Обновление картинки на экранах ЭЛТ- и TFT-мониторов производится от 60 до 100 раз в секунду; для этого используется видеопамять, размещенная на плате контроллера дисплея. Видеопамять содержит одну или несколько битовых карт, представляющих выводимое на экран изображение. Если, скажем, на экране умещается 1600 х 1200 элементов изображения (пикселов),значит, в видеопамяти содержится 1600 х 1200 значений, по одному на каждый пиксел. В целях быстрого переключения с одного изображения на другое в памяти может размещаться несколько таких карт.
В современных дисплеях каждый пиксел представлен 3-байтным значением RGB,которое определяет интенсивность красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) компонентов изображения. Как известно, любой цвет можно представить путем линейной суперпозиции трех упомянутых базовых цветов.
Если в видеопамяти хранится информация о 1600 х 1200 пикселах, причем на каждый из них выделяется по 3 байта, общий объем этих данных составляет около 5,5 Мбайт; поэтому на любые манипуляции таким изображением уходит довольно много процессорного времени. По этой причине в некоторых компьютерах для определения цвета используются 8-разрядные числа. Такое число представляет собой индекс аппаратной таблицы (так называемой цветовой палитры),состоящей из 256 значений RGB (24-разрядных). Это решение, известное под названием индексированного цвета,позволяет на 2/3 сократить объем данных, хранящихся в видеопамяти. В то же время при применении индексированного цвета в каждый конкретный момент на экран не может выводиться более 256 цветов. Как правило, для каждого окна формируется индивидуальная битовая карта, а это значит, что при наличии одной аппаратной палитры из всех присутствующих на экране окон корректно визуализируется только одно.
Для вывода растровых (то есть сформированных на основе битовых карт) изображений требуется большая пропускная способность. К примеру, для воспроизведения одного кадра полноцветных мультимедийных данных в полноэкранном формате на дисплее размером 1600 х 1200 необходимо скопировать в видеопамять 5,5 Мбайт. Если учесть, что полноценный видеофильм выводится со скоростью 25 кадров в секунду, общая скорость передачи данных должна составлять 137,5 Мбайт/с. Такую пропускную способность не может обеспечить даже первоначальная версия шины PCI (127,2 Мбайт/с), не говоря уже о шинах ISA и EISA. Конечно, чем меньше изображение, тем меньше необходимая скорость передачи данных, но проблема от этого не исчезает.
В целях повышения скорости передачи данных из ЦП в видеопамять компания Intel реализовала в линейке процессоров Pentium II поддержку специализированной шины AGP(Accelerated Graphics Port – ускоренный графический порт), допускающей передачу 32 бит за такт на частоте 66 МГц, что соответствует скорости 252 Мбайт/с. В последующих версиях процессоров для шины AGP поддерживаются скорости 2х, 4х и 8х – в результате система справляется с передачей «тяжелой» графики, не загружая основную шину PCI.
Мыши
Существует три типа мышей: механические, оптические и оптомеханические. У мышей первого типа снизу располагаются резиновые колесики, оси которых расположены перпендикулярно друг к другу. Если мышь передвигается в вертикальном направлении, то вращается одно колесо, а если в горизонтальном, то другое. Каждое колесико приводит в действие резистор (потенциометр). Если измерить изменения сопротивления, можно узнать, на сколько провернулось колесико, и таким образом вычислить, на какое расстояние передвинулась мышь в каждом направлении. Такие мыши практически полностью вытеснены новой моделью, в которой вместо колес используется шарик, слегка выступающий снизу.
Следующий тип – оптическая мышь. У нее нет ни колес, ни шарика. Вместо этого в нижней части мыши располагаются светодиоди фотодетектор. Оптическая мышь перемещается по поверхности особого пластикового коврика, который содержит прямоугольную решетку с линиями, близко расположенными друг к другу. Когда мышь двигается по решетке, фотодетектор воспринимает пересечения линий за счет изменения количества света, отражаемого от светодиода. Электронное устройство внутри мыши подсчитывает количество пересеченных линий в каждом направлении.
Третий тип – оптомеханическая мышь. У нее, как и у более современной механической мыши, есть шарик, который вращает два колесика, расположенные перпендикулярно друг к другу. Колесики связаны с кодировщиками. В каждом кодировщике имеются прорези, через которые проходит свет. Когда мышь двигается, колесики вращаются и световые импульсы воздействуют на детекторы каждый раз, когда между светодиодом и детектором появляется прорезь. Число воспринятых детектором импульсов пропорционально расстоянию.
