Статья добавлена: 21.02.2018
Категория: Статьи по мониторам
Базовые понятия по трехмерной графике (ликбез).
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).
Взаимное расположение объектов относительно друг друга и их видимость зафиксированным наблюдателем обрабатывается на первой стадии графического конвейера, называемой трансформацией (Transformation).
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.
(T&L от англ. Transformation and Lighting - Трансформация и Освещение).
3. Третья стадия графического конвейера - растеризации (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.
Статья добавлена: 20.02.2018
Категория: Статьи по мониторам
Варианты OLED - Organic Light Emitting Diode (органический светодиод).
Существует несколько различных по возможностям и сферах применения типов OLED:
- Passive-matrix OLED (OLED с пассивной матрицей);
- Active-matrix OLED (OLED с активной матрицей);
- Transparent OLED (прозрачный OLED);
- Top-emitting OLED (OLED с непрозрачным субстратом);
- Foldable OLED (гибкий OLED);
- White OLED (белый OLED).
Passive-matrix OLED (PMOLED). OLED с пассивной матрицей состоит из многочисленных полосок-катодов, органических слоев и полосок-анодов. Место пересечения катодов и анодов - испускающие свет пиксели. В зависимости от того, какой пиксель нужно "включить", на ту или иную пару катод/анод подается напряжение. PMOLED несложен в производстве, однако он потребляет больше энергии, чем другие типы OLED. Лучше всего такой вариант подходит для дисплеев небольшого размера (2-3``) - в мобильных телефонах, КПК и MP3-плеерах. Впрочем, даже PMOLED потребляют меньше энергии, чем LCD сопоставимого размера.
Active-matrix OLED (AMOLED). OLED с активной матрицей использует лишь одну пару катод/анод (в этом случае применяются не полоски, а настоящие панели). Кроме того, анод имеет подложку из тонкопленочных TFT-транзисторов, которая и «указывает», к какой области слоя подается электрический ток. AMOLED потребляет меньше энергии и, поэтому, может использоваться в дисплеях большего размера. В случае с видео - дисплеи с активной матрицей имеют лучшее время отклика. AMOLED можно применять в мониторах, телевизорах и рекламных биллбордах.
Transparent OLED. Прозрачный OLED, в полном соответствии с названием, состоит только из прозрачных компонентов. Когда ток к нему не подается, дисплей практически прозрачен. Включенный дисплей испускает свет в обоих направлениях. Используя такую технологию можно создавать прозрачные "стекла", "окна", данные в которых выводятся непосредственно на поверхность. Как пример - в военной и гражданской авиации, сверхсовременных автомобилях и т. п. Для прозрачных OLED подходит как активная, так и пассивная матрицы.
Top-emitting OLED. Дисплеи такого типа имеют непрозрачный или даже зеркальный субстрат-основу. Оптимальный для них вариант - активная матрица. Производители могут использовать дисплеи, например, в некоторых современных смарт-картах.
Foldable OLED – это дисплеи нового поколения. В качестве субстрата используются полоски очень гибкой фольги или пластика. Благодаря этому, дисплеи очень легкие и легко меняют форму. Использование в мобильных телефонах и КПК может исключить поломки дисплея (например, при падении), теоретически гибкие дисплеи можно интегрировать с тканью, создавая «умную» одежду с OLED-элементами.
White OLED. Белые OLED-панели испускают свет более яркий, комфортный для глаз, чем флуоресцентные лампы. При этом, такие элементы не имеют матриц - ни активной, ни пассивной, т. к. необходимости в создании пикселей нет. С добавлением светофильтров можно создать лампу любого цвета. При этом, OLED-лампы очень экономичны. Поскольку OLED-элементы можно делать больших размеров, в перспективе они способны заменить в домах и офисах лампы других типов.
Основные преимущества и недостатки технологии OLED.
Статья добавлена: 19.02.2018
Категория: Статьи по мониторам
Дисплеи планшетов (ликбез).
С чем мы сталкиваемся в первую очередь в описании планшета или когда планшет попадает к нам в руки - это его экран или дисплей. В описании экрана планшетов присутствуют следующие параметры:
- размер экрана;
- разрешение;
- тип матрицы: AMOLED, IPS, и пр.;
- углы обзора;
- защитное покрытие.
Статья добавлена: 24.04.2019
Категория: Статьи по мониторам
AMOLED. Управление OLED c активной матрицей.
Одним из важных элементов схемы управления матрицей AMOLED являются ключевые элементы, коммутирующие ток через OLED-светодиод. Они должны обеспечивать достаточное быстродействие, пропускать большие токи (несколько мА), иметь малые токи уточки, а технология их формирования должна обеспечивать высокую однородность параметров по всей площади экрана (см. рис. 1).
Технология их формирования должна быть простой, недорогой и обеспечивать стабильную воспроизводимость параметров транзисторов. В настоящее время используются транзисторные ключи на аморфном кремнии a-Si и на поликремнии p-Si. Поликремниевый слой получают методом лазерного отжига пленки аморфного кремния. Пока этот процесс довольно сложен, трудоемок и недешев. Технология формирования матрицы транзисторов на аморфном кремнии в настоящее время хорошо отлажена и обеспечивает стабильные и однородные по площади параметры транзисторов. Поликремний обеспечивает лучшие токовые передаточные характеристики, чем аморфный кремний, однако в процессе производства очень трудно обеспечить высокую однородность характеристик, что приводит к заметной разнояркостности элементов и зон экрана. Для решения этой проблемы были опробованы различные альтернативные решения.
Статья добавлена: 30.01.2018
Категория: Статьи по мониторам
Cтандарт eDP 1.4b, упрощает подключение экранов в составе мобильных устройств (с разрешением 8K).
Интерфейс eDP — Embedded DisplayPort (версии 1.4b) - это очередное обновление спецификаций стандарта активно используется, но межотраслевая организация VESA уже формирует пакет обновлений для разработки следующей по номеру версии интерфейса с номером 1.5.
Продукция с использованием спецификаций интерфейса eDP 1.4b - это ноутбуки, планшеты, моноблоки (системы всё в одном) и, подчёркивают в VESA, даже смартфоны. Интерфейс eDP в целом ориентирован на простое подключение экранов в составе мобильных устройств. Число соединительных линий должно быть как можно меньше, а скорость по ним как можно больше, ведь разрешение панелей растёт впечатляющими темпами. Собственно, до версии 1.4 основной акцент был сделан на подъём скорости передачи данных, что позволило с помощью стандарта eDP 1.4a подключать панели с внушительным разрешением вплоть до 8K.
Но в версии интерфейса eDP 1.4a были внесены два существенных изменения, которые дали возможность снизить потребление как интерфейса, так и дисплеев. Скорость передачи данных по каждой из четырёх линий eDP 1.4a была увеличена до 8,1 Гбит/с, но каждая линия могла обслуживать отдельный сегмент дисплея. Допускается три варианта подключения: одна большая панель с разрешением 8K и суммарной скоростью интерфейса 25,92 Гбит/с, а также разбивка панели на два или четыре сегмента с меньшим разрешением и, соответственно, с пропорционально меньшей скоростью подключения. Каждый сегмент может обновляться индивидуально, что не требует обновления всего экрана. Также в спецификациях eDP 1.4a было введено частичное обновление экрана в любой части сегмента — протокол Selective Update (технология Panel Self Refresh), что ещё больше экономит на потреблении дисплея в составе устройств.
Версия интерфейса — eDP 1.4b,— вносит изменения только в протокол Selective Update, тогда как максимальная скорость каждой из четырёх линий интерфейса сохранена на уровне 8,1 Гбит/с. Внесённые изменения позволят упростить схемотехнику интерфейса, включая драйверы и буферы для временного хранения кадров. Всё это снизит стоимость элементной базы, необходимой для изготовления дисплеев с поддержкой встроенного стандарта DisplayPort.
Статья добавлена: 26.01.2018
Категория: Статьи по мониторам
Общие требования к организации режима труда и отдыха при работе с видеомониторами и персональными компьютерами.
Режимы труда и отдыха специалистов должны организовываться в зависимости от вида и категории
трудовой деятельности. Виды трудовой деятельности разделяются на 3 группы:
- группа А - работа по считыванию информации с экрана видеомонитора компьютера с предварительным запросом;
- группа Б - работа по вводу информации;
- группа В - творческая работа в режиме диалога с компьютером.
При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с ПК и видеомонитором следует принимать такую, которая занимает не менее 50% времени в течение рабочей смены или рабочего дня.
Для видов трудовой деятельности устанавливается 3 категории тяжести и напряженности работы с видеомониторами и ПК, которые определяются:
- для группы А - по суммарному числу считываемых знаков за рабочую смену, но не более 60 000 знаков за смену;
- для группы Б - по суммарному числу считываемых или вводимых знаков за рабочую смену, но не более 40 000 знаков за смену;
- для группы В - по суммарному времени непосредственной работы с видеомонитором и ПК за рабочую смену, но не более 6 часов за смену.
Для преподавателей высших и средних специальных учебных заведений, учителей общеобразовательных школ устанавливается длительность работы в дисплейных классах и кабинетах информатики и вычислительной техники не более 4 часов в день.
Для инженеров, обслуживающих учебный процесс в кабинетах (аудиториях) с видеомонитором и ПК, продолжительность работы не должна превышать 6 часов в день. Продолжительность обеденного перерыва определяется действующим законодательством о труде и Правилами внутреннего трудового распорядка предприятия (организации, учреждения).
Для обеспечения оптимальной работоспособности и сохранения здоровья профессиональных пользователей, на протяжении рабочей смены должны устанавливаться регламентированные перерывы.
Статья добавлена: 19.01.2018
Категория: Статьи по мониторам
Интерфейс LVDS - дифференциальный интерфейс для скоростной передачи данных.
LVDS - Low Voltage Differential Signaling (низковольтная дифференциальная передача сигналов) - это дифференциальный интерфейс для скоростной передачи данных (интерфейс LVDS тоже подразумевает наличие трансмиттеров и ресиверов). Интерфейс LVDS на текущий момент времени является самым распространенным интерфейсом из всех используемых в мониторах настольного типа и в матрицах для ноутбуков. LVDS обеспечивает высокую пропускную способность, что и привело к тому, что LVDS, фактически, стал стандартом внешнего интерфейса современной LCD-панели.
LVDS способен передавать до 24 битов информации за один пиксельный такт, что соответствует режиму True Color (16.7 млн. цветов). При этом исходный поток параллельных данных (18 бит или 24 бита) конвертируется в 4 дифференциальные пары последовательных сигналов с умножением исходной частоты в семь раз. Тактовая частота передается по отдельной дифференциальной паре. Уровни рабочих сигналов составляют 345мВ, выходной ток передатчика имеет величину от 2.47мА до 4.54мА, а стандартная нагрузка равна 100 Ом. Данный интерфейс позволяет обеспечить надежную передачу данных с полосой пропускания свыше 455 МГц без искажений на расстояние до нескольких метров.
Трансмиттер LVDS состоит из четырех 7-разрядных сдвиговых регистров, умножителя частоты и выходных дифференциальных усилителей (рис.1). Достаточно часто в литературе, в документации и на схемах можно встретить и несколько другое обозначение сигналов интерфейса LVDS. Так, в частности, широко применяется такое обозначение, как RX0+/-, RX1+/-, RX2+/-, RX3+/- и RXC+/-.
Входной сигнал CLK представляет собой сигнал пиксельной частоты (Pixel Clock) и он определяет частоту формирования сигналов R/G/B на входе трансмиттера. Умножитель частоты умножает частоту CLK в 7 раз. Полученный тактовый сигнал (7xCLK) используется для тактирования сдвиговых регистров, а также передается по дифференциальным линиям CLKP/CLKM. 7-разрядный параллельный код загружается в сдвиговые регистры трансмиттера по стробирующему сигналу, вырабатываемому внутренней управляющей логикой трансмиттера. После загрузки начинается поочередное "выталкивание" битов на соответствующую дифференциальную линию, и этот процесс тактируется сигналом 7xCLK. Таким образом, на каждой из четырех дифференциальных линий данных (YOP/YOM, Y1P/Y1M, Y2P/Y2M, Y3P/Y3M) формируется 7-разрядный последовательный код, передаваемый синхронно с тактовыми сигналами на линии CLKP/CLKM.
Статья добавлена: 17.01.2018
Категория: Статьи по мониторам
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.
При разработке DDC в качестве основы был применен интерфейс I2C, линия синхронизации интерфейса в DDC получила название DDC_CLK. На этой линии формируется последовательность импульсов, тактирующих передачу данных. Для передачи каждого байта на линии DDC_CLK генерируется девять импульсов: 8 – для передачи битов байта и 1 – бит подтверждения – ACK (квитирующий бит). Тактовые сигналы формируются устройством, запрашивающим информацию (ведущим устройством), т.е. видеокартой ПК. Частота импульсов DDC_CLK может быть любой – ограничен только ее верхний предел величиной 100 кГц. Однако последние версии стандарт DDC уже позволяют передавать данные с частотой до 400 кГц.
Линия данных интерфейса DDC получила название DDC_DATA. На этой линии сигнал устанавливается либо в “высокий”, либо в “низкий” уровень, в зависимости от передаваемых данных, с частотой следования тактовых импульсов DDC_CLK. Считывание информации, выставленной на DDC_DATA, происходит при каждом тактовом импульсе на DDC_CLK.
Уровни напряжений сигналов DDC_DATA и DDC_CLK – до 5 В, т.е. “высокому” уровню соответствует напряжение 5В, а “низкому” уровню сигналов соответствует напряжение около 0В.
Началом цикла передачи байта данных на интерфейсе DDC является условие Start – сигнал DDC_DATA переводится из высокого уровня в низкий при высоком уровне сигнала DDC_CLK.
Завершается цикл передачи байта переводом сигнала DDC_DATA из низкого уровня в высокий при высоком уровне сигнала DDC_CLK – это условие Stop.
При передаче данных состояние сигнала DDC_DATA может изменяться только при низком уровне сигнала DDC_CLK. Биты данных стробируются фронтом импульсов DDC_CLK. После передачи 8 битов передающее устройство (монитор) на один такт освобождает линию данных для получения подтверждения о приеме байта принимающим устройством (компьютером). Принимающее устройство во время этого девятого такта формирует бит ACK, устанавливая сигнал на DDC_DATA в низкий уровень. При запросе от ПК, монитор передает 128 байтов данных, которые содержат следующую информацию:
Статья добавлена: 16.01.2018
Категория: Статьи по мониторам
Что такое технологии SLI и CrossFire?
Технологии SLI продвигалась 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: 15.01.2018
Категория: Статьи по мониторам
Технология HD Audio.
Благодаря введению технологии HD Audio южный мост в составе набора микросхем воспроизводит высококачественный звук. При этом отпадает необходимость распаивать отдельный звуковой контроллер, что удешевляет материнскую плату. Теперь для вывода качественного звука южному мосту требуется на плате только внешний кодек (кодер/декодер) - это микросхема, которая выполняет все необходимые цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразования. Данный тип микросхем имеют стоимость гораздо меньше, чем полноценный звуковой контроллер. Примером такого кодера – декодера, совместимого с Intel HD Audio может послужить чип C-Media 9880. High Definition Audio обеспечивает 7.1 канальный звук с частотой дискретизации 192 кГц и разрешением до 32 бит. Другие подобные решения, встроенные в чипсет, поддерживают максимальную частоту дискретизации 48 кГц и 20-бит. разрешение, даже при работе в конфигурации 5.1 (6-ти канальный “звук вокруг”).
Компания Intel продвигает стандарт High Defition Audio вместе с Dolby Laboratories, кто создал три “аудио уровня” для платформы PC. Это Dolby Sound Room, Dolby Home Theater и Dolby Master Studio, которые предназначены для установки в компьютер начального уровня, средних и высокопроизводительных, соответственно. Возможности данных “уровней” следующие:
Статья добавлена: 20.12.2017
Категория: Статьи по мониторам
Z-буфер. Разрядность. Качество 3D изображения.
В современных видеоадаптерах графический процессор может выполнять функции ускорения трехмерной графики, в него встраиваются специальные электронные схемы, которые выполняют растеризацию гораздо быстрее, чем программное обеспечение. Большинство современных наборов микросхем 3D-акселераторов обеспечивают выполнение следующих функций растеризации:
- растровое преобразование - определение того, какие пиксели экрана покрываются каждым из примитивов;
- обработка полутонов - цветовое наполнение пикселей с плавными цветовыми переходами между объектами;
- образование текстуры - наложение на примитивы двухмерных изображений и поверхностей;
- определение видимости поверхностей - определение пикселей, покрываемых ближайшими к зрителю объектами.
В трехмерном мире один объект может находиться впереди другого. Обычно световые лучи не проникают через непрозрачные объекты, поэтому мы видим все, что находится впереди, и не видим того, что позади.
Когда два объекта перекрываются, нужно выяснить, какой из них находится впереди, чтобы знать, какие пиксели объекта нужно показать на дисплее. Область, в которой пересекаются две фигуры, можно описать, указав для каждого пиксела фигур величину расстояния от него до условного заднего плана. Если дополнить обычную видеопамять картой этих расстояний для каждого пикселя, то будет всегда известно, нужно ли закрашивать конкретный пиксель: если значение расстояния (или значение Z) у пикселя меньше, значит, он позади и его не нужно закрашивать.
Статья добавлена: 19.12.2017
Категория: Статьи по мониторам
Аппаратный видеокодер Quick Sync.
Quick Sync впервые появилась в процессорах Intel начиная с архитектуры Sandy Bridge. В процессе кодирования и декодирования используются узкоспециализированные обрабатывающие модули. Выделенные аппаратные видеокодер и видеодекодер существенно увеличивают скорость выполнения этих операций. Quick Sync включает в себя аппаратный кодек, который выполняет операцию кодирования видео потока. В работе кодека могут быть задействованы и традиционные исполнительные модули графического ядра. Он поддерживает операцию кодирования для самого распространенного формата AVC.
Особенностью технологии Quick Sync является и её способность декодировать видео из одного формата одновременно с кодированием его в другой. Это существенно уменьшает общее время операций конвертации видео, а именно они является одними из самых ресурсоемких для современных процессоров. Уменьшение времени обработки видео контента существенно влияет на общие затраты электроэнергии в работающей системе. При работе технологии Quick Sync пользователь не только может быстро конвертировать видео файлы, но и свободно использовать освобожденные ресурсы процессорных ядер для параллельного выполнения других задач.
Встроенный в графическое ядро аппаратный видеокодер Quick Sync разработчики рассматривают и как один из путей снижения энергопотребления процессоров, так как Quick Sync позволяет высвобождать вычислительные ядра от энергоёмких и весьма распространённых задач кодирования и декодирования видео, перенося их выполнение на специализированный и экономичный узел. Поэтому в каждой новой версии процессорного дизайна производительность Quick Sync поднимается, а число поддерживаемых этой технологией форматов растёт.
Версия сайта для слабовидящих
