Читать онлайн «Полное руководство по Microsoft Windows XP». Страница 134

• требования операционной системы. Сама по себе операционная система обычно не доставляет забот, связанных с отображением данных на экране монитора. Тем не менее иногда она может являться источником неполадок. Например, значки считаются чем-то само собой разумеющимся, поскольку их использование не вызывает никаких сложностей. Но если файл, необходимый системе, будет изменен приложением или как-нибудь испортится, вам придется заменить этот файл, прежде чем все снова заработает.

Теперь, когда вы знаете о коммуникационных проблемах Windows XP, вероятно, вы хотите понять, как она функционирует. Windows использует некоторый цикл обработки событий для диалога с приложениями. Представьте себе, что цикл обработки событий – это доска объявлений, на которой Windows и приложения размещают сообщения. Сообщение может посылать запрос какой-либо службе, например с целью открыть файл, или «попросить» приложение выполнить задачу сопровождения. Windows уведомляет приложение, когда его ожидает сообщение. Приложение подхватывает сообщение и взаимодействует с ним. Цикл обработки событий позволяет Windows отправлять сообщения с графическими данными любому приложению, которому оно может понадобиться. Приложение использует содержимое сообщения с графическими данными для отображения графики или текста на экране. Сочетание цикла обработки событий и постоянной перерисовки изображения на экране помогает Windows поддерживать дисплей на соответствующем уровне даже при неправильной передаче данных.

Ниже речь пойдет обо всех аспектах поддержки видео в Windows XP. Кроме того, рассматриваются вопросы, связанные с передачей данных. Вы бы никогда ничего не увидели, если бы не было необходимого уровня связи между всеми элементами системы.

Графические стандарты

Организации, создающие стандарты, облегчают жизнь пользователей, предлагая правила, которых производители придерживаются при разработке аппаратного и программного обеспечения. Организация, формирующая стандарты для адаптеров дисплея и мониторов, называется Video Electronic Standard Association (VESA – Ассоциация по стандартам в видеоэлектронике).

Я впервые обнаружил VESA в 1989 году, но наверняка она появилась раньше. IBM бросила VGA ради собственного видеоадаптера 8514/A. Так как не оказалось лидера, который бы диктовал единую политику стандартов в этой области, вакуум заполнился кустарными спецификациями, и вместо единых требований для адаптеров дисплея образовался хаос. VESA шагнула в этот хаос, чтобы внести хоть какой-то порядок. В результате появилось несколько VESA-стандартов и программное обеспечение для каждого видеоадаптера.

VESA и сейчас продолжает создавать стандарты. Например, недавно были реализованы стандарты Video Signal Standard и Enhanced Extended Display Identification Data Standard. Следующий список включает некоторые общие стандарты, которые установила VESA:

• Enhanced Extended Display Identification Data Standard (E-EDID – стандарт усовершенствованного расширенного отображения распознавания данных). Если вам когда-нибудь хотелось узнать, как Windows XP распознает тип монитора, подключенного к системе, вот ответ на ваш вопрос: ей помогает данный стандарт. К сожалению, многие старые мониторы не имеют необходимой поддержки. Поэтому некоторые из них идентифицируются как «Plug and Play-мониторы», а не с помощью специального названия;

• Video Signal Standard (VSIS – стандарт видеосигнала). Данный стандарт определяет сигналы, управляющие монитором, и настраивает элементы монитора, например аналоговые устройства вывода изображения. Кроме того, он задает использование тестовых схем внутри монитора. Этот стандарт применяется вместо стандарта Monitor Command Control Set (MCCS) или вместе с ним;

• Digital Flat Panel (DFP – цифровая плоская панель). Обычно монитор подключается к компьютеру через аналоговый интерфейс. Сигнал должен быть преобразован из цифрового, распознаваемого компьютером, в аналоговый, используемый монитором. Для такой процедуры требуется время, и она снижает производительность. Этот стандарт предоставляет способ для DFP-подключения к компьютеру напрямую, без цифро-аналогового преобразования (ЦАП);

• Visual Interface Port (VIP – порт визуального интерфейса). Современные компьютеры снабжены большим количеством специализированных видеокомпонентов. Данный стандарт определяет интерфейс, который такие компоненты, как MPEG-2 или HDTV-декодеры, устройства ввода видеоизображения и видеокодеры, могут использовать для взаимодействия с видеоадаптером без добавления дополнительного трафика на шину PCI;

• PC Theater Interconnectivity Standard (Стандарт межкомпонентного соединения ПК). Данный стандарт определяет, как производители электроники могут обновлять свои продукты для работы на компьютере. В большей части такой продукции для создания подключения используется USB;

• Connector and Signal Standards for Stereoscopic Display Hardware (Стандарты сигнала и подключения для оборудования стереоскопического изображения). Пользователи игр и программ трехмерной графики оценят этот стандарт, так как он определяет способ подключения стереоскопических устройств на компьютере;

• VESA BIOS Extension (VBE – расширение базовой системы ввода/вывода VESA). Используйте эту серию стандартов, чтобы узнать о режимах дисплея для SVGA и о более продвинутых адаптерах;

• Monitor Timing Standard (Стандарт синхронизации монитора). Данная серия стандартов предоставляет постоянный способ производства эргономных корректных дисплеев с частотой обновления 70 Гц, которая прекрасно снижает утомляемость глаз.

Windows XP поддерживает несколько новых стандартов, включая DirectX 8 (http://www.microsoft.com/directx/default.asp), который позволяет производителям игр писать программы с высокоскоростной графикой, используя стандартный интерфейс. Стандарт DirectX обеспечивает средства для записи прямо на устройство, пока он еще поддерживает работу Windows c данным изображением. Windows продолжает отслеживать действия, выполняемые компьютерной игрой, но делает это без вмешательства, на которое наталкивается стандартное приложение. Преимущества DirectX заключаются в быстродействии и максимальной гибкости.

По мнению многих пользователей, предыдущие версии DirectX создавали больше проблем, чем решали. Самый большой недостаток старых версий заключался в том, что производителю приходилось прикладывать больше усилий для того, чтобы разработать и установить программу. Введение высококачественного комплекса инструментальных средств (Software Development Kits – SDKs) и распространение сведений о DirectX не устранило этот недостаток. Кроме того, многие люди ранее испытывали проблемы с совместимостью при использовании DirectX, который, по существу, является набором API-интерфейсов для поддержки мультимедиа с нестандартными адаптерами дисплея. Сегодня большая часть видеоадаптеров прекрасно работают с DirectX.

Стандарт OpenGL (http://www.opengl.org/ и http://reality.sgi.com/opengl/) сохраняет свою жизнеспособность, но сегодня он встречается реже, чем в старых версиях Windows. Изначально он был доступен только пользователям Windows NT, но большинство современных версий Windows включают его. OpenGL – это набор графических программ-библиотек. Применение таких программ помогает сэкономить время разработки и ускоряет отображение информации на экране.

Вы можете увидеть действие OpenGL, используя экранные заставки OpenGL Windows XP. Щелкните правой кнопкой мыши по Рабочему столу и выберите пункт Свойства (Properties). Перейдите на вкладку Заставка (Screen Saver). В списке заставок укажите Трубопровод [Direct3D] (3D Pipes). Нажмите кнопку Просмотр (Preview), после чего появится изображение, как на рис. 16.1 (обратите внимание, я немного увеличил картинку). Вы увидите набор высокоскоростных трехмерных графических программ в действии. Недостаток OpenGL заключается в том, что он не очень быстр и недостаточно прост. Сегодня большинство разработчиков используют DirectX-игры, тем не менее OpenGL очень популярен для бизнес-приложений.

Рисунок 16.1. Эта экранная заставка – пример того, как OpenGL улучшает динамику в трехмерной анимации

Архитектура графической подсистемы Windows XP

Теперь, когда у вас есть некоторое представление о трудностях, с которыми сталкивается корпорация Microsoft (и другие производители ПО), когда собирается выпустить на рынок что-то новое, подошло время обсудить, как это происходит. Видеоадаптеры обогнали простые требования того времени, когда IBM стояла у руля.

Использование разрешения 640x480 точек и 256 цветов уже устарело. Сегодня графический адаптер считается неполноценным при разрешении 1024x768 точек и 24-разрядном (16,7 млн, или True Color) цвете. Кроме того, пользователи теперь обращают внимание на скорость смены кадров (частоту вертикальной развертки), которую обеспечивает видеоадаптер (при которой он может отображать анимацию). Видеоадаптер должен поддерживать минимум 30 кадров в секунду для обеспечения соответствующего качества анимации. В настоящее время адаптеры дисплея обладают внутриплатным сопроцессором и огромным количеством видеопамяти.