.

Лазерный принтер обрабатывает целые страницы, что связано с большим количе­ством вычислений. Минимальный объем памяти лазерного принтера не менее 1 Мбайт. Наиболее часто используется память от 2 до 4 Мбайт. Цветные принте­ры требуют для работы еще большей памяти.

Память лазерного принтера может быть увеличена путем установки специальных карт с DRAM или SIMM модулями. Большинство лазерных принтеров могут пе­чатать на бумаге формата А4, реже — A3. Некоторые принтеры могут печатать на обеих сторонах листа, но они стоят существенно дороже.

В светодиодных принтерах вместо лазера имеется полоса, состоящая из большого количества светодиодов, свет которых электризует полупроводниковый барабан. Все остальное происходит так же, как в лазерном принтере. Светодиоды — это по­лупроводниковые элементы, которые излучают свет при подаче на них напряже­ния. Разрешающая способность как светодиодных, так и лазерных принтеров на­ходится в диапазоне от 300 до 1200 точек на дюйм.

12.6.2 Имиджсеттеры

Фотонаборные машины с цифровым формированием изображения, или имиджсеттеры, производят вывод на печать с высоким разрешением — от 1000 до 3000 то­чек на дюйм (dpi). Для черно-белой издательской продукции имиджсеттеры обес­печивают вывод печати и графики с максимальным количеством оттенков серого — 256. Для цветного вывода имиджсеттеры создают четыре пленочных негатива, каж­дый из которых передает свой цвет (C+M+Y+K). Контрольные оттиски могут быть выведены с негативов, при этом полученные цвета будут полностью соответство­вать тем, что выйдут из типографии в конечном варианте. После того как процесс получения пробного оттиска завершен, негативы пересылают на коммерческий принтер, на котором создаются печатные формы с негативов.

12.6.3 Плоттеры

Плоттер (plotter), или графопостроитель, — это устройство для вывода различ­ных чертежей, географических карт, плакатов и других изображений на бумагу большого формата. Плоттеры бывают монохромными и цветными. По технологии нанесения изображения плоттеры делятся на перьевые и струйные.

Большинство плоттеров имеют пишущий узел перьевого типа (pen-plotter). Они используют специальные фломастеры или ручки с возможностью их автоматиче­ской замены.

Существуют разновидности плоттеров с пишущим узлом струйного типа, а также использующие эффект притягивания частиц краски электростатическим зарядом. Большинство струйных аппаратов обеспечивают печать графических файлов фор­мата TIFF, BMP, PCX. Стандартным языком управления для плоттеров является HP-GL (Hewlett-Packard Grafics Language), а типовым интерфейсом — последо­вательный RS232 (скорость передачи данных — до 38,4 Кбайт/с). На базе перьевых плоттеров было создано еще одно периферийное устройство — cutter, в котором пишущий узел заменен на режущий инструмент. Такое устройст­во использует специальную полимерную пленку или бумагу на самоклеющейся основе и применяется для создания рекламно-информационной продукции (ярлы­ки, наклейки и т. п.).