Важной характеристикой монитора, определяющей четкость изображения на экране, является размер зерна (точки, dotpitch) люминофора экрана монитора. Величина зерна монитора имеет значения от 0,41 до 0,18 мм.
Видеоадаптер формирует сигналы управления монитором. Большинство видеоадаптеров поддеРживает по крайней мере один из следующих стандартов:
• MDA (Monochrome Display Adapter);
• CGA (Color Graphics Adapter);
• EGA (Enhanced Graphics Adapter);
• VGA (Video Graphics Array);
• SVGA (SuperVGA);
• XGA (extended Graphics Array).
Сканер — это устройство ввода в ЭВМ информации . непосредственно с бумажного документа. Можно вводить тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии и другую графическую информацию. Сканеры можно разделить на несколько групп: по типу интерфейса, способу формирования сигнала, типу сканируемых документов.
Различают цветные и черно-белые сканеры. Также можно выделить ручные, планшетные, роликовые, проекционные сканеры. В офисах и дома чаще используют планшетные сканеры.
Для дальнейшей обработкшотсканированных изображений используются соответствующие средства машинной графики; текста — программы распознавания, например, FineReader.
Рисунок с точки зрения растрового редактора состоит из отдельных точек (элементов) — пикселей. Чаще всего пиксель есть объединение нескольких физических точек экрана, и только в частном случае каждый элемент изображения совпадает с единственной точкой на мониторе. Все пиксели характеризуются двумя координатами и цветом. Поскольку растровый принцип однозначно определяет последовательность обхода точек рисунка, специально сохранять координаты нет необходимости, а достаточно запомнить последовательность цветов всех точек.
Важной характеристикой растрового изображения является количество цветов. Чем больше количество цветов, тем лучше цветопередача, но тем больше занимает места полученный рисунок.
Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике — линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике.
Линия — элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом.
Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. УЗЛЫ также имеют свойства, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с другими объектами.
5
Все прочие объекты векторной графики составляются из линий. Например, куб можно составить из шести связанных прямоугольников, каждый из которых, в свою очередь, образован четырьмя связанными линиями. Возможно представить куб и как двенадцать связанных линий, образующих ребра.
Система деловой графики — система, позволяющая выводить на экран различные виды графиков и диаграмм: гистограммы, круговые и секторные диаграммы и т.д. В частности, такие средства содержатся в табличных процессорах, например, в MSExcel.
Система научной и инженерной графики — система, позволяющая в цвете и в заданном масштабе отображать на экране графики двухмерных и трехмерных функций, заданных в табличном или аналитическом виде, системы изолиний, в том числе и нанесенные на поверхность объекта, сечения, проекции, карты и др.
Анимация — технология мультимедиа; воспроизведение последовательности картинок, создающее впечатление движущегося изображения. Средства поддержки создания анимационных изображений имеются в большинстве растровых и векторных графических редакторов.
Базовые понятия
Этапы развития вычислительной техники (ручной, механический, электромеханический, электронный).
Обязательно изложить
Основной инструмент компьютеризации — ЭВМ (или компьютер). Человечество проделало долгий путь, прежде чем достигло современного состояния средств вычислительной техники.
Основными этапами развития вычислительной техники являются:
I. ручной — с 50-го тысячелетия до н.э.;
П. механический — с середины XVII века;
III. электромеханический — с девяностых годов XIX века;
IV. электронный — с сороковых годов XX века.
I. Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации. Он базировался на использовании пальцев рук и ног. Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке — наиболее развитом счетном приборе древности. Аналогом абака на Руси являются дошедшие до наших дней счеты. Использование абака предполагает выполнение вычислений по разрядам, т.е. наличие некоторой позиционной системы счисления.
В начале XVII века шотландский математик Дж. Не-пер ввел логарифмы, что оказало революционное влияние на счет. Изобретенная им логарифмическая линейка успешно использовалась еще пятнадцать лет назад, более 360 лет прослужив инженерам. Она, несомненно, является венцом вычислительных инструментов ручного периода автоматизации.
П. Развитие механики в XVII веке стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический способ вычислений. Вот наиболее значимые результаты, достигнутые на этом пути.
1623 г. — немецкий ученый В.Шиккард описывает и реализует в единственном экземпляре механическую счетную машину, предназначенную для выполнения четырех арифметических операций над шестиразрядными числами.
1642 г. — Б.Паскаль построил восьмиразрядную действующую модель счетной суммирующей машины. Впоследствии была создана серия из 50 таких машин, одна из которых являлась десятиразрядной. Так формировалось мнение о возможности автоматизации умственного труда.
1673 г. — немецкий математик Лейбниц создает . первый арифмометр, позволяющий выполнять все четыре арифметических операции.
1881 г. — организация серийного производства арифмометров.
Арифмометры использовались для практических вычислений вплоть до шестидесятых годов XX века.
Английский математик Чарльз Бэббидж (CharlesBabbage, 1792—1871) выдвинул идею создания программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. Первая спроектированная Бэббиджем машина, разностная машина, работала на паровом двигателе. Она заполняла таблицы логарифмов методом постоянной дифференциации и заносила результаты на металлическую пластину. Работающая модель, которую он создал в 1822 году, была шестиразрядным калькулятором, способным производить вычисления и печатать цифровые таблицы. Второй проект Бэббиджа — аналитическая машина, использующая принцип программного управления и предназначавшаяся для вычисления любого алгоритма. Проект не был реализован, но получил широкую известность и высокую оценку ученых.
Аналитическая машина состояла из следующих четырех основных частей:
— блок хранения исходных, промежуточных и результирующих данных (склад — память);
— блок обработки данных (мельница — арифметическое устройство);
— блок управления последовательностью вычислений (устройство управления);
— блок ввода исходных данных и печати результатов (устройства ввода/вывода).
Одновременно с английским ученым работала леди Ада Лавлейс (AdaByron, CountessofLovelace, 1815— 1852). Она разработала первые программы для машины, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени.
III. Электромеханический этап развития ВТ является наименее продолжительным и охватывает около 60 лет — от первого табулятора Г.Холлерита до первой ЭВМ ENIAC.
1887 г. — создание Г.Холлеритом в США первого счетно-аналитического комплекса, состоящего из ручного перфоратора, сортировочной машины и табулятора. Одно из наиболее известных его применений — обработка результатов переписи населения в нескольких странах, в том числе и в России. В дальнейшем фирма Холлерита стала одной из четырех фирм, положивших начало известной корпорации IBM.
Начало 30-х годов XX века — разработка счетно-аналитических комплексов. Состоят из четырех основ-
ных устройств: перфоратор, контрольник, сортировщик и табулятор. На базе таких комплексов создаются вычислительные центры.
В это же время развиваются аналоговые машины.
1930 г. — В.Буш разрабатывает дифференциальный анализатор, использованный в дальнейшем в военных целях.
1937 г. — Дж. Атанасов, К.Берри создают электронную машину ABC.
1944 г. — Г.Айкен разрабатывает и создает управляемую вычислительную машину MARK-1. В дальнейшем было реализовано еще несколько моделей.
1957 г. — последний крупнейший проект релейной вычислительной техники — в СССР создана PBM-I, которая эксплуатировалась до 1965 г.
IV. Электронный этап, начало которого связывают с созданием в США в конце 1945 г. электронной вычислительной машины ENIAC.
В истории развития ЭВМ принято выделять несколько поколений, каждое из которых имеет свои отличительные признаки и уникальные характеристики. Главное отличие машин разных поколений состоит в элементной базе, логической архитектуре и программном обеспечении, кроме того, они различаются по быстродействию, оперативной памяти, способам ввода и вывода информации и т.д. Эти сведения обобщены ниже в таблице.