Статья добавлена: 11.05.2018
Категория: Статьи по мониторам
Как создается иллюзия трехмерного изображения на плоском экране монитора.
Графический конвейер.
Графический конвейер (Graphic Pipeline) — это некоторое программно-аппаратное средство, которое преобразует описание объектов в «мире» приложения в матрицу ячеек видеопамяти растрового дисплея. Его задача — создать иллюзию трехмерного изображения.
В глобальных координатах приложение создает объекты, состоящие из трехмерных примитивов. В этом же пространстве располагаются источники освещения, а также определяется точка зрения и направление взгляда наблюдателя. Естественно, что наблюдателю видна только часть объектов: любое тело имеет как видимую (обращенную к наблюдателю), так и невидимую (обратную) сторону. Кроме того, тела могут перекрывать друг друга, полностью или частично.
1. Первая стадия графического конвейера - трансформация (Transformation).
На первой стадии графического конвейера, называемой трансформацией (Transformation) обрабатывается взаимное расположение объектов относительно друг друга и их видимость зафиксированным наблюдателем.
На этой стадии выполняются вращения, перемещения и масштабирование объектов, а затем и преобразование из глобального пространства в пространство наблюдения (world-to-viewspace transform), а из него и преобразование в «окно» наблюдения (viewspace-to-window transform), включая и проецирование с учетом перспективы.
Попутно с преобразованием из глобального пространства в пространство наблюдения (до него или после) выполняется удаление невидимых поверхностей, что значительно сокращает объем информации, участвующей в дальнейшей обработке.
2. Вторая стадия графического конвейера - освещенность (Lighting).
На следующей стадии конвейера (Lighting) определяется освещенность (и цвет) каждой точки проекции объектов, обусловленной установленными источниками освещения и свойствами поверхностей объектов.
3. Третья стадия графического конвейера - растеризация (Rasterization).
На стадии растеризации (Rasterization) формируется растровый образ в видеопамяти. На этой стадии на изображения поверхностей наносятся текстуры и выполняется интерполяция интенсивности цвета точек, улучшающая восприятие сформированного изображения.
Весь процесс создания растрового изображения трехмерных объектов называется рендерингом (rendering).
Движение.
Чтобы трехмерное изображение «оживить» движением, изображения объектов в новом положении должны сходить с графического конвейера со скоростью хотя бы 15 кадров в секунду (современные акселераторы могут строить и 100 кадров в секунду). Это колоссальное ускорение построений обеспечивается применением в графических картах встроенного специализированного процессора, решающего значительную часть задач графического конвейера.
Графическое приложение создает модель, в которой объекты задаются как совокупность тел и поверхностей. Тела могут иметь разнообразную форму, описанную каким-либо математическим способом. Проще всего иметь дело с многогранниками, у которых каждая грань представляет собой часть плоскости, ограниченной многоугольником (полигоном). Описание такого тела относительно несложно — оно состоит из упорядоченного списка вершин.
Тесселяция (Tesselation).
Сложнее дело обстоит с объектами, имеющими не плоские (криволинейные) поверхности. В этом случае в модели поверхности описываются сложными нелинейными уравнениями, однако для дальнейших построений их использование из-за громадных объемов вычислений проблематично. Для упрощения задачи криволинейные поверхности аппроксимируются многоугольниками, и, конечно же, чем мельче многоугольники, тем ближе аппроксимация к модели, но и тем более громоздким становится описание объекта, а следовательно, и больше времени требуется на его обработку.
Представление криволинейной поверхности совокупностью плоских граней-многоугольников называется тесселяцией (Tesselation).
Статья добавлена: 10.05.2018
Категория: Статьи по мониторам
Основные проблемы возникающие при пайке безсвинцовыми припоями.
Олово без укрощающего его свинца ведет себя непредсказуемо. Оловянное покрытие без добавок, как и кадмий и цинк, спонтанно образует кристал¬лы металла диаметром около 1-5 мкм и менее одной десятой толщины человеческого волоса, которые про¬талкиваются от основания вверх. Если они растут до¬статочно близко для того, чтобы прикоснуться к дру¬гому токопроводящему объекту, то вызовут корот¬кое замыкание, которое может повредить аппаратуру. Таким образом, при ра¬боте с безсвинцовыми припоями возникает целый ряд проблем, которые связаны с физическими их свойствами. Рассмотрим какие же основные проблемы возникают при пайке безсвинцовыми припоями:
- более высокая температура плавления пайки мо¬жет повредить электронные компоненты, содержащие пластмассу, могут получить термический «шок» и сами компоненты;
- может возникнуть деформация печатных плат;
- будет наблюдаться слабая увлажненность и растекание в связи с возрастающим эффектом окисления поверхности;
- появится необходимость использования более активных (и коррозийных) флюсов;
- возможно появление перемычек и замыканий;
- вследствие более высокой температуры пайки будет наблюдаться сильное разбрызгивание флюса;
- увеличится время создания качественной пай¬ки (контакта);
- вид паяного контакта будет более тусклым;
- снизится ресурс нормальной работы паяльных головок;
- потребуется изменить стиль работы монтажников.
Итак, возможно появление перемычек и замыканий, сильное разбрызгивание флюса. Перемычки и замыкания возникают в виде «усов» олова (это микроскопические проростки металла из мест пайки на печатной плате). Эти таинственные проростки бы¬ли виноваты в серьезнейших отказах электроники.
Статья добавлена: 26.04.2018
Категория: Статьи по мониторам
Модификации графического ядра Skylake.
Встроенные GPU берут на себя всё новые функции, такие как параллельные вычисления или кодирование и декодирование мультимедийного контента. Графическое ядро Skylake Intel относит к следующему, девятому поколению, но GPU, реализованный в Skylake, как и его предшественники, сохранил традиционный модульный дизайн. Мы вновь имеем дело с целым семейством решений разного класса: на базе имеющихся «строительных блоков» нового поколения Intel может собирать кардинально различающиеся по уровню производительности GPU. Масштабируемость в Skylake возросла не только по максимальной производительности, но и по числу доступных вариантов графического ядра.
Графическое ядро Skylake может быть построено на базе одного или нескольких модулей, каждый из которых обычно включает в себя по три секции. Секции объединяют по восемь исполнительных устройств, на которые ложится основная часть обработки графических данных, а также содержат базовые блоки для работы с памятью и текстурные семплеры. Помимо исполнительных устройств, сгруппированных в модули, графическое ядро содержит и внемодульную часть, отвечающую за фиксированные геометрические преобразования и отдельные мультимедийные функции.
На самом верхнем уровне иерархии графическое ядро Skylake очень похоже на ядро, реализованное в Broadwell, но нетрудно найти и весьма заметные изменения. Внемодульная часть вынесена теперь в отдельный энергетический домен, что позволяет задавать ей частоту и отправлять её в сон отдельно от исполнительных устройств. Например, при работе с технологией Quick Sync, которая реализуется как раз силами внемодульных блоков, основная часть GPU может быть отключена от линий питания в целях снижения энергопотребления. Кроме того, независимое управление частотой внемодульной части позволяет лучше подстраивать её производительность под конкретные нужды модулей графического ядра.
Графическое ядро Broadwell могло основываться лишь на одном или двух модулях, получая в своё распоряжение 24 или 48 исполнительных устройств (для энергоэффективных и бюджетных процессоров мог использоваться один модуль с отключенными секциями, что давало меньшее, чем 24, число исполнительных устройств), а в Skylake может применяться от одного до трёх модулей.
Благодаря этому в дополнение к привычным конфигурациям GT1/GT2/GT3 в семействе процессоров Skylake будет доступно ещё более мощное ядро GT4, которое получит 72 исполнительных устройства.
Пиковая производительность самих исполнительных устройств в Skylake не изменилась – каждое такое устройство может выполнять до 16-ти 32-битных операций за такт. При этом оно способно исполнять 7 вычислительных потоков одновременно и имеет 128 32-байтовых регистров общего назначения.
Варианты ядра GT3 и GT4 могут быть дополнительно усилены eDRAM-буфером объёмом 64 или 128 Мбайт соответственно, что даёт модификации GT3e и GT4e.
Статья добавлена: 24.04.2018
Категория: Статьи по мониторам
Развитие технологии Plug&Play видеосистем.
Для идентификации мониторов ассоциацией VESA был предложен стандарт DDC (Display Data Chanel), который позволяет определять мониторы различных производителей, и, кроме того, позволяет получать и другую информацию о параметрах и характеристиках любого монитора. Разработка стандарта DDC была обусловлена развитием технологии Plug&Play, которая подразумевает, что внешнее устройство должно «сообщить» о себе основные сведения для того, чтобы операционная система обеспечила правильное конфигурирование и настройку оборудования путем поиска и установки наиболее подходящего драйвера устройства. Для оптимальной настройки изображения необходимо учитывать размер экрана, тип монитора, его цветовые характеристики, поддерживаемые режимы (разрешающая способность), параметры входных сигналов, а, кроме того, желательно знать поддерживается ли монитором система энергосбережения DPMS.
В стандарте DDC вся информация о мониторе передается из монитора в ПК по последовательному интерфейсу, состоящему из двух линий: линии синхронизации и линии данных.
Статья добавлена: 09.04.2018
Категория: Статьи по мониторам
BIOS видеосистемы(ликбез).
Дисплейный адаптер, как обязательный компонент персонального компьютера, имеет поддержку основных функций в BIOS (программа BIOS – это программа реализующая свою функцию управления устройством на «физическом» уровне, т. е. на уровне регистров и команд его контроллера). У каждого устройства есть свой комплект программ BIOS. Эти функции выполняются через вызов программного прерывания по команде INT n, например через INT 10h – для программ BIOS видеосистемы. Видеосервис позволяет установить видеорежим (BIOS Video Mode), определяющий формат экрана. Первоначально для задания номера режима отводился один байт, и режим устанавливался параметром функции 0 INT 10h (АН=0, AL=Mode). Режимы 0-13h являлись стандартными для «старых» адаптеров (MDA, CGA, EGA, VGA). Режимы 14h - 7Fh использовались с VGA- или SVGA-расширениями BIOS, они были специфичны для конкретных моделей графических адаптеров. Позже появилось стандартизованное расширение функций видеосервиса VBE (VESA BIOS Extensions) для адаптеров VGA и SVGA были определены и новые видеорежимы с двухбайтными номерами старше l00h. Эти режимы устанавливаются параметром функции 4F02h INT 10h (AX=4F02h, BX=VMode).
В пределах возможностей установленного видеорежима, видеосервис предоставляет возможности отображения информации на различных уровнях.
Статья добавлена: 21.03.2018
Категория: Статьи по мониторам
Что определяет качество изображения монитора?(ликбез).
Скорость, с которой информация поступает на экран, и количество информации, которое выходит из видеоадаптера и передается на экран - все зависит от трех факторов:
- разрешение вашего монитора;
- количество цветов, из которых можно выбирать при создании изображения;
- частота, с которой происходит обновление экрана.
Разрешение определяется количеством пикселов на линии и количеством самих линий. Поэтому, на дисплее, например, с разрешением 1024х768, изображение формируется каждый раз при обновлении экрана из 786432 пикселов информации.
Обычно, частота обновления экрана имеет значение не менее 75Hz или циклов в секунду. Следствием мерцания экрана является зрительное напряжение и усталость глаз при длительном наблюдении за изображением. Для уменьшения усталости глаз и улучшения эргономичности изображения, значение частоты обновления экрана должно быть достаточно высоким, не менее 75 Hz.
Число допускающих воспроизведение цветов или глубина цвета это десятичный эквивалент двоичного значения количества битов на пиксел. Так, 8 бит на пиксел эквивалентно 28 или 256 цветам, 16 битный цвет, часто называемый просто high-color, отображает более 65000 цветов, а 24 битный цвет, также известный, как истинный или true color, может представить 16,7 миллионов цветов. Но 32 битный цвет, с целью избежать путаницы, обычно означает отображение истинного цвета с дополнительными 8 битами, которые используются для обеспечения 256 степеней прозрачности. Так, в 32 битном представлении каждый из 16,7 миллионов истинных цветов имеет дополнительные 256 степеней доступной прозрачности. Такие возможности представления цвета имеются только в системах высшего класса и графических рабочих станциях.
Статья добавлена: 13.03.2018
Категория: Статьи по мониторам
История технологии SLI и CrossFire.
Технологии SLI продвигаются компанией NVIDIA, а главный конкурент на рынке видеоускорителей, компания ATI, разработала и внедрила свое аналогичное решение - технологию CrossFire. Так же, как и SLI от NVIDIA, она позволяет объединять ресурсы двух (и более) видеокарт в одном компьютере между собой, повышая производительность видеоподсистемы.
Статья добавлена: 12.03.2018
Категория: Статьи по мониторам
Графика процессоров Skylake.
С ростом популярности новых форматов видео графическое ядро Skylake расширило возможности по его аппаратному кодированию и декодированию. Теперь средствами движка Quick Sync стало можно кодировать и декодировать контент в формате H.265/HEVC с 8-битной глубиной цвета, а с привлечением исполнительных устройств GPU – декодировать H.265/HEVC-видео и с 10-битным представлением цвета. К этому добавилась и полностью аппаратная поддержка кодирования в форматах JPEG и MJPEG.
Графика Skylake относится к новому, девятому поколению, в ней сделаны существенные изменения в части поддерживаемых графических API. На данный момент в GPU новых процессоров есть совместимость с DirectX 12, OpenGL 4.4 и OpenCL 2.0, а позднее, по мере совершенствования графического драйвера, к этому списку добавили версии OpenCL 2.x и OpenGL 5.x, а также поддержку низкоуровневого фреймворка Vulkan.
В новом GPU реализована полноценная когерентность памяти с процессором, что делает Skylake самым настоящим APU – его графическое и вычислительные ядра могут одновременно работать над одной и той же задачей, используя общие данные.
Статья добавлена: 06.03.2018
Категория: Статьи по мониторам
Варианты построения блоков питания LCD мониторов.
В LCD мониторах могут применяться внутренние и внешние источники питания. Внутренний источник питания, расположен в корпусе монитора и, как правило, представляет собой импульсный преобразователь, преобразовывающий переменное напряжение сети в несколько выходных шин питания постоянного тока (см. рис. 1). Отличительной особенностью LCD-дисплеев с внутренним источником является наличие внешнего разъем 220В для подключения силового сетевого кабеля. Основным недостатком такой компоновки монитора является наличие внутри его высоковольтного мощного импульсного преобразователя, который может самым негативным образом влиять на работу самого монитора.
В случае внешнего источника питания в комплекте вместе с монитором поставляется внешний сетевой адаптер, который представляет собой отдельный модуль преобразования переменного напряжение сети в необходимое постоянное напряжение номиналом порядка 12-24В (см. рис. 2). Схемотехнически он представляет собой точно такой же импульсный преобразователь, как и во внутреннем блоке питания. Такое решение компоновки позволяет исключить из состава LCD монитора силовой каскад, что в конечном итоге повышает надежность изделия, а также качество отображаемой информации.
Статья добавлена: 05.03.2018
Категория: Статьи по мониторам
Принцип работы TFT LCD-мониторов (ликбез).
Работа жидко-кристаллических элементов LCD-мониторов основана на явлении поляризации светового потока. Известно, что так называемые кристаллы-поляроиды способны пропускать только ту составляющую света, вектор электромагнитной индукции которой лежит в плоскости, параллельной оптической плоскости поляроида. Для оставшейся части светового потока поляроид будет непрозрачным. Таким образом поляроид как бы «просеивает» свет. Этот эффект называется поляризацией света. Когда были изучены жидкие вещества, длинные молекулы которых чувствительны к электростатическому и электромагнитному полю и способны поляризовать свет, появилась возможность управлять поляризацией. Эти аморфные вещества за их схожесть с кристаллическими веществами по электрооптическим свойствам, а также за способность принимать форму сосуда, назвали жидкими кристаллами.
Общая блок-схема LCD-монитора показана на рис. 1. Панель любого LCD монитора представляет собой массив маленьких сегментов называемых пикселями, их количество соответствует произведению разрешения монитора по горизонтали и вертикали, и каждый пиксел в цветной панели состоит из трех субпикелов — красного, зеленого и синего. Управляя всеми пикселами панели, можно формировать изображение.
В тонкопленочных полупроводниковых жидкокристаллических мониторах TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) жидкокристаллическое вещество расположено между двумя слоями стекла (рис. 2).
Статья добавлена: 02.03.2018
Категория: Статьи по мониторам
Характеристики TFT LCD дисплеев.
Качество монитора (экрана) очень важно для сохранения зрения пользователей персональных компьютеров. Интенсивная работа в течении многих часов за монитором является очень сильной нагрузкой для зрения. Четкость изображения в большой степени зависит от размера точек люминофора экрана. Среднее расстояние между точками называется зерном. У различных мониторов этот параметр имеет значение от 0,21 до 0,31. Важными параметрами являются частота кадровой (вертикальной) развертки и строчной (горизонтальной) развертки и полоса пропускания видеосигнала. Чем выше частота кадров, тем устойчивее изображение и меньше утомление зрения (у качественных мониторов частота кадров 70-80 Гц). Частота строк в килогерцах определяется путем умножения количества строк, выводимых в одном кадре, на частоту кадровой развертки. Полоса частот пропускания видеосигнала (измеряемая в Мгц) определяется как произведение количества точек в строке и частоты строчной развертки. Ниже рассмотрены основные характеристики TFT LCD дисплеев:
Статья добавлена: 28.02.2018
Категория: Статьи по мониторам
Прогрели, пропаяли, заработало! А что дальше?
Часто, в разговорах со специалистами по ремонту, можно услышать: «пропаял контакты микросхем, разъемов неисправной платы и она заработала, неисправность исчезла». Обычно такое «волшебство» пропайки (или прогрева) объясняют плохим качеством паяного соединения, но есть и более реальное объяснение. Широко применяемые ранее оловянно-свинцовые припои, состоящие из свинца и олова в приблизительной пропорции 40% свинца и 60% олова, обладают хорошей эвтектикой, но несмотря на это мы уже сталкиваемся с необходимостью паять безсвинцовыми сплавами. Евросоюз принял директиву 2002/95/ЕС RoHS (Restriction of Hazardous Substances – запрет вредных веществ). Согласно этому документу, уже с 2006 года начали действовать ограничения на использование в промышленной электронной продукции и в новой электронной технике некоторых химических материалов, опасных для здоровья и окружающей среды. Среди прочих, действие директивы распространяется и на соединения свинца. Таким образом, запрещается использование свинцовосодержащих припоев.
Но олово без укрощающего его свинца ведет себя непредсказуемо. Оловянное покрытие без добавок, как и кадмий и цинк, спонтанно образует кристаллы металла диаметром около 1-5 мкм и менее одной десятой толщины человеческого волоса, которые проталкиваются от основания вверх. Если они растут достаточно близко для того, чтобы прикоснуться к другому токопроводящему объекту, то вызовут короткое замыкание, которое может повредить аппаратуру. Таким образом, при работе с безсвинцовыми припоями возникает целый ряд проблем, которые связаны с физическими их свойствами.
Версия сайта для слабовидящих
