Тенденции построения современных графических систем: графическое ядро, приложения, инструментарий для написания приложений

Основополагающие тенденции развития современной компьютерной графики- это различные стандарты и спецификации. Наиболее известные: Язык ядра механизма печати принтера. Существует различное множество языков управления печатью принтера, но особое место занимает PS -PostScript – язык описания страниц (язык управления лазерными принтерами) фирмы Adobe. Файлы этого формата с расширением .ps или, реже, .prn получаются с помощью функции Print to file графических программ при использовании драйвера PostScript-принтера. Файлы содержат в себе сам, все связанные файлы, использованные шрифты, а также другую информацию: цветоделение, дополнительные платы, полутоновый растр для каждой платы и прочие данные для выводного устройства. PostScript использован для выполнения графических функций в многооконных системах NeWS и Display PostScript. Привлекательные свойства этого языка способствовали появлению его трехмерных расширений. Среди графических интрефейсов лидирующее место занимает X Window System — оконная система, обеспечивающая стандартные инструменты и протоколы для построения графического интерфейса пользователя. Используется в UNIX-подобных ОС. X Window System обеспечивает базовые функции графической среды: отрисовку и перемещение окон на экране, взаимодействие с мышью и клавиатурой. X Window System не определяет деталей интерфейса пользователя — этим занимаются менеджеры окон, которых разработано множество.X Window System разработанна в Массачусетском Технологическом институте. Среди операционных систем распространена Microsoft Windows. Изначально – многооконная надстройка над операционной системой MS DOS на IBM РС. Интерфейс программирования приложений (API). DirectX – это набор API функций, разработанных для решения задач, связанных с игровым и видеопрограммированием под Microsoft Windows. На сегодняшний день произошло окончательное разделение графического ядра на интегрированные и дискретные решения. К основным инструментам создания 64-битных приложений можно отнести современные компиляторы, такие как Visual Studio 2005/2008, GCC, Intel C++. Все они являются оптимизирующими компиляторами и позволяют получить эффективный 64-битный код. Инструменты для разработки сетевых приложений (сервисов) – AJAX;Adobe Flex;Silverlight. За последние годы сформировалась и стала традиционной архитектура, включающая многоядерный центральный процессор и мощную графическую подсистему.Существует два подхода к увеличению производительности процессора. Первый – увеличение тактовой частоты процессора, второй – увеличение количества инструкций программного кода, выполняемых за один такт процессора. Переход к многоядерным процессорам становится основным направлением повышения производительности вычислительных систем.

4. Спутниковые каналы связи.

В зависимости от высоты орбиты, спутники делятся на геостационарные и низкоорбитальные. Спутники, находящиеся на высоте около 36 тыс. км над экватором, имеют период обращения равный 24 часам, и называются геостационарными (неподвижными относительно Земли). Четыре геостационарных спутника (расположенные на угловом расстоянии в 90 градусов друг от друга) покрывают всю поверхность Земли. К недостаткам геостационарных спутников относится довольно большая задержка прохождения сигнала (250-300 мс). Кроме того, слишком близко расположенные спутники, работающие в в одном диапазоне частот, будут создавать помехи друг для друга. Приемлемое угловое расстояние между такими спутниками составляет 2 градуса, то есть одновременно на геостационарной орбите может находиться не более 180 спутников (работающих в общем диапазоне частот). За счет использования нескольких диапазонов это ограничение несколько смягчается. Традиционно используются частоты от 3 ГГц до 30 ГГц, что приводит к зависимости качества передачи от погодных условий (дождь, снег). Спутник связи имеет несколько приемопередатчиков (транспондеров), работающих в разных частотных диапазонах. Количество транспондеров обычно лежит в интервале 12..20, типичная пропускная способность одного транспондера – 50 Мбит/с. Примеры геостационарных систем –Runnet. Один из спутников системы Runnet охватывает почти всю территорию России. Диаметр антенны 4,8м. Низкоорбитальные (высота орбиты – от сотен до единиц тысяч километров) спутники постоянно перемещаются относительно любой точки поверхности Земли. Основной принцип низкоорбитальных систем – большое количество спутников, охватывающих весь земной шар. Здесь любая наземная станция может переключаться между спутниками по мере их прохождения. Самый известный проект низкоорбитальной системы – Иридиум – включает 66 спутников на высоте 750 км. Каждый спутник имеет по 48 лучей по 174 дуплексных канала каждый. Наземная станция в каждый момент времени поддерживает связь с тремя ближайшими спутниками.