Векторный монитор - Vector monitor

24-часовые часы отображаются на осциллографе , выполненный в виде вектор монитора в режиме XY с двойным R2R ЦАП для генерации аналоговых напряжений.

Вектор монитор , вектор дисплей или каллиграфическое дисплей представляет собой устройство отображения используется для компьютерной графики через 1970 - х годов. Это тип ЭЛТ , похожий на один из первых осциллографов . В векторном отображении изображение состоит из нарисованных линий, а не из сетки светящихся пикселей, как в растровой графике . Электронный пучок следует произвольному пути трассировки подключенных наклонных линий, а не следуя тот же горизонтальную растру путь для всех изображений. Луч пропускает темные области изображения, не заходя в их точки.

В некоторых дисплеях с векторным обновлением используется обычный люминофор, который быстро тускнеет и требует постоянного обновления 30-40 раз в секунду для отображения стабильного изображения. Эти дисплеи, такие как Imlac PDS-1 , требуют некоторой локальной обновленной памяти для хранения данных векторной конечной точки. В других дисплеях с трубками для хранения , таких как популярный Tektronix 4010 , используется специальный люминофор, который продолжает светиться в течение многих минут. Дисплеи хранилища не требуют локальной памяти. В 1970-х годах оба типа векторных дисплеев были намного доступнее, чем дисплеи с растровой растровой графикой, когда мегапиксельная компьютерная память все еще была очень дорогой. Сегодня растровые дисплеи заменили почти все виды использования векторных дисплеев.

Векторные дисплеи не страдают от артефактов алиасинга и пикселизации - особенно черно-белые дисплеи; На цветных дисплеях сохраняются некоторые артефакты из-за их дискретной природы, но они ограничиваются отображением только контура фигуры (хотя передовые векторные системы могут обеспечивать ограниченное количество оттенков). Текст грубо нарисован короткими штрихами. Обновление векторных дисплеев ограничено количеством строк или текстом, которые можно отобразить без мерцания обновления. Неравномерное движение луча происходит медленнее, чем равномерное движение луча растровых дисплеев. Отклонения луча обычно вызываются магнитными катушками , и эти катушки сопротивляются быстрым изменениям их тока .

История

В 1963 году Иван Сазерленд из Массачусетского технологического института впервые использовал графический дисплей для Sketchpad , своей новаторской программы САПР . В 1968 году он и его команда снова использовали векторный монитор для отображения каркасных изображений 3D-моделей. На этот раз дисплей был прикреплен к голове . Очевидно, тяжелая система поддерживалась несущей конструкцией под названием «Дамоклов меч» . Эта система считается первой компьютерной виртуальной реальностью .

В 1970 году на авиашоу в Фарнборо в Великобритании компания Sperry Gyroscope ( Брэкнелл , Англия) представила первый в истории видеодисплей с векторной графикой от британской компании. Он имел аналоговый монохромный дисплей со специальной электроникой, разработанный Джоном Аткинсом из Сперри, который позволял ему рисовать векторы на экране между двумя парами координат. В Фарнборо дисплей использовался для демонстрации возможностей нового военного компьютера Sperry 1412 - на нем было показано работающее программное обеспечение, которое в реальном времени рисовало каркасный вращающийся куб, скорость которого можно было регулировать в любом из трех измерений. Эта демонстрация вызвала значительный интерес к компьютеру Sperry 1412, который впоследствии стал основой ряда крупных проектов для ВМС Франции и Королевского флота в период с 1972 по 1992 год.

Примеры

Среди векторных дисплеев выделяются широкоэкранные компьютерные терминалы Tektronix, в которых используются ЭЛТ-накопители с прямым обзором. (ЭЛТ имеет по крайней мере одно наводнение и специальный тип экрана дисплея, более сложный в принципе, чем простой люминофор.) Но это постоянное изображение не может быть легко изменено. Как и в случае с Etch-a-Sketch , любое удаление или перемещение требует стирания всего экрана яркой зеленой вспышкой, а затем медленной перерисовки всего изображения. Анимация на мониторе такого типа нецелесообразна.

Векторные дисплеи использовались для отображения на лобовом стекле в истребителях из-за более ярких дисплеев, которые могут быть достигнуты за счет более медленного перемещения электронного луча через люминофор. Яркость была критической, потому что дисплей должен был быть хорошо виден пилоту под прямыми солнечными лучами.

Бесплатная компьютерная игра в стиле Asteroids, в которую можно играть на осциллографе, настроенном в режиме XY.

Векторные мониторы также использовались в некоторых аркадных играх с конца 1970-х до середины 1980-х, таких как Asteroids , Tempest и Star Wars . Компания Atari использовала термин Quadrascan для описания технологии, используемой в их игровых автоматах . Они также использовались в игровой приставке Vectrex .

Компания Hewlett-Packard изготовила серию широкоэкранных XY (векторных) дисплеев, первой из которых была модель 1300 с частотой 20 МГц 8x10 дюймов. ЭЛТ имела внутреннюю, специально очерченную, очень мелкую сетку, работающую при низком потенциале, которая была размещена после отклоняющие пластины на выходе пушки. Электростатическое поле 17 кВ между этой сеткой и отдельным проводящим покрытием, заряженным до конечного ускоряющего потенциала внутри воронки ЭЛТ, ускоряло электронный пучок как в осевом, так и в радиальном направлении, увеличивая возможный размер изображения до 8x10 дюймов. экран ЭЛТ длиной 17,75 дюйма. Без сетки ЭЛТ 8x10 дюймов должен был бы быть почти в три раза длиннее. Технология расширяющейся сетки была разработана в начале 1960-х годов из-за необходимости управлять отклоняющими пластинами на высоких частотах в компактных ЭЛТ высокой яркости, работающих при высоких напряжениях ускорения, чтобы воспользоваться преимуществами новой транзисторной технологии, которая была ограничена только низкими напряжениями. Гораздо более громоздкие и менее эффективные усилители электростатического отклонения на электронных лампах могли работать при сотнях вольт.

Цветные дисплеи

Некоторые векторные мониторы могут отображать несколько цветов, используя либо типичную теневую маску RGB CRT, либо два слоя люминофора (так называемый « цвет проникновения »).

Atari использовала термин цветной квадраскан для описания версии с теневой маской, используемой в их аркадных видеоиграх.

В проникающих трубках, контролируя силу электронного луча, электроны могут достигать (и освещать) один или оба слоя люминофора, обычно выбирая зеленый, оранжевый или красный цвет.

Компания Tektronix в течение нескольких лет производила цветные осциллографы с использованием ЭЛТ, но спрос на них был низким.

Смотрите также

использованная литература

  1. Перейти ↑ Van Burnham (2001). Supercade: визуальная история эпохи видеоигр, 1971–1984 годы . MIT Press. ISBN 0-262-52420-1.
  2. ^ Рассел, Милтон Э. (декабрь 1967). «Факторы в разработке широкоэкранного, широкополосного ЭЛТ» (PDF) . Журнал Hewlett-Packard . Том 19 - Номер 4: 10–11. |volume=имеет дополнительный текст ( справка )
  3. ^ Питер А. Келлер (декабрь 2007) Tektronix CRT History Part 6 - CRTs for Solid-State Instruments
  4. ^ "Новый цветной квадрасканирующий (XY) монитор Atari" (PDF) (пресс-релиз). Atari Incorporated. 1981-09-24 . Проверено 6 мая 2012 .
  5. ^ "Часто задаваемые вопросы и руководство по векторному монитору Wells-Gardner 6100" (PDF) . 2002-03-01 . Проверено 6 мая 2012 .

внешние ссылки