컴퓨터그래픽스 - 2. 컴퓨터 그래픽스 하드웨어

1. 그래픽스 시스템

입력장치(마우스, 키보드, 조이스틱), 출력장치(모니터, 프린터), (그래픽)처리장치(GPU, Graphic Processing Unit)

 

-SGI(Silicon Graphics, Inc) : 1992년 OpenGL 처음 개발(IRIS GL 활용), 다양한 workstation 출시

 

2. 컴퓨터그래픽스 입력장치

-마우스

-키보드

-트랙볼

-조이스틱

-터치패드(터치스크린)

-글러브

-입력 컨트롤러

-카메라

1.(Digital Camerea-DSLR, Mirrorless, ..), Web-Camera

2.Sensor

– Photon detector(광자검출기) or Photodiode(광다이오드): 빛을 전화로 변환시켜 세기 측정

-CCD(Charge-Coupled Device, 전하결합소자)

-CMOS(Active Pixel Sensor on Complementary metal-oxide semiconductor)

-스캐너

-3차원 스캐너

-디지타이저

-모션 캡쳐 장치 : 3차원 공간에서 대상의 움직임에 대한 위치와 방위를 측정하여 컴퓨터가 사용할 수 있는 형태의 정보로 변환, 사람이나 동물의 움직임 같은 동적 데이터 획득, 마커나 센서 부착// 광학식,자기식,기계식 방식 등 존재

 

3. 컴퓨터그래픽스 출력장치

1. 모니터

-CRT, LCD, LED, OLED

-CRT(Cathode Ray Tube) Display

-전자총, 쉐도우 마스크(Triad, Inline, Trinitron 방식)

-주사선(Scan line)

Interlacing

: 하나의 영상을 홀수와 짝수 가로줄로 나뉜 것을 번갈아가며 표시하는 영상의 표시 방법

 

progressive(non-interlacing)

 : 화면에 표시할 내용을 처음부터 끝까지 순서대로 표시하는 영상의 표시 방법

 

요즘은 거의 다  progressive방식을 쓴다.

 

- 벡터 모니터 / 디스플레이 : 전자총이 모양대로 쏴준다. 그리고자 하는 모양들을 Display List로 관리한다. Frame Buffer 존재X

- 래스터 모니터 / 디스플레이 : Frame Buffer(화면에 그려질 내용이 담기는 곳) 존재, Display List는 존재X. Frame Buffer 내용을 순차적으로 읽어 순차적으로 쏴준다.

 

- LCD(Liquid Crystal Display)

- LED(Light Emitting Diode)

CCFL BackLight, Edge LED BacLight, Direct LED BackLight

- OLED(Organic Light Emitting Diode)

:유기물. 스스로 빛을 발할 수 있는 형식. backLight가 없다. 패널 굽힐 수 있다.

 

2. 3D 디스플레이

- 3D Glasses

Anaglyph, Polarization, Active Shutter

- HMD (Head Mounted Display) ex) VR Box, Oculus Quest, Samsung Odyssey

- Autostereoscopy (without 3D glasses) :무안경 양안식 3D 디스플레이

 

3. 홀로그램 디스플레이

홀로그래피 : 빛의 간섭 및 반사를 이용한 촬영 및 출력 기술

 

4. 프린터

충격식 vs 비충격식

충격식: 도트프린터

비충격식: 잉크젯프린터, 레이저프린터, 열전사프린터

3D 프린터 – FDM 방식(열), SLA, SLM방식(레이저), DLR 방식 등

 

5. 플로터

대형 출력 장치

 

 

 

<래스터 그래픽 시스템 아키텍쳐>

그림 출처 : https://www.thiyagaraaj.com/tutorials/computer-graphics/overview-of-graphics-system/3-architecture-and-components-of-raster-scan-systems-random-scan-systems

 

<bus 부가 설명>

 

1. 제어 버스

주소 신호 버스, 데이터 신호 버스와 함께 컴퓨터 신호 버스의 3요소 중의 하나. 이는 중앙 처리 장치(CPU)가 기억 장치나 입출력 장치와 데이터 전송을 할 때나, 자신의 상태를 다른 장치들에 알리기 위해 사용하는 신호를 전달한다.

이러한 신호에는 기억 장치 동기 신호, 입출력 동기 신호, 중앙 처리 장치 상태 신호, 끼어들기 요구 및 허가 신호, 클록 신호 등이 있다.

 

2. 주소 버스

중앙 처리 장치(CPU)가 메모리나 입출력 기기의 주소를 지정할 때 사용되는 전송로. 주소 버스가 DN개의 선으로 구성되어 있다면 2n개의 주소를 지정할 수 있다.

이 버스는 CPU에서만 주소를 지정할 수 있기 때문에 단방향 버스라 한다

 

3. 데이터 버스

중앙 처리 장치(CPU)에서 메모리나 입출력 기기에 데이터를 송출하거나 반대로 메모리나 입출력 기기에서 CPU에 데이터를 읽어 들일 때 필요한 전송로.

이 버스는 CPU와 메모리 또는 입출력기 간에 어떤 곳으로도 데이터를 전송할 수 있으므로 쌍방향 버스라 한다.