Однопроходная или мультипроходная визуализация

В различных видеоадаптерах применяются разные технологии визуализации. В настоящее время практически во всех видеоадаптерах фильтрация и основная визуализация выполняются за один проход, что позволяет увеличить частоту кадров. Видеоадаптеры с функцией однопроходной визуализации и фильтрации обычно являются более быстродействующими при работе с трехмерными программами и позволяют избежать искажений, вызванных ошибками в множественных вычислениях значений с плавающей запятой во время визуализации.

Аппаратное или программное ускорение

При аппаратно выполняемой визуализации достигается гораздо лучшее качество изображений и скорость анимации, чем при программной. Используя специальные драйверы, новые видеоадаптеры выполняют все нужные вычисления с неслыханной ранее скоростью. Для работы с приложениями трехмерной графики, а также для современных игр это технологическое решение просто неоценимо.

Программная оптимизация

Следует подчеркнуть, что наличие у видеоадаптера расширенных функций трехмерной визуализации совершенно бесполезно до тех пор, пока разработчики игр и программных приложений не оптимизируют свои продукты для использования всех преимуществ таких функций.

Для увеличения быстродействия необходимо настроить параметры оптимизации OpenGL, Direct 3D, RAMDAC, тактовые частоты и другие параметры.

Графические API

Благодаря API (Application Programming Interface) разработчикам аппаратного и программного обеспечения предоставляются средства создания драйверов и программ, работающих быстрее на большом количестве платформ.

Программные драйверы разрабатываются для взаимодействия непосредственно с API, а не с операционной системой и программным обеспечением.

В настоящее время существует два графических API - OpenGL (компания SGI) и Direct 3D (Microsoft).

Контрольные вопросы.

1. Какие основные типы видеосистем применяются в ЭВМ?

2. Дайте определение видеоадаптер, какие виды видеоадаптеров существуют?

3. Какие типы масок существуют?

4. Для чего необходимо размагничивание в мониторах на ЭЛТ?

5. Какое излучение действует на здоровье в мониторах на ЭЛТ?

6. Какие ядовитые вещества используются в мониторах на ЭЛТ?

7. Какие основные технические характеристики применяются для ЖК мониторов?

8. Перечислите технологии ЖК мониторов?

9. Какая конструкция плазменных панелей?

10. Какие преимущества OLED мониторов в сравнении c LCD -дисплеями?

11. Из каких частей состоит видеокарта?

12. Какие виды видеопамяти применяются в видеокартах?

13. Для чего нужен 3D ускоритель?

14. Какие технологии трехмерной графики существуют?

Тема Устройства вывода информации

Аннотация: Виды принтеров и технологии печати.

Ключевые слова: вывод, печать, печатающая головка, пьезоэлемент, фотобумага, ПО, механизмы, управление принтером, кабель, ключ, управляющее устройство, память, микропроцессор, порт, пробел, перевод строки, возврат каретки, информация, контроллер, управляющие, буферная память, лист, захват, затраты, letter quality, логический, поиск, NLQ, ресурс, мощность, CMY, HSB, стоимость, заглушки, килобайт, piezoelectric, поток, быстродействие, функция, диаметр, расстояние, мембраны, HP PCL, IEEE 1284, лазерная печать, генератор, разность, грани, путь, LED, diode, диод, множества, энергопотребление, устойчивость, надежность, программа, сервер, микроконтроллер, сетевой адаптер, программное обеспечение

 

Принтер (англ. printer - печатник) - устройство печати цифровой информации на твердый носитель, обычно на бумагу. Относится к терминальным устройствам компьютера.

Процесс печати называется вывод на печать, а получившийся документ - распечатка или твердая копия

Классификация принтеров

Принтеры можно квалифицировать: по технологии и скорости печати, по разрешению, по цене, по расходным материалам и т.д.

по цвету печати - черно-белые (монохромные) и цветные.

По технологии нанесения изображения на носитель:

Ударная печать - на несение информации на носитель посредством удара литерой через красящую ленту. Печать на таких принтерах возможна на различных материалах (картоне, через копирку), также себестоимость печати т.е. стоимость расходных материалов низкая. Основными недостатками являются: высокий уровень шума, низкая скорость и качество печати. По конструкции печатающей головки принтеры можно разделить

Принтеры со шрифтоносителями в печатающей головке содержат набор литер, которые ударяя по красящей ленте, наносят изображение на носитель. Основной недостаток: невозможность оперативной смены шрифта, набор символов зависит от установленного шрифтоносителя.

Матричный принтер изображение на бумагу наносят путем удара через красящую ленту специальными иголками, расположенными в виде ряда или прямоугольника (матрицы). Символы образуются одновременными ударами по ленте, а значит шрифты могут быть различного типа и начертания. При данной технологии крайне сложно организовать цветную печать.

Термоэлектрическая печать - получение изображения на специальной бумаге, темнеющей под действием тепла. В печатающей головке термопринтера устанавливается один или несколько нагревательных элементов, которые нагревают нужные участки бумаги и вызывают их потемнение. Такие принтеры печатают только на специальной бумаге. Печать этикеток, штрих-кодов. В настоящее время почти не используются.

Струйная печать - формирование изображения из капель краски. Используется система цветной печати (краска различных цветов), фотопечати. Такие принтеры работают значительно быстрее и тише. Принтеры могут печатать не только на бумаге и на пленке, которую в дальнейшем можно перенести на ткань.

Пьезоэлектрическая печать - в каждое сопло установлен пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Под воздействием электрического разряда происходит деформация пьезоэлемента. При печати находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые выдавились наружу, образуют на бумаге точки.

Термическая печать (Thermal Ink Jet), также называемая BubbleJet - используется высокая температура, поэтому печатающая головка очень часто выходит из строя т.к. нагреватель покрывается нагаром. Замена происходит вместе со сменой чернильного картриджа. Недостатком является недостаточная резкость отпечатков. В сопле расположен микроскопический нагревательный элемент, который при прохождении электрического тока мгновенно нагревается до температуры около 500 °C, при нагревании в чернилах образуются газовые пузырьки (англ. - bubbles - отсюда и название технологии), которые выталкивают капли жидкости из сопла на носитель

Лазерная печать - формирование на специальном фоточувствительном барабане скрытого изображения при помощи электрического заряда. Скорость и качество печати значительно выше предыдущих. По способам формирования скрытого изображения различают:

Лазерный принтер - изображение наносится на барабан при помощи одного лазерного луча, построчно сканирующего поверхность барабана и изменяют свою яркость для формирования различных оттенков скрытого изображения.

Принтеры на светодиодах LED-принтеры - изображение высвечивается на барабане не одним лучом, а лучами от линейки светодиодов, расположенных вдоль оси барабана. У таких принтеров высокая скорость, но их разрешающая способность ограничена числом и плотностью расположения светодиодов на линейке.

Твердокрасочная печать, в таких принтерах печать осуществляется не чернилами, а специальными восковыми красителями, расправленными для нанесения на носитель. Данная технология чувствительна к температуре: краска может расплавиться и изображение смажется. Восковая основа делает отпечаток глянцевым и водостойким. Принтеры имеют высокую стоимость, расходные материалы нет.

Сублимационная печать (термодиффузионная) - краситель нанесенный на специальную ленту, нагревается в нужных точках и, испаряясь, переносится на специальную бумагу. Способная адсорбировать (поглотить) этот пар.

· по формату бумаги: А6; А5;А4; А3; Рулонные форматы; Широкоформатные форматы и т.д.

· по типу бумаги: плотная, гладкая бумаге, специальной пленке, этикетках, конверты, фотобумага и т.д.

· по возможности подключения:

o Последовательный и параллельный порт

o USB

o Беспроводная: инфракрасная и Bluetooth wi-fi

o Принт сервер- витая пара LAN, NET

Принтер может иметь один или несколько способов подключения. При одновременной работе расставляются приоритеты.

Матричные принтеры

 

Матричные принтеры используют ударный тип печати.

Отпечатываемое изображение в таких принтерах не задано в шрифтоносителе, а формируется во время печати с помощи специальных иголок, образующих печатную матрицу. Для отображения на бумаге нужной точки из печатающей головки выдвигается соответствующая иголка и ударяет по красящей ленте. Головка при печати движется вдоль строки. Матричные принтеры не могут передавать градации яркости точек, оттенки имитируются увеличением или уменьшением частоты расстановки этих точек. Матричные принтеры применяют при распечатки бухгалтерской документации, в кассовых аппаратах, где требуется печать на таких материалах, на которых принтеры других типов печатать не могут. Все механизмы за исключением печатающих механизмов, являются общими для вех типов принтеров.

Матричный принтер состоит из: печатающей головки, бумагопротяжного барабана, картриджа с красящей лентой, платы контроллера, панели управления принтером и устройство подачи бумаги.

Печатающая головка - самая дорогостоящая часть принтера, располагается на подвижной каретки, которая с помощью специального привода перемещается вдоль строки. Число иголок определяется моделью принтера. Ранние модели имели 6 затем 9; для более качественной печати 24, 48. для управления иголками используются электромагнитные приводы, размещенные в корпусе головки. Электромагниты могут втягивать в себя сердечник закрепленной на нем иголкой или выбрасывать его для нанесения удара по красящей ленте. Электромагниты и иголки защищены специальным защитным корпусом, на который устанавливается радиатор, который позволяет отводить тепло от управляющих электромагнитов.

Сигналы, приводящие в действие иголки, подаются в печатающую головку через специальный плоский кабель (шлейф). Кабель закреплен на каретке принтера с одной стороны, и с другой стороны на плате контроллера. Число проводников зависит от числа иголок в печатающей головки.

Печатающая головка устанавливается на специальной подвижной каретке, перемещающейся вдоль бумагопротяжного барабана. В большинстве принтеров каретка приводится в движение при помощи установки специального пластикового ремня. Ремень охватывает два ролика (или более), один из которых закреплен на оси двигателя перемещения каретки. Для более точного позиционирования каретки ремень и ролики снабжают зубьями.

Бумагопротяжный барабан предназначен для протягивания бумаги через принтер и удержания ее во время печати. Бумагопротяжный барабан изготавливают из стали и покрывают резиной или пластиком. В помощь одного барабана устанавливаются вспомогательные валики. На матричных принтерах на барабане имеется специальная ручка, которая позволяет вручную протягивать листы бумаги. Бумагопротяжный барабан приводиться в движение отдельным шаговым двигателем, который позволяет прокручивать бумагу по строкам. При загрузке и выгрузки листа барабан вращается плавно.

Картридж с красящей лентой представляет собой пластиковую коробку, внутри которой находится красящая лента.

Внутри содержаться направляющие для ленты и механизм для ее перемотки. Внутри картриджа красящая лента многократно и компактно складывается, а во время работы принтера она постоянно подается свежими участками к печатающей головке.

 

Помимо красящей ленты в картридже находится лентопротяжный механизм. Обычно он представляет собой два ролика, между которыми протягивается лента. Один из роликов может свободно вращаться, а другой ролик устанавливается напротив, на его оси имеется специальный ключ, с помощью которого на ролики передается вращение от внешнего привода. На картридже имеется ручка натяжения ленты, также связанная с лентопротяжным механизмом. Она служит дли устранения провисания ленты при обслуживании принтера или замене картриджа.

Плата контроллера содержит управляющее устройство принтера, буферную память и интерфейсные цепи для связи с компьютером. Управляющее устройство принтера это микропроцессор, расшифровывающий команды компьютера. В зависимости от режима работы, принтера на его вход могут подаваться различные данные. В простейшем случае - копировании текста на порт принтера средствами операционной системы - это ASCII -коды печатаемых и непечатаемых символов.

Все символы, из которых может состоять текст в кодировке ASCII, имеют свои порядковые номера (ASCII -коды), однако далеко не все из них отображаются на экране монитора и при выводе на печать. К непечатаемым символам относятся: пробел (ASCII -код - 32), перевод строки (10), возврат каретки (13), табуляция (9) и др.

При работе принтера в графическом режиме информация, выводимая на принтер, включая и текст, представляется в виде совокупности точек, а не разбивается на символы. Информация на принтер в этом режиме передастся в виде последовательностей управляющих символов, формируемых драйверами принтера и программами, осуществляющими печать. Контроллер по полученным данным формирует управляющие сигналы для других узлов принтера.

Помимо управляющих функций контроллер принтера выполняет еще и функции контроля состояния его частей и готовности к работе (датчики открытия крышки, наличия красящей ленты и бумаги и т.д.). Буферная память служит для временного размещения данных во время их вывода на печать.

Контроллер принтера осуществляет печать тестовой страницы для проверки работоспособности принтера.

Панель управления содержит органы ручного управления принтером. На ней размещаются индикаторы состояния принтера (включение питания, готовность, индикаторы сообщения об ошибках и др.) и переключатели для управления принтером.

Устройство подачи бумаги служит для удержания бумаги до ее затягивания барабаном принтера и расположения ее правильным образом (не дает листу сместиться, постоянно поддерживая лист).

Автоматический захват бумаги из специального лотка осуществляется определенной плотности и определенного формата, в противном случае устройство может захватить несколько или не захватить бумагу.

Ручной захват бумаги используется в тех случаях, когда печать осуществляется на рулонной бумаге. На боковой панели устанавливается специальная ручка для протягивания бумаги.

Матричные принтеры могут работать в двух режимах: текстовом и графическом. При работе в текстовом режиме принтер способен воспроизводить только символы ASCII -таблицы, передаваемые на его вход.

Некоторые модели матричных принтеров имеют встроенную систему настройки качества печати, существует три градации качества печати.

Черновая печать (Draft). Этот режим обеспечивает минимальные затраты расходных материалов и максимальную скорость печати при низком качестве за счет снижения числа ударов иголок, необходимых для воспроизведения на бумаге одной точки.

Нормальная печать (Normal). В этом режиме обеспечивается приемлемое качество распечатанного текста, поскольку для воспроизведения одной точки изображения производится стандартное число ударов иголок

Качественная печать (Letter Quality или Near Letter Quality, в зависимости от числа иголок в головке). Данный режим применяется для получения высококачественных распечаток. Каждая точка пропечатывается несколько раз, что увеличивает ее цветовую насыщенность.

Основные характеристики матричного принтера Epson LX-300.

Число иголок в печатающей головке: 9.

Направление печати: двунаправленная, с логическим поиском границы.

Термин "двунаправленная печать " говорит о том, что печать производится при движении головки как слева направо, так и справа налево. " Логический поиск границы" означает, что принтер не проверяет, где находится правая граница листа, а вычисляет ее положение. Это может вызвать искажения при печати вертикальных линий (например, в таблицах).

Скорость печати: черновая (10 симв/дюйм) - 220 симв/с, черновая (12 симв/дюйм) - 264 симв/с, качественная (10 симв/дюйм) - 44 симв/с, качественная (12 симв/дюйм) - 53 симв/с.

Шрифты: EPSONNLQ Roman, EPSON NLQ, Sans Serif, EPSON Draft.

Число копий: оригинал + 2 копии

Толщина бумаги: 0,07-0,12 мм.

Буфер данных: 4 Кбайт.

Интерфейс: двунаправленный параллельный, последовательный тип лепты: тканевая лента в картридже; цвет: черный; ресурс ленты: 3 млн символов ресурс печатающей головки: 200 млн символов

Температура окружающей среды (во время работы принтера): 5-35 "С; влажность воздуха (во время работы принтера): 30-80%.

Уровень шума: около 47,5 дБ

Напряжение сети: 220-240 В; частота: 50-60 Гц; потребляемая - мощность: около 30 Вт.

Цветные принтеры

Существуют две модели цветоделения - аддитивная и субтрактивная.

Аддитивная модель называется так потому, что все цвета в ее рамках образуются смешением (добавлением) базовых цветов. RGB(от английского Red-Green-Blue - красный-зеленый-синий). Различные оттенки получаются путем изменения яркости освещения. Например, желтый цвет образуется при смешении зеленого и красного в равных пропорциях, а фиолетовый - при смешении синего и красного. Белый цвет образуется при одновременном облучении участка изображения светом всех трех источников при максимальной яркости. Черный цвет отдельно получать не требуется -г достаточно не освещать область изображения, которая должна быть черной.