Графика в компьютерных сетях

Суперстанции

Суперстанция (superworkstation) — это соединение в одной системе возможностей рабочей станции (3D графика, интегрированность) и суперкомпьютера (быстрый ввод/вывод, векторизация вычислений). В настоящее время на западном рынке представлено около 120-ти моделей рабочих станций и 20-ти моделей Х-терминалов. Среди них около 20-ти можно считать суперстанциями, отобранными, например, по производительности при работе с 3D графикой.

Типичную суперстанцию можно описать, как организованную эффективным образом систему из следующих компонент:

 одно или несколько 32/64-битных ЦПУ с кэш-памятью;

 сопроцессоры с плавающей запятой и/или векторный;

 графическая подсистема с процессором, кадровым буфером и Z-буфером;

 не менее чем 32-битная внутренняя шина;

 сетевой контроллер (FDDI, Ethernet Token Ring);

 быстрый дисковый контроллер (IPI, SCSI . );

 от 16 до 256 мегабайт внутренней памяти;

 стандартная шина ввода/вывода (VME, EISA, MCA . ) для подключения периферийных устройств (диска, магнитофона . );

 один или несколько асинхронных портов;

 Unix, X Window, NFS, PHIGS, GKS, C, Fortran, TCP-IP, NCS, эмуляторы графических терминалов, средства отладки .

Технические характеристики некоторых суперстанций приведены в таблицах 1-4 раздела 6.

Ближайшие перспективы

Рабочие станции развиваются более динамично, чем другие классы компьютеров: рост рынка, снижение цен, рост производительности. Современные достижения в областях: ЦПУ, шины, графика, ОС, диски,  могут быть использованы в рабочих станциях.

Указанные процессы приведут к тому, что:  возрастет общая производительность рабочих станций;  увеличатся периферийные возможности;  улучшится программное обеспечение;  улучшатся эргономические характеристики рабочих станций.

Анализируя тенденции развития архитектур растровых графических рабочих станций (ГРС), ориентированных на интерактивную графику можно отметить, что за последние годы сформировалась и стала традиционной архитектура, включающая центральный процессор и растровую графическую дисплейную систему. Центральный процессор выполняет функции обмена информацией между ГРС и внешним миром (базовой ЭВМ или вычислительной сетью), диспетчеризации потоков данных между компонентами рабочей станции и предварительной обработки данных. Растровая графическая дисплейная система осуществляет функции формирования и модификации наборов данных в памяти изображения (видеопамяти) и управляет режимами вывода графической информации на растровый монитор.

Растровая графическая система современной архитектуры состоит из следующих функциональных компонент:

1. Видеопамять служит для хранения графических данных в растровой форме.
2. Графический процессор (либо несколько таких процессоров и, возможно, геометрический процессор) реализует основные функции по формированию изображений в видеопамяти. В современных 2D системах графические процессоры, как правило, выполняют два класса операций: преобразование графических примитивов в растровую форму (функционально-растровые преобразования) и копирование прямоугольных блоков видеопамяти (растровые операции — Raster Op [79]).
3. Видеоконтроллер формирует управляющие сигналы для организации доступа к видеопамяти со стороны графических процессоров (возможно, и со стороны центрального процессора), а также обеспечивает регенерацию экранного буфера видеопамяти — части видеопамяти, отображаемой на экран монитора. Кроме этого в состав видеоконтроллера, как правило, входит аппаратура управления графическим монитором, схемы таблицы цветности для управления оттенками цветов и градациями яркости изображения и, возможно, средства поддержки ряда атрибутов изображения таких ка, например, мерцание, подсветка, наложение и т.п.

В растровых дисплейных системах видеопамять организована в виде прямоугольного массива точек. Элемент видеопамяти, стоящий на пересечении конкретных строки и столбца видеопамяти, хранит значение яркости и/или цвета соответствующей точки. Отображаемая на экране часть видеопамяти называется экранным буфером (буфером регенерации или экранной битовой картой). Регенерация изображения осуществляется последовательным построчным сканированием экранного буфера.

Так как каждый элемент видеопамяти определяет один элемент отображения размером в точку на экране монитора, то каждая точка экран (и соответствующий ей элемент видеопамяти) обозначаются термином пиксел (pixel — picture element).

Источник

3.1. Компьютерная графика в Интернете

Необходимость широкого использования графических программных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием Интернет и, в первую очередь, благодаря службе WorldWideWeb, связавшей в единую «паутину» миллионы отдельных «домашних страниц». Даже беглого путешествия по этим страницам достаточно, чтобы понять, что страница, оформленная без компьютерной графики, не имеет шансов выделиться на фоне широчайшего круга конкурентов и привлечь к себе массовое внимание.

Потребность в разработке привлекательных Web-страниц во много раз превышает возможности художников и дизайнеров, которым можно было бы поручить эту работу. В связи с этим современные графические средства разрабатываются с таким расчетом, чтобы не только дать удобные инструменты профессиональным художникам и дизайнерам, но и предоставить возможность для продуктивной работы и тем, кто не имеет необходимых профессиональных навыков и врожденных способностей к художественному творчеству.

3.2. Виды компьютерной графики

Несмотря на то что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают всего три вида компьютерной графики. Это растровая графика, векторная графикаифрактальная графика.Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Растровую графикуприменяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют сканируют иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Соответственно, большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. В Интернет пока применяются только растровые иллюстрации.

Программные средства для работы с векторной графикойнаоборот предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной графики чрезвычайно сложна.

Программные средства для работы с фрактальной графикойпредназначены дляавтоматической генерации изображенийпутем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а впрограммировании.Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.

Векторная графика (здесь имеется совокупность отдельных объектов, с которыми можно работать отдельно):

Источник