- •1. Предмет кг. Области применения кг. Совр. Тенденции развития кг.
- •2. История развития кг. Современные тенденции развития кг.
- •3. Основные понятия кг. Аппаратное обеспечение кг. Принципы формирования изображения.
- •4. Растровые графические дисплеи с регенерацией изображения.
- •5. Устройство электронно-лучевой трубки. Устройство цветной растровой элт. Системы с телевизионным растром.
- •7. Вывод изображения. Система черезстрочной развертки.
- •8. Мультимедиа.
- •9. Оборудование для компьютерной графики.
- •10. Аппаратные решения в компьютерной графике.
- •11. Архитектура рабочих станций. Графический ускоритель. Арi.
- •12. Архитектура графических рабочих станций. Технологии 3d графики.
- •13. Архитектура графических рабочих станций. Принципы конвейерной архитектуры.
- •14. Общие положения алгоритмов сжатия изображений.
- •15. Алгоритмы архивации без потерь: rle, lz/lzw, Хаффман.
- •16. Алгоритмы архивации с потерями, проблемы алгоритмов архивации с потерями. Основные идеи алгоритмов jpeg, фрактальный, волновой.
- •17. Геометрическое моделирование и решаемые им задачи.
- •18. Представление геометрических моделей. Полигональные сетки.
- •19. Аффинные преобразования, их свойства, однородные координаты.
- •20. Аффинные преобразования на плоскости.
- •21. Аффинные преобразования в пространстве. Использование матричного представления. Составные аффинные преобразования в пространстве.
- •22. Проецирование. Общий вид преобразований в пространстве. Виды проекций.
- •23. Этапы создания графического объекта. Преобразование положения объекта. Понятие камеры. Особенности матричных преобразований.
- •24. Понятие растрового алгоритма. Понятие связности. Основные требования, предъявляемые к растровым алгоритмам.
- •25. Растровое представление отрезка: постановка задачи, простейший алгоритм, алгоритм цда.
- •26. Растровое представление отрезка: постановка задачи, алгоритм Брезенхейма.
- •27. Растровое представление отрезка: построение сглаженной линии (метод Флойда-Стейнберга, модификация алгоритма Брезенхейма, сглаживание всей сцены).
- •28. Растровое представление окружности: постановка задачи, простой алгоритм, алгоритм Брезенхейма.
- •29. Алгоритм закраски области, заданной цветом границы.
- •30. Nvidia cuda. Понятие gpgpu.
- •31. История расчётов на gpu. Области применения параллельных расчётов на gpu. История развития cuda.
- •32. Возможности nvidia cuda.
- •33. Преимущества и ограничения cuda.
- •34. Решения с поддержкой nvidia cuda.
- •35. Состав nvidia cuda.
- •36. Оптимизация программ на cuda.
10. Аппаратные решения в компьютерной графике.
Системные шины
ISA (Industrial Standard Architecture) — стандартная шина, применявшаяся в первых персональных компьютерах. Низкая пропускная способность. В современных материнских платах не используется (или используется для обеспечения совместимости со старым оборудованием). Системная шина — 16-разрядная . Частота — 8 МГц.
EISA (Extended Industrial Standard Architecture) — расширенная ISA. Системная шина — 32-разрядная. Частота — 10 МГц.
VL-bus (Vesa Local Bus) — локальная шина; VESA (Video Electronics Standards Association) — название ассоциации инженеров по видеоэлектронике. В персональных компьютерах с процессорами типа 486 VL-bus имеет 64-разрядную системную шину, в 386 и ниже — 32-разрядную. Шина отличается простой архитектурой, дешевизной, высокой скоростью передачи, подстраиваемой частотой (как у 486). Материнская плата может иметь до трех слотов VL-bus.
PCI (Peripheral Component Interconnect) — аппаратно независимая шина. Системная шина — 32- или 64-разрядная. Частота — 33 МГц. Материнская плата теоретически может иметь до десяти слотов PCI. Режим самоконфигурации (Plug and Play).
AGP (Accelerated Graphic Port) — локальная видеошина, используемая для установки видеоадаптеров, 64-разрядная. Частота — 66 МГц.
Примерная схема видеоадаптера
ЭЛТ — электронно-лучевая трубка,
А — аналоговый сигнал,
Ц — цифровой сигнал,
БФС — блок формирования сигнала,
ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь,
ЦП — центральный процессор.
Кроме того, от блока формирования сигнала (БФС) к ЭЛТ идут семь проводов: R- , G- , B-провода для трех пушек, по одному проводу для яркости, синхронизации строчного сигнала, синхронизации кадров, заземления.
Типы видеоадаптеров
EGA (Enhanced Graphic Adapter) — улучшенный графический адаптер. Разрешающая способность — 640 * 350, 16 цветов (24). Для хранения картинки необходимо минимум 640 * 350 * 4 бит = 896000 бит = 112 Кб видеопамяти.
Частота точек составляет 16.257 МГц — это означает, что за секунду луч пробегает 16275000 точек. Частота горизонтального сканирования составляет 21.85 КГц, то есть за секунду зажигается 21850 строк; 16275000/21850 = 745 пикселов по горизонтали. С учетом того, что потери составляют около 14%, на одну строку приходится 745 - 745 * 14%/100% = 640 пикселов.
Частота вертикального сканирования равна 60 кадр/сек; на кадр приходится 21850/60 = 364 строчки. Некоторое время тратится на обратный ход луча, поэтому по вертикали число пикселов уменьшается и становится равным 350.
VGA (Video Graphic Array) — графическая видеоматрица. При разрешающей способности 640 * 480 VGA обеспечивает 16 цветов (24), при разрешающей способности 320 * 200 обеспечивается 256 цветов (28). Для хранения 16-цветной картинки требуется минимум 640 * 480 * 4 бит = 1228800 бит = 150 Кб, для хранения картинки с 256 цветами необходимо 320 * 200 * 8 бит = 512000 бит = 64 Кб видеопамяти.
SVGA (Super VGA). Разрешающая способность — 1024 * 768 и более, 256 цветов (28) и более. Для хранения картинки требуется 1024 * 768 * 8 бит = 6291456 бит = 786.4 Кб видеопамяти.