Monitor de vectores - Vector monitor

Un reloj de 24 horas que se muestra en un osciloscopio configurado como monitor vectorial en modo XY con DAC R2R duales para generar los voltajes analógicos.

Un monitor vectorial , una pantalla vectorial o una pantalla caligráfica es un dispositivo de visualización utilizado para gráficos por computadora hasta la década de 1970. Es un tipo de CRT , similar al de los primeros osciloscopios . En una visualización vectorial, la imagen se compone de líneas dibujadas en lugar de una cuadrícula de píxeles brillantes como en los gráficos de trama . El haz de electrones sigue una ruta arbitraria que traza las líneas inclinadas conectadas, en lugar de seguir la misma ruta de trama horizontal para todas las imágenes. El rayo salta las áreas oscuras de la imagen sin visitar sus puntos.

Algunas pantallas vectoriales de actualización utilizan un fósforo normal que se desvanece rápidamente y necesita una actualización constante de 30 a 40 veces por segundo para mostrar una imagen estable. Estas pantallas, como el Imlac PDS-1 , requieren algo de memoria de actualización local para contener los datos del punto final vectorial. Otras pantallas de tubos de almacenamiento , como la popular Tektronix 4010 , utilizan un fósforo especial que continúa brillando durante muchos minutos. Las pantallas de almacenamiento no requieren memoria local. En la década de 1970, ambos tipos de pantallas vectoriales eran mucho más asequibles que las pantallas de gráficos de trama de mapa de bits cuando la memoria de computadora de megapíxeles era todavía muy cara. Hoy en día, las pantallas de trama han reemplazado casi todos los usos de las pantallas vectoriales.

Las pantallas vectoriales no sufren los artefactos de visualización de aliasing y pixelación, especialmente pantallas en blanco y negro; Las pantallas a color conservan algunos artefactos debido a su naturaleza discreta, pero están limitadas a mostrar solo el contorno de una forma (aunque los sistemas vectoriales avanzados pueden proporcionar una cantidad limitada de sombreado). El texto se dibuja de forma tosca a partir de trazos cortos. Las pantallas de actualización de vectores están limitadas en la cantidad de líneas o en la cantidad de texto que se pueden mostrar sin parpadeo de actualización. El movimiento irregular del haz es más lento que el movimiento constante del haz de las pantallas de trama. Las deflexiones de los haces suelen ser impulsadas por bobinas magnéticas , y esas bobinas resisten cambios rápidos en su corriente .

Historia

En 1963, Ivan Sutherland del MIT utilizó por primera vez una pantalla de gráficos vectoriales para Sketchpad , su programa CAD pionero . En 1968, él y su equipo volvieron a utilizar un monitor vectorial para mostrar imágenes de estructura alámbrica de modelos 3D. Esta vez, la pantalla estaba montada en la cabeza . El sistema obviamente pesado estaba sostenido por una estructura de brazo de soporte llamada La Espada de Damocles . El sistema es ampliamente considerado como la primera realidad virtual basada en computadora .

En 1970, en el Salón Aeronáutico de Farnborough del Reino Unido , Sperry Gyroscope ( Bracknell , Inglaterra) exhibió la primera pantalla de video con gráficos vectoriales de una empresa del Reino Unido. Presentaba una pantalla monocromática analógica con electrónica especial, diseñada por John Atkins de Sperry, que le permitía dibujar vectores en la pantalla entre dos pares de coordenadas. En Farnborough, la pantalla se utilizó para demostrar las capacidades de la nueva computadora militar Sperry 1412: se mostró ejecutando un software que dibujaba, en tiempo real, un cubo giratorio con estructura de alambre que podía controlarse la velocidad en cualquiera de sus tres dimensiones. Esa demostración creó un interés significativo en la computadora Sperry 1412, que luego pasó a estar en el corazón de una serie de proyectos importantes para la Armada francesa y la Marina Real durante el período 1972 a 1992.

Ejemplos de

Entre las pantallas vectoriales destacan los terminales de computadora de pantalla grande Tektronix que utilizan CRT de almacenamiento de vista directa. (El CRT tiene al menos una pistola de inundación y un tipo especial de pantalla de visualización, más complicado en principio que un simple fósforo). Pero esa imagen permanente no se puede cambiar fácilmente. Al igual que un Etch-a-Sketch , cualquier eliminación o movimiento requiere borrar toda la pantalla con un destello verde brillante y luego volver a dibujar lentamente toda la imagen. La animación con este tipo de monitor no es práctica.

Las pantallas vectoriales se utilizaron para pantallas de visualización frontal en aviones de combate debido a las pantallas más brillantes que se pueden lograr moviendo el haz de electrones más lentamente a través de los fósforos. El brillo era fundamental porque la pantalla debía ser claramente visible para el piloto bajo la luz solar directa.

Un videojuego de software gratuito similar a los asteroides que se juega en un oscilógrafo configurado en modo XY

Los monitores vectoriales también fueron utilizados por algunos juegos de arcade de finales de la década de 1970 hasta mediados de la década de 1980, como Asteroids , Tempest y Star Wars . Atari usó el término Quadrascan para describir la tecnología cuando se usa en sus salas de juegos de video . También se utilizaron en la consola de videojuegos Vectrex .

Hewlett-Packard fabricó una serie de pantallas XY (vectoriales) de pantalla grande, la primera de las cuales fue el modelo 1300 de 20MHz 8x10 ". El CRT tenía una malla interna, especialmente contorneada, muy fina que operaba a bajo potencial, que se colocó después de la placas de deflexión en la salida de la pistola. El campo electrostático de 17KV entre esta malla y el revestimiento conductor separado cargado al potencial de aceleración final dentro del embudo CRT, aceleró el haz de electrones tanto axial como radialmente, expandiendo el tamaño de imagen posible para cubrir el 8x10 " pantalla del CRT de 17,75 "de largo. Sin la malla, el CRT de 8x10" habría tenido que ser casi tres veces más largo. La tecnología de malla de expansión se desarrolló a principios de la década de 1960 por la necesidad de impulsar placas deflectoras a altas frecuencias en CRT compactos de alto brillo que operan a altos voltajes de aceleración, para aprovechar la entonces nueva tecnología de transistores que se limitaba solo a bajos voltajes. Los amplificadores de deflexión electrostática de tubo de vacío, mucho más voluminosos y menos eficientes, podían operar a cientos de voltios.

Pantallas a color

Algunos monitores vectoriales son capaces de mostrar varios colores, utilizando una típica máscara de sombra RGB CRT o dos capas de fósforo (el llamado " color de penetración ").

Atari utilizó el término color quadrascan para describir la versión de máscara de sombra utilizada en sus videojuegos.

En los tubos de penetración, al controlar la fuerza del haz de electrones, se puede hacer que los electrones alcancen (e iluminen) una o ambas capas de fósforo, produciendo típicamente una selección de verde, naranja o rojo.

Tektronix fabricó osciloscopios en color durante algunos años utilizando CRT de penetración, pero la demanda de estos fue baja.

Ver también

Referencias

  1. ^ Van Burnham (2001). Supercade: una historia visual de la era de los videojuegos, 1971-1984 . Prensa del MIT. ISBN 0-262-52420-1.
  2. ^ Russell, Milton E. (diciembre de 1967). "Factores en el diseño de un CRT de banda ancha y pantalla grande" (PDF) . Diario de Hewlett-Packard . Volumen 19 - Número 4: 10-11. |volume=tiene texto extra ( ayuda )
  3. ^ Peter A. Keller (diciembre de 2007) Historia de Tektronix CRT Parte 6 - CRT para instrumentos de estado sólido
  4. ^ "Nuevo monitor Quadrascan (XY) de color de Atari" (PDF) (Comunicado de prensa). Atari Incorporated. 1981-09-24 . Consultado el 6 de mayo de 2012 .
  5. ^ "Guía y preguntas frecuentes sobre Wells-Gardner 6100 Vector Monitor" (PDF) . 2002-03-01 . Consultado el 6 de mayo de 2012 .

enlaces externos