Τι είναι το σύστημα σχεδίασης γραμμής και σημείων σε συσκευές οθόνης;

Τα συστήματα σχεδίασης γραμμών και σημείων είναι θεμελιώδεις έννοιες στον τρόπο με τον οποίο οι συσκευές προβολής (όπως οι οθόνες υπολογιστών, οι τηλεοράσεις και οι εκτυπωτές) καθιστούν εικόνες. Περιγράφουν τις βασικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία οπτικής εξόδου από τα ψηφιακά δεδομένα.

Σύστημα σημείων (γραφικά Raster):

* Μηχανισμός: Αυτή είναι η κυρίαρχη μέθοδος που χρησιμοποιείται στις περισσότερες σύγχρονες οθόνες. Η οθόνη χωρίζεται σε ένα πλέγμα μικροσκοπικών μεμονωμένων σημείων που ονομάζονται pixels (Στοιχεία εικόνας). Κάθε εικονοστοιχείο μπορεί να αποδοθεί ένα συγκεκριμένο χρώμα και φωτεινότητα. Μια εικόνα δημιουργείται με τον έλεγχο του χρώματος κάθε εικονοστοιχείου μεμονωμένα. Σκεφτείτε το σαν ένα μωσαϊκό φτιαγμένο από μικροσκοπικά τετράγωνα.

* Πώς λειτουργεί: Η συσκευή εμφάνισης λαμβάνει δεδομένα που καθορίζουν το χρώμα για κάθε εικονοστοιχείο. Στη συνέχεια, η συσκευή φωτίζει αυτά τα εικονοστοιχεία για να σχηματίσει την εικόνα. Η ανάλυση (π.χ., 1920x1080) καθορίζει τον αριθμό των εικονοστοιχείων οριζόντια και κατακόρυφα στην οθόνη.

* Πλεονεκτήματα: Απλή και αποτελεσματική για την εμφάνιση σύνθετων εικόνων, καλό για φωτορεαλιστική απόδοση, που υποστηρίζεται ευρέως από υλικό και λογισμικό.

* Μειονεκτήματα: Οι εικόνες μπορούν να εμφανιστούν pixelated ή οδοντοστοιχίες σε χαμηλότερες αναλύσεις. Η κλιμάκωση των εικόνων μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια λεπτομέρειας ή θολότητας. Απαιτεί σημαντική μνήμη για την αποθήκευση εικόνων υψηλής ανάλυσης.

Σχέδιο γραμμής (διάνυσμα γραφικά):

* Μηχανισμός: Αντί για εικονοστοιχεία, τα γραφικά φορέα χρησιμοποιούν μαθηματικές περιγραφές (π.χ. συντεταγμένες, γραμμές, καμπύλες και πολύγωνα) για να ορίζουν σχήματα και αντικείμενα. Στη συνέχεια, η συσκευή οθόνης υπολογίζει τα εικονοστοιχεία που απαιτούνται για να αντιπροσωπεύουν αυτές τις μαθηματικές περιγραφές.

* Πώς λειτουργεί: Μια γραμμή, για παράδειγμα, ορίζεται από τις συντεταγμένες εκκίνησης και τερματισμού. Στη συνέχεια, η συσκευή προσελκύει τη γραμμή συνδέοντας αυτά τα σημεία, συχνά χρησιμοποιώντας αλγόριθμους που εξομαλύνουν την εμφάνιση της γραμμής. Οι κύκλοι, οι καμπύλες και άλλα σχήματα ορίζονται χρησιμοποιώντας μαθηματικούς τύπους.

* Πλεονεκτήματα: Οι εικόνες είναι ανεξάρτητες από την ανάλυση (φαίνονται απότομα σε οποιοδήποτε μέγεθος), μικρότερα μεγέθη αρχείων από τα γραφικά Raster για απλές εικόνες, καλές για διαγράμματα, εικονογραφήσεις και κλιμακούμενα γραφικά (λογότυπα, γραμματοσειρές).

* Μειονεκτήματα: Οι πολύπλοκες εικόνες με πολλές λεπτομέρειες μπορεί να είναι υπολογιστικά δαπανηρές για απόδοση, που δεν είναι ιδανικές για φωτορεαλιστικές εικόνες, απαιτεί περισσότερη ισχύ επεξεργασίας από την απλή οθόνη Raster.

Σχέση:

Πολλές συσκευές εμφάνισης χρησιμοποιούν συνδυασμό και των δύο τεχνικών. Για παράδειγμα, μια οθόνη υπολογιστή μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα σύστημα Raster για την εμφάνιση εικονοστοιχείων, αλλά η κάρτα γραφικών μπορεί να χρησιμοποιεί γραφικά φορέα για να κάνει κείμενο ή απλά σχήματα πριν τα μετατρέψει σε εικονοστοιχεία για εμφάνιση. Ένας επεξεργαστής γραφικών Vector σάς επιτρέπει να δημιουργείτε και να χειρίζεστε εικόνες φορέα, αλλά τελικά, για να τις εμφανίσετε σε μια οθόνη, πρέπει να μετατραπεί σε εικονοστοιχεία).

Συνοπτικά, το σύστημα σημείων (Raster Graphics) αφορά τον άμεσο έλεγχο των μεμονωμένων εικονοστοιχείων, ενώ η σχεδίαση γραμμής (Vector Graphics) αφορά τον ορισμό των μαθηματικά σχημάτων και αφήνοντας τη συσκευή να καταλάβει πώς να τα αντιπροσωπεύει χρησιμοποιώντας εικονοστοιχεία. Και οι δύο μέθοδοι έχουν τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες τους και η χρήση τους εξαρτάται συχνά από την εφαρμογή.