Устройство современной графической платы

Графическая плата обычно состоит из чипа графического ускорителя; памяти, представляющей собой фреймовый буфер, ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) или RAMDAC; шинного интерфейса, который обеспечивает обмен данными между видеокартой и процессором. Изображение, которое создаётся графическим ускорителем, управляемым инструкциями от центрального процессора, помещается во фреймовый буфер, затем изображение посылается в ЦАП, там оно преобразуется в аналоговый сигнал RGB (Red Green Blue).

Современные мультимедийные акселераторы построены по той же схеме, но имеют большее число функциональных блоков, так как в их задачу входит преобразование некоторых других видов сигналов, например, YUV в RGB или декодированием MPEG данных и их пересылка на монитор и звуковую плату. Во всех случаях данные в оригинальном формате хранятся как можно дольше, при этом достигается оптимальное использование ресурсов и памяти. Существуют различные способы управления потоками данных, например, Unified Memory Architecture (UMA) является одним из таких методов. UMA архитектура - это способ использования части системной памяти в качестве видеопамяти. Преимущество такого подхода заключается в том, что иногда, например, при сложных вычислениях, системная (оперативная) память может быть увеличена за счёт видеопамяти и наоборот. Типы памяти, используемой в графических платах:

DRAM (Dynamic RAM) - самая дешёвая и медленная память.

EDORAM, SRAM (Synchronous RAM), WRAM (Windows RAM) - двухпортовые типы памяти, позволяющие ЦАП и графическому процессору одновременно обращаться к фреймовому буферу.

VRAM - двухпортовая, самая быстрая.

Отличие EDORAM от обычной заключается в большей производительности за счёт наложения циклов чтения.

Лекция 7 Представления графических данных: форматы графических файлов

Знание файловых форматов (формат данных) и их возможностей является одним из ключевых факторов в допечатной подготовке изданий, подготовке изображений для web и в компьютерной графике вообще. Да, сегодня нет такого калейдоскопа расширений, как в начале 90-х, когда каждая компания-производитель редакторов изображений считала своим долгом создать свой файловый тип, а то и не один, однако это не означает, что "все нужно сохранять в TIFF, а сжимать JPEG'ом" (формат jpeg). Каждый, из утвердившихся сегодня форматов, прошел естественный отбор, доказал свою жизнеспособность и нужность. Все они имеют какие-то характерные особенности и возможности, делающие их незаменимыми в работе. Знание особенностей, тонкостей технологии важно для современного дизайнера так же, как для художника необходимо разбираться в различиях химического состава красок, свойствах грунтов, типов металлов и породах дерева.

Все графические данные в компьютере можно разделить на на две большие ветви: растровую (растровая графика) и векторную (векторная графика). Векторы представляют из себя математическое описание объектов относительно точки начала координат. Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую нужны координаты двух точек, которые связываются по кратчайшей, для дуги задается радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация это набор геометрических примитивов. Большинство векторных форматов могут так же содержать внедрённые в файл растровые объекты или ссылку на растровый файл (технология OPI). Сложность при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается в использовании программами различных алгоритмов, разной математики при построении векторных и описании растровых объектов.

OPI (Open Prepress Interface) — технология, разработанная фирмой Aldus, позволяющая импортировать не оригинальные файлы, а их образы, создавая в программе лишь копию низкого разрешения (эскиз) и ссылку на оригинал. В процессе печати на принтер, эскизы подменяются на оригинальные файлы. Применение OPI, вместо простого внедрения, (embedding) дает возможность экономить ресурсы компьютера (прежде всего, память), заметно повышая его производительность. OPI является основной работы с импортированными графическими файлами в таких программах, как FreeHand и QuarkXPress, широко применяется в других продуктах.

Растровый файл устроен проще (для понимания, по крайней мере). Он представляет из себя прямоугольную матрицу (bitmap), разделенную на маленькие квадратики - пикселы (pixel - picture element). Растровые файлы можно разделить на два типа: предназначенные для вывода на экран и для печати.

Разрешение файлов таких форматов как GIF (gif формат

), JPEG, BMP зависит от видеосистемы компьютера. В старых Маках на квадратный дюйм экрана приходилось 72 пиксела (экранное разрешение), на Windows единого стандарта не сложилось, но сегодня чаще всего употребляется значение 96 пикселов на квадратный дюйм экрана. Реально, однако, эти параметры теперь стали довольно условными, так как почти все видеосистемы современных компьютеров позволяют изменять количество отображаемых на экране пикселов. Растровые форматы, предназначенные исключительно для вывода на экран, имеют только экранное разрешение, то есть один пиксел в файле соответствует одному экранному пикселу. На печать они выводятся так же с экранным разрешением.

Растровые файлы, предназначенные для допечатной подготовки изданий имеют, подобно большинству векторных форматов, параметр Print Size - печатный размер. С ним связано понятие печатного разрешения, которое представляет из себя соотношение количества пикселов на один квадратный дюйм страницы (ppi, pixels per inch или dpi - dots per inch, - термин не совсем верный, но часто употребимый). Печатное разрешение может быть от 130 dpi (для газеты) до 300 (высококачественная печать), больше почти никогда не нужно.

Растровые форматы, так же отличаются друг от друга способностью нести дополнительную информацию: различные цветовые модели, вектора, Альфа-каналы или каналы плашковых (spot)-цветов, слои различных типов, интерлиньяж (черезстрочная подгрузка), анимация, возможности сжатия и другое.