Смагин М.С. Вычислительные машины, системы и сети (1088253), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Это позволяет последовательно показывать изображения то одному, то другому глазу. Схема организации подобной системы представленана рисунке.159Рис.71 Затворная 3D-системаПомимо очков, такая система предъявляет специальные требования кмонитору, жидкокристаллическая матрица которого должна обладать оченьвысокими показателями времени реакции. Так, для демонстрации 3D изображения с частотой 60 герц, минимальной, при которой возможна комфортная работа с компьютерным монитором, монитор должен физически допускать смену изображений на экране со вдвое большей частотой – 120 герц. Тоесть, время реакции матрицы должно составлять не менее 8 миллисекунд. Нуи, конечно же, программное обеспечение, для работы с которым будет использоваться подобная система, должно поддерживать отображение информации в трёхмерном режиме.Достоинством затворных систем является их сравнительная простота идешевизна.
Фактически все затраты сводятся лишь к покупке очков с комплектом специальной аппаратуры. Однако в тех случаях, когда изображение160одновременно воспринимают несколько операторов, покупка очков для каждого из них приводит к резкому росту стоимости системы в целом. Кроме того, сравнительно низкая частота смены кадров при восприятии информации втрёхмерном режиме приводит к повышенной утомляемости оператора.
Ещёодним недостатком затворных систем является необходимость периодической подзарядки элементов питания, от которых работают очки. Современные очки позволяют работать без подзарядки порядка 40 часов.Что же касается достоинств и недостатков очковых систем в целом, тоони следующие. Очковые системы гораздо слабее зависят от положенияпользователя относительно экрана. Иными словами, восприятие стереоэффекта сохраняется, если голова наблюдателя повёрнута или наклонена к плечу, а сам не сидит строго напротив экрана.
С другой стороны очковые системы очень неудобны для людей, которые, в силу особенностей зрительнойсистемы, вынуждены носить в повседневной жизни обычные очки.Основой безочковой системы отображения трёхмерной информацииявляется специальный монитор. Как следует из названия, для адекватноговосприятия информации с него очки не требуются.
Такой эффект достигаетсяза счёт особой конструкции монитора. Здесь также существует два различных подхода, − щелевой и линзовый.В основе работы щелевых мониторов лежит простая идея, − закрытьнепрозрачной преградой отдельные пиксели экрана так, чтобы половина пикселей была видна одному глазу, а другая половина – другому, как это представлено на рисунке ниже.161Рис.72 Щелевая 3D-система.Такой эффект достигается с помощью дополнительной жидкокристаллической матрицы, расположенной поверх матрицы субпиксельных светофильтров. При работе в 3D-режиме на ней формируются вертикальные непрозрачные полосы, закрывающие одни столбцы пикселей для одного глаза,а другие, − для другого.
Если же монитор работает в обычном режиме, то всепиксели дополнительной матрицы становятся прозрачными.3D-мониторы, работающие по линзовому принципу, устроены несколько иначе. Пиксели в жидкокристаллической матрице таких монитороврасположены не плоско, а под углом друг другу, образуя треугольные илиполукруглые столбцы. Пиксели, расположенные на правой стороне треугольника, используются для отображения картинки, предназначенной для левогоглаза наблюдателя, а на правой – для правого. Таким образом, изображениядля обоих глаз транслируются на монитор одновременно.Рис.73 Конструкция экрана безочкового 3D-монитора162В линзовых мониторах также присутствует дополнительная жидкокристаллическая матрица.
Она обеспечивает работу линзового монитора в обычном двухмерном режиме.Основным достоинством безочковых систем отображения информацииявляется, собственно, отсутствие очков. Это делает трёхмерный эффект доступным для людей, постоянно носящих очки, а также позволяет создавать3D-системы коллективного пользования.Недостатком безочковых систем являются малые углы обзора 3Dмониторов. Кроме того, поскольку расстояние между глазами у каждого человека индивидуально, индивидуальным для каждого человека будет и расстояние до экрана 3D-монитора, на котором трёхмерный эффект будет проявляться наиболее ярко.
Ещё одним важным недостатком таких систем является ослабление 3D-эффекта, если угол между линией глаз наблюдателя ивертикальной линией, вдоль которой выстроены пиксели безочкового 3Dмонитора, отличается от прямого.163Лекция №11Устройства вывода информацииВ данном разделе речь пойдёт об устройствах вывода информации.
Каки устройства отображения, они предназначены для представления пользователю информации в виде, пригодном для непосредственного восприятия. Отличие их от систем отображения заключается в том, что при этом информация отображается на твёрдом носителе, и пользователь способен воспринимать её без использования компьютера.Наиболее массовым и повсеместно распространённым средством вывода информации являются принтеры. Исторически, это были одни из самыхпервых периферийных устройств, − первый принтер был сконструирован в1953 году инженерами компании Remington, до того занимавшихся конструированием печатных машинок.
За прошедшие 60 с лишним лет развитиявычислительной техники было придумано немало конструкций печатающихустройств. Подробно мы рассмотрим три типа принтеров, наиболее популярных в настоящее время: струйные, лазерные и сублимационные.Основными характеристиками принтеров являются скорость печати,разрешение, себестоимость одной напечатанной страницы, а также количество листов, которое принтер может напечатать без пополнения запаса красящего вещества. Разрешение принтеров, как в и в случае со сканнерами, измеряется в DPI или количестве точек на дюйм. Различают вертикальное и горизонтальное разрешение, которые у принтеров имеют, как правило, различныезначения.Струйные принтеры являются в настоящее время наиболее популярным видом принтеров. Основными их достоинствами являются универсальность, поскольку они позволяют печатать как текстовые документы, так ифотографии, а также невысокая цена.
Недостатками являются низкая скорость печати, высокая цена за один напечатанный лист, а также необходимость в обязательном периодическом использовании, либо профилактиче164ских мероприятиях. Кроме того, изображения, полученные с помощьюструйных принтеров, не устойчивы к внешним воздействиям, − чернила выцветают или могут потечь при попадании влаги.Рис.74 Печатное устройство струйного принтераОбщий принцип работы струйный принтеров следующий. Краска изрезервуара подаётся в специальную камеру. В камере создаётся избыточноедавление, под действием которого краска подаётся наружу через сопло или,как ещё говорят, дюзу, – специальное отверстие, предназначенное для формирования струи. Струя краски из сопла попадает на бумагу и наносит рисунок, отсюда и название данного типа принтеров − струйные.Избыточное давление в камере может быть создано несколькими различными способами.
В настоящее время используется два, − термоэлектрический и пьезоэлектрический.При использовании термоэлектрического способа струйной печати избыточное давление в камере создаётся за счёт нагревательного элемента,165размещённого в одной из её стенок. При подаче на него электрического сигнала, он быстро нагревается. От нагрева краска возле него закипает и испаряется. Образовавшийся газовый пузырь и создаёт избыточное давление в камере.Согласно одной из версий, идея термоэлектрической печати пришла вголову инженеру фирмы Canon, уронившему разогретый паяльник на шприцс краской.В настоящее время термоэлектрические принтеры выпускаются фирмами Canon, Hewlett-Packard и Lexmark. Данным фирмам принадлежит основная часть патентов на различные способы технической реализации термоэлектрического способа печати.В основе пьезоэлектрического способа печати, как следует из названия,стоит пьезоэлектрический эффект.
Вернее, если быть точным, − обратныйпьезоэлектрический эффект, заключающийся в возникновении механическихдеформаций под действием электрического поля. Этот эффект наблюдается вспециальных кристаллах − пьезоэлектриках. В принтерах, использующихпьезоэлектрический способ печати, одна из стенок камеры выполняется изпьезоэлектрика. При подаче на него электрического сигнала, он деформируется, выгибаясь внутрь камеры. Объём камеры уменьшается, и давление вней, соответственно, увеличивается.В настоящее время пьезоэлектрические струйные принтеры выпускаются фирмой Epson, обладающей правами на данный способ печати.Вопрос о том, какой из способов печати лучше, до сих пор вызываетспоры.
Представители каждой из конкурирующих фирм утверждают о безусловном превосходстве своих продуктов, а объективные исследования практически отсутствуют. Тем не менее, с определённостью можно говорить, чтопьезоэлектрические принтеры дороже термоэлектрических, однако болееточно дозируют краску, что позволяет обеспечить более высокую точность икачество печати. При печати документов это преимущество не играет особойроли, зато очень важно при печати изображений.166Оба типа принтеров обладают одним существенным недостатком. Еслипринтером долго не пользоваться, то краска в камере засыхает.
Твёрдые частицы краски засоряют сопло, и это может привести к неисправности принтера. В большинстве современных струйных принтеров чистка сопел являетсяштатной сервисной процедурой, которая выполняется автоматически самимпринтером. Но в случае долгого простоя принтера, её может быть недостаточно. В этом случае данная неисправность может быть устранена только вспециализированном сервисном центре.Другой тип принтеров, широко используемых сегодня, − лазерные. Посравнению со струйными принтерами их отличает более высокая скоростьпечати, низкая стоимость отпечатанной страницы, однако сами лазерныепринтеры и расходные материалы к ним гораздо дороже. Схема работы лазерного принтера представлена на рисунке.Рис.75 Устройство лазерного принтераОсновной деталью лазерного принтера является фотобарабан, − цилиндр, поверхность которого представляет собой матрицу из очень маленьких конденсаторов.
Процесс распечатки данных на принтере разбивается нанесколько этапов.167На первом этапе распечатываемое изображение рисуется лазером наповерхности фотобарабана. Источник лазерного излучения закреплён статично, а перемещение луча по поверхности барабана осуществляется за счётизменения положения преломляющей призмы или зеркала. Конденсаторыфотобарабана, на который попал лазерный луч, приобретают заряд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
