سخت افزار (بخش ششم)

 مودم

 در صورتيکه هم اکنون در حال مطالعه اين مطلب در منزل و يا محل کار خود می باشيد،  مطلب فوق از طريق مودم در اختيار شما گذاشته شده است . واژه ” مودم ” از ترکيب کلمات “modulator-demodulator” اقتباس شده است .از مودم برای ارسال داده های ديجيتال از طريق خطوط تلفن استفاده بعمل می آيد. مودم ارسال کننده اطلاعات، عمليات مدوله نمودن داده را به سيگنال هائی که با خطوط تلفن سازگار می باشند، انجام خواهد داد. مودم دريافت کننده اطلاعات، عمليات ” دی مدوله ” نمودن سيگنال را بمنظور برگشت به حالت ديجتال انجام می دهد. مودم های بدون کابل داده های ديجيتال را به امواج راديوئی تبديل می نمايند.

مودم ازسال 1960 در کامپيوتر و بمنظور ارسال و دريافت اطلاعات توسط ترمينال ها و اتصال به سيستم های مرکزی، مورد استفاده قرار گرفته است .شکل زير نحوه ارتباط فوق در کامپيوترهای بزرگ را نشان می دهد.

سرعت مودم ها در سال 1960 حدود 300 بيت در ثانيه (bps) بود. در آن زمان يک ترمينال ( يک صفحه کليد و صفحه نمايشگر) قادر به تماس تلفنی با کامپيوتر مرکزی بود. فراموش نکنيم که در آن زمان وقت کامپيوتر بصورت اشتراکی مورد استفاده قرار می گرفت و سازمانها و موسسات با خريداری نمودن زمان مورد نظر خود، امکان استفاده از کامپيوتر اصلی را بدست می آورند. مودم ها در آن زمان اين امکان را بوجود می آورند که موسسات ياد شده قادر به ارتباط با سيستم مرکزی با سرعتی معادل 300 بيت در ثانيه باشند.در چنين حالتی زمانيکه کاربری از طريق ترمينال کاراکتری را تايپ می کرد، مودم کد معادل کاراکتر تايپ شده را بر اساس  استاندارد اسکی، برای کامپيوتر مرکزی ارسال می نمود. در موارديکه کامپيوتر مرکزی اطلاعاتی را بمنظور نمايش برای ترمينال ارسال می کردد نيز از مودم استفاده می گرديد.

همزمان با عرضه کامپيوترهای شخصی در سال 1970  استفاده از سيستم های بولتنی(BBS(Bulletin board system مطرح گرديد. اشخاص  و يا موسسات با استفاده ازيک و يا چند مودم و برخی نرم افزارهای مربوط به BBS ، سيستم را پيکربندی نموده و کاربران ديگر با استفاده از مودم قادر به تماس با سيستم بولتنی، بودند. در چنين مواردی کاربران  برنامه شبيه ساز کننده ترمينال، را بر روی کامپيوتر خود اجراء می نمودند و بدين ترتيب سيستم آنان مشابه يک ترمينال رفتار می نمود. از سيستم های بولتنی اغلب برای اطلاع رسانی استفاده می گرديد.  سرعت مودم ها در آن زمان حدود 300 بيت در ثانيه بود. در اين حالت در هر ثانيه حدود 30 حرف می توانست ارسال گردد. تا زمانيکه کاربران حجم بالائی از اطلاعات را ارسال نمی کردند مشکلات ارتباطی از بعد سرعت چندان مشهود نبود ولی بمحض ارسال داده های با حجم بالا نظير برنامه ها و تصاوير به سيستم های بولتنی و يا دريافت اطلاعا ت از طريق آنان سرعت 300 بيت در ثانيه پاسخگو نبود . تلاش های فراوانی در جهت افزايش سرعت مودم ها صورت گرفت . ماحصل تلاش های فوق افزايش نرخ انتقال اطلاعات در مودم ها بود .

• از سال 1960 تا 1983 سرعت 300 بيت در ثانيه
• از سال 1984 تا 1985 سرعت 1200 بيت در ثانيه
• از سال 1986 تا 1989 سرعت 2400 بيت در ثانيه
• از اواخر سال 1990 تا اوايل 1991 9600 بيت در ثانيه
• سرعت 19/2 کيلو بيت در ثانيه
• سرعت 28/8 کيلو بيت در ثانيه
• سرعت 33/6 کيلو بيت در ثانيه
• سرعت 56 کيلو بيت در ثانيه ( در سال 1998 استاندارد گرديد )
• خطوط ADSL با حداکثر سرعت 8 مگابيت در ثانيه ( از سال 1999 متداول شده است )

مود مهای با سرعت 300 بيت در ثانيه

در آغاز از مودم های با سرعت 300 بيت در ثانيه استفاده می گرديد . طرز کار مودم های فوق بسيار ساده بود. مودم های فوق از يک Frequency shift keying FSK  برای ارسال اطلاعات ديجيتال از طريق خطوط تلفن استفاده می کردند. در FSK از يک فرکانس ( tone) متفاوت برای بيت های متفاوت استفاده می گرديد. زمانيکه يک مودم متصل به ترمينال با مودم متصل به کامپيوتر تماس می گرفت، مودم متصل به ترمينال مودم، originate ناميده می شود. مودم فوق برای مقدار” صفر” ، فرکانس 1070 هرتز و برای مقدار” يک”، فرکانس 1270 هرتز را ارسال می نمايد. مودم متصل به کامپيوتر را مودم Answer می نامند. مودم فوق برای ارسال مقدار” صفر” ، فرکانس 2025 هرتز و برای مقدار” يک” ، فرکانس 2225 هرتز را ارسال می کرد.با توجه به اينکه مودم های فرستنده و گيرنده از فرکانس های متفاوت برای ارسال اطلاعات استفاده می کردند، امکان استفاده از خط بصورت همزمان فراهم می گرديد. عمليات فوق Full-duplex ناميده می شود. مودم هائی که صرفا” قادر به ارسال اطلاعات در يک جهت در هر لحظه می باشند half-duplex ناميده می شوند.

فرض کنيد دو مودم متصل و کاربر ترمينال ( فرستنده ) حرف a را تايپ نمائيد. کد اسکی حرف فوق 97 دهدهی و يا 01100001 باينری است . دستگاهی با نام UART موجود در ترمينال بايت ها را به بيت تبديل و آنها را از طريق پورت سريال (RS-232 Port) در هر لحظه ارسال می دارد. مودم ترمينال به پورت سريال متصل بوده و در هر لحظه يک بيت را دريافت می دارد.در ادامه اطلاعات مورد نظر از طريق خط تلفن ارسال خواهند شد.

مودم های سريعتر

بمنظور ايجاد مودمهای سريعتر طراحان مودم مجبور به استفاده از روش های مناسبتری نسبت به FSK بودند. در ابتدا ازPhase-Shift  Keying   PSK و در ادامه از روش Quadrature amplitude modulation)QAM) استفاده کردند. روشهای فوق امکان ارسال حجم بالائی از اطلاعات را فراهم می نمودند. شکل زير يک مودم 56kbps را نشان می دهد.

 تمام مودم های با سرعت بالا بنوعی از مفهوم ” تنزل تدريجی ”  استفاده می نمايند. اين بدان معنی است که آنها قادر به تست خط تلفن و تنظيم سرعت مناسب می باشند.

در ادامه تحولات مربوط به مودم  مودم های Asymmetric digital subscriber line)ADSL) بوجود آمدند. از واژه “غير متقارن” بدين دليل استفاده شده چون مودم های فوق قادر به ارسال اطلاعات با سرعت بالاتر در يک  مسير نسبت به مسير ديگر می باشند. مودم های ADSL از اين حقيقت که هر منزل و يا محل کار دارای يک کابل مسی اختصاصی بين محل مورد نظر و شرکت مخابرات مربوطه می باشند، استفاده نموده اند. خط فوق قادر به حمل حجم بالائی از داده نسبت به سيگنال 3000 هرتزی مورد نياز برای کانال های صوتی تلفن می باشد . در صورتيکه مرکز تلفن مربوط و منزل و محل کار کاربر هر دو از مودم های ADSL در دو طرف خط استفاده نمايند، بخشی از کابل مسی بين منزل و مرکز نلفن می تواند بعنوان يک کانال انتقال اطلاعات ديجيتال با سرعت بالا مطرح گردد. ظرفيت خطوط فوق در حد  ارسال يک ميليون بيت در ثانيه بين منزل و مرکز تلفن (UpStream) و هشت مگابيت در ثانيه بين مرکز تلفن و منزل (Downstream) تحت شرايط ايده آل است . با استفاده از يک خط می توان بصورت همزمان مکالمات تلفنی و داده های ديجيتال را ارسال کرد.

رويکرد استفاده شده در مودم های ADSL از اصول ساده ای تبعيت می نمايد. پهنای باند خطوط تلفن بين 24000 هرتز و 1100000 هرتز به باندهای 4000 هرتزی تقسيم می گردد.و يک مودم مجازی برای هر باند در نظر گرفته می شود. هر يک از 249 مودم مجازی باند مربوط به خود را تست و بهينه ترين حالت را برای خود در نظر خواهند گرفت .برآيند سرعت تمام 249 مودم مجازی،  مجموع سرعت کانال خواهد بود.

پروتکل Point-to-point

امروزه از ترمينال های واقعی و يا شبيه سازی شده بمنظور اتصال به يک کامپيوتر استفاده نمی شود. از مودم ها بمنظور اتصال به يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت (ISP) استفاده و مرکز فوق امکان ارتباط با اينترنت را فراهم می آورد. مودم مربوطه مسئوليت روتينگ بسته های اطلاعاتتی بسته بندی شده بر اساس پروتکل TCP/IP بين مودم استفاده شده و ISP را برعهده خواهد اشت . روش استاندارد استفاده شده برای روتينگ بسته های اطلاعاتی از طريق مودم، Point-to-point protocol)ppp) ناميده می شود.  TCP/IP موجود بر روی کامپيوتر کاربر بصورت عادی داده گرام های خود را ايجاد می نمايد داده گرام های فوق برای انتقال در اختيار مودم گذاشته می شوند. ISP مربوطه داده گرام ها را دريافت و آنها را در مسير مناسب هدايت ( ارسال) خواهد کرد. در زمان دريافت اطلاعات از طريق ISP و استقرار آنها بر روی کامپيوتر کاربر از فرآيندی مشابه استفاده می گردد.

  کارت گرافيک

 کارت گرافيک در کامپيوتر شخصی دارای جايگاهی خاص است . کارت های فوق اطلاعات ديجيتال توليد شده توسط کامپيوتر را اخذ و آنها را بگونه ای تبديل می نمايند که برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب کامپيوترها ، کارت های گرافيک اطلاعات ديجيتال را برای نمايش توسط نمايشگر ، به اطلاعات آنالوگ تبديل می نمايند. در کامپيوترهای Laptop اطلاعات، همچنان ديجيتال باقی خواهند ماند چون کامپيوترهای فوق اطلاعات را بصورت ديجيتال نمايش می دهند.

اگر از قاصله بسيار نزديک به صفحه نمايشگر يک کامپيوتر شخصی نگاه کنيد ، مشاهده خواهيد کرد که تمام چيزهائی که بر روی نمايشگر نشان داده می شود از “نقاط” تشکيل شده اند . نقاط فوق ” پيکسل ” ناميده می شوند. هر پيکسل دارای يک رنگ است . در برخی نمايشگرها ( مثلا” صفحه نمايشگر استفاده شده در کامپيوترهای اوليه مکينتاش ) هر پکسل صرفا” دارای دو رنگ بود: سفيد و سياه . امروزه در برخی از صفحات نمايشگر ، هر پيکسل می تواند دارای 256 رنگ باشد. در اغلب صفحات نمايشگر ، پيکسل ها بصورت ” تمام رنگ ” (True Color) بوده و دارای 16/8 ميليون حالت متفاوت می باشند. با توجه به اينکه چشم انسان قادر به تشخيص  ده ميليون رنگ متفاوت می باشد ، 16/8 ميليون رنگ بمراتب بيش از آن چيزی است که چشم انسان قادر به تشخيص آنها بوده و بنظر همان ده ميليون رنگ کفايت می کند!

هدف يک کارت گرافيک ، ايجاد مجموعه ای از سيگنالها است که نقاط فوق را بر روی صفحه نمايشگر ، نمايش دهند.

کارت گرافيک چيست ؟

يک کارت گرافيک پيشرفته، يک برد مدار چاپی بهمراه حافظه و يک پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نياز  گرافيکی ، طراحی شده است . اکثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده که بکمک آنها می توان عمليات گرافيک را انجام داد. کارت گرافيک دارای اسامی متفاوتی نظير : کارت ويدئو ، برد ويدئو ، برد نمايش ويدئوئی ، برد گرافيک ، آداپتور گرافيک و آداپتور ويدئو است .

مبانی کارت گرافيک

بمنظور شناخت اهميت و جايگاه کارت های گرافيک ، يک کارت گرافيک با ساده ترين امکانات را در نظر می گيريم . کارت مورد نظر قادر به نمايش پيکسل های سياه وسفيد بوده و از يک صفحه نمايشگر با وضوح تصوير 480 * 640 پيکسل استفاده می نمايد.  کارت گرافيک از سه بخش اساسی زير تشکيل می شود :

– حافظه . اولين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پيکسل را در خود نگاهداری می نمايد. در ساده ترين حالت ( هر پيکسل سياه و سفيد باشد ) به يک بيت برای ذخيره سازی رنگ هر پيکسل نياز خواهد بود. با توجه به اينکه  هر بايت شامل هشت بيت است ، نياز به هشتاد بايت (حاصل تقسيم 640 بر 8 ) برای ذخيره سازی رنگ مربوط به پيکسل های موجود در يک سطر بر روی صفحه نمايشگر  و 38400 بايت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حافظه بمنظور نگهداری تمام پيکسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .

– اينترفيس کامپيوتر . دومين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، روشی  بمنظور تغيير محتويات حافظه کارت گرافيک است . امکان فوق با اتصال کارت گرافيک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پيدا خواهد کرد. کامپيوتر قادر به ارسال سيگنال از طريق گذرگاه مربوطه برای تغيير محتويات حافظه خواهد بود.

– اينترفيس ويدئو . سومين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، روشی بمنظور توليد سيگنال برای مانيتور است . کارت گرافيک می بايست سيگنال های رنگی را توليد تا باعث حرکت اشعه  در CRT گردد. فرض کنيد که صفحه نمايشگر در هر ثانيه شصت فريم را بازخوانی / باز نويسی می نمايد ، اين بدان معنی است که کارت گرافيک تمام حافظه مربوطه را بيت به بيت اسکن  و اين عمل را شصت مرتبه در ثانيه انجام  دهد. سيگنال های مورد نظر برای هر پيکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه يک پالس افقی sync ، نيز ارسال می گردد.عمليات فوق برای 480 خط تکرار  شده  و در نهايت يک پالس عمودی  sync ارسال خواهد شد.

پردازنده های کمکی گرافيک

يک کارت گرافيک ساده نظير آنچه در بخش قبل اشاره گرديد ، Frame Buffer ناميده می شود. کارت،  يک فريم از اطلاعاتی را نگهداری می نمايد که برای نمايشگر ارسال شده است . ريزپردازنده کامپيوتر مسئول بهنگام سازی هر بايت در حافظه کارت گرافيک است .  در صورتيکه عمليات گرافيک  پيچيده ای را داشته باشيم ، ريزپردازنده کامپيوتر مدت زمان زيادی را صرف بهنگام سازی  حافظه کارت گرافيک کرده و برای ساير عمليات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا” اگر يک تصوير سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ريزپردازنده می بايست هر ضلع را رسم و عمليات مربوطه در حافظه کارت گرافيک را نيز انجام دهد. عمليات فوق زمان بسيار زيادی را طلب می کند.

کارت های گرافيک جديد ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلی کامپيوتر را کاهش می دهند. اين نوع کارت ها دارای يک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عمليات گرافيکی طراحی شده است. با توجه به نوع کارت گرافيک ، پردازنده فوق می تواند يک ” کمک پردازنده گرافيکی ” و يا يک ” شتاب دهنده گرافيکی ” باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعاليت نموده و در موارديکه از شتاب دهنده گرافيکی استفاده می گردد ، دستورات لازم از طريق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئوليت انجام آنها را برعهده خواهد داشت .

 در سيستم های  ” کمک پردازنده ”  ، درايور کارت گرافيک عمليات مربوط به کارهای گرافيکی را مستقيما” برای پردازنده کمکی گرافيکی ارسال می دارد. سيستم عامل هر چيز ديگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد.  در سيستم های ” شتاب دهنده گرافيکی ” ، درايور کارت گرافيک هر چيز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپيوتر ارسال می دارد. در ادامه پردازنده اصلی کامپيوتر ، شتاب دهنده گرافيک را بمنظور انجام  عمليات خاصی هدايت می نمايد. مثلا” پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نمايد که :” يک چند ضلعی رسم کن ”  در ادامه شتاب دهنده  فعاليت تعريف شده فوق را انجام خواهد داد.

عناصر ديگر بر روی کارت گرافيک

يک کارت گرافيک دارای عناصر متفاوتی است :

– پردازنده گرافيک . پردازنده گرافيک بمنزله مغز يک کارت گرافيک است . پردازنده فوق می تواند يکی از سه حالت پيکربندی زير را داشته باشد :

— Graphic Co-Processor . کارت هائی از اين نوع قادر به انجام هر نوع عمليات گرافيکی بدون کمک گرفتن از پردازنده اصلی کامپيوتر می باشند.

— Graphics Accelerator . تراشه موجود بر روی اين نوع کارت ها ، عمليات گرافيکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپيوتر انجام خواهند داد.

— FrameBuffer . تراشه فوق ، حافظه موجود بر روی کارت را کنترل و اطلاعاتی را برای ” مبدل ديجيتال به آنالوگ ” (DAC) ارسال خواهد کرد . عملا” پردازشی توسط تراشه فوق انجام نخواهد شد.

– حافظه . نوع حافظه استفاده شده  بر روی کارت های گرافيک متغير است . متداولترين نوع ، از پيکربندی dual-ported استفاده می نمايد. در کارت های  فوق امکان نوشتن در يک بخش حافظه و امکان خواندن از بخش ديگر حافظه بصورت همزمان امکان پذير خواهد بود. بدين ترتيب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنويسی يک تصوير کاهش خواهد يافت .

– Graphic BIOS . کارت های گرافيک دارای يک تراشه کوچک BIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به ساير عناصر کارت نحوه انجام عمليات (مرتبط به يکديگر) را تبين خواهد کرد. BIOS همچنين مسئوليت تست کارت گرافيک ( حافظه مربوطه و عمليات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت .

– Digital-to-Analog Converter ) DAC) . تبديل کننده فوق را RAMDAC نيز می گويند. داده های تبديل شده به ديجيتال مستقيما” از حافظه اخذ خواهند شد. سرعت تبديل کننده فوق تاثير مستقيمی را در ارتباط با مشاهده يک تصوير بر روی صفحه نمايشگر خواهد داشت .

– Display Connector . کارت های گرافيک از کانکتورهای استاندارد استفاده می نمايند.اغلب کارت ها از يک کانکتور پانزده پين استفاده می کنند. کانکتورهای فوق همزمان با عرضه VGA :Video Graphic Array  مطرح گرديدند.

– Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه فوق از نوع AGP است ..پورت فوق امکان دستيابی مستقيم کارت گرافيک به حافظه را فراهم می آورد.ويژگی فوق  باعث می گردد که سرعت پورت های فوق نسبت به PCI چهار مرتبه سريعتر باشد. بدين ترتيب پردازنده اصلی سيستم قادر به انجام فعاليت های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرافيک امکان دستيابی مستقيم به حافظه را خواهد داشت .

استاندارد های کارت گرافيک

اولين کارت گرافيک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گرديد. کارت فوق بصورت تک رنگ  و با نام Monochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گرديد. صفحات تمايشگری که از کارت فوق استفاده می کردند ، متنی بودند. رنگ نوشته سفيد يا سبز و زمينه سياه بود. در ادامه کارت های چهار رنگ Hercules Graphic Catd)HGC) ارائه گرديدند. سپس کارت های هشت رنگ Color Graphic Adapter)CGA)  و کارت های شانزده رنگ Enhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گرديدند.  توليدکنندگانی ديگر، نظير کمودور کامپيوترهائی را معرفی کردند که دارای کارت های گرافيک از قبل تعبيه شده و ساخته شده در سيستم بودند. کارت های فوق قادر به نمايش تعداد زيادی رنگ بودند.

زمانيکه شرکت IBM در سال 1987  کارت Video Graphic Array)VGA) را معرفی کرد، استاندارد جديدی در اين راستا مطرح گرديد. نمايشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصوير 400 * 720 بودند. يک سال بعد استاندارد Super Video Graphic Array)SVGA) مطرح گرديد.  استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 ميليون رنگ با وضوح تصوير 1024 * 1280 است .

کارت های گرافيک از استانداردهای متفاوتی پيروی می نمايند. توليدکنندگان کارت گرافيک همواره سعی در افزايش تعداد رنگ و وضوح تصوير با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرافيک می بايست قادر به اتصال به سيستم باشند. کارت های گرافيک قديمی اغلب از طريق  اسلات های ISA و يا PCI  به سيستم  متصل می شوند . اغلب کارت های گرافيک جديد از پورت AGP برای اتصال به کامپيوتر استفاده می نمايند.

   کارت گرافيک سه بعدی

 صفحه نمايشگردر کامپيوتر مسئول نمايش اطلاعات است . در زمان مطالعه يک مقاله، صفحه نمايشگر، اطلاعات را دو بعدی ( طول و عرض) نمايش خواهد داد. زمانيکه با استفاده از کامپيوتر يک فيلم را تماشا کرده و يا يک بازی کامپيوتری خاص را انجام می دهيم ، صفحه نمايشگر اطلاعات را در يک پنجره سه بعدی نمايش می دهد. دنيای سه بعدی که آن را از پشت کامپيوتر نگاه می کنيم ، تصويری واقعی از دنيائی است که در آن زندگی می کنيم و شايد همين موضوع باعث جذابيت بيش از اندازه دنيای سه بعدی در کامپيوتر باشد.

کامپيوتر برای نمايش اطلاعات بصورت سه بعدی بر روی يک صفحه نمايشگر تخت از چه ترفندهائی استفاده می نمايد؟ بازيهای کامپيوتری به چه صورت طراحی و نوشته می گردند تا قادر به ايجاد يک فضای سه بعدی کاملا” ملموس باشند؟ در اين بخش به بررسی ترفندهائی خواهيم پرداخت که توسط طراحان گرافيک سه بعدی استفاده شده و در ادامه به بررسی پتانسيل ها ی مورد نياز در يک کارت گرافيک پرداخته و نحوه بالفعل نمودن پنانسيل ها ی فوق را آشنا خواهيم شد.

چه چيزی يک تصوير سه بعدی را ايجاد می نمايد ؟

تصويری که علاوه بر طول ( درازا ) و عرض ( پهنا ) دارای ارتفاع ( عمق ) باشد ، يک تصوير سه بعدی است .تصويری که دارای صرفا” طول و عرص باشد يک تصوير دو بعدی خواهد بود. برخی از تصاوير با توجه به اهداف خود بصورت دو بعدی هستند. مثلا” برخی از تصاوير بين المللی که می توان آنها را در فردوگاه و يا ساير اماکن عمومی مشاهده نمود ( راهنمای رستوران ، راهنمای تلفن و … ) بگونه ای طراحی شده اند که با مشاهده آنان بتوان سريعا”  اقدامات مربوطه را انجام داد. بدين منظور در آفرينش تصاوير فوق از اشکال ساده و پايه استفاده بعمل می آيد. تصاوير و گرافيک دو بعدی برای ايجاد ارتباط سر يع و ساده با مخاطب دارای جايگاهی خاص هستند . گرافيک های سه بعدی مفاهيم بيشتری را به مخاطب منتقل خواهند کرد و لازم است که اين نوع تصاوير حامل اطلاعات بيشتری باشند.

به مثلث های فوق ، نگاه کنيد .هر مثلث در سمت چپ دارای سه خط ( ضلع ) و سه زاويه است .اين تمام اطلاعاتی است که توسط يک مثلث قابل بيان است . در سمت راست ، يک هرم  مشاهده می گردد. هرم دارای يک ساختار سه بعدی است که از چهار مثلت  تشکيل می گردد. هرم پنج خط و شش زاويه را برای بيان يک مفهوم در اختيار دارد. همانگونه که مشاهده می شود يک تصوير سه بعدی قادر به بيان مفاهيم و اطلاعات بمراتب بيشتری نسبت به تصاوير دو بعدی است .

گرافيک سه بعدی چيست ؟

برای اغلب کاربران مشاهده يک بازی کامپيوتری متداولترين روش برای مشاهده گرافيک سه بعدی است . بازيهای کامپيوتری بر اساس تصاويری ايجاد می گردند که کامپيوتر در آفرينش آنها نقشی حياتی دارد. تصاوير فوق می بايست مراحل تدوين زير را سپری نمايند:

• ايجاد يک دنيای مجازی سه بعدی
• مشخص نمودن بخش هائی از دنيای مجازی که می بايست بر روی صفحه نمايش داده شوند.
• مشخص نمودن نحوه نمايش هر پيکسل بر روی صفحه تا از اين طريق بتوان يک تصوير واقعی را نمايش داد.

 چگونه می توان يک تصوير را مشابه  شکل واقعی آن ايجاد نمود؟

برای آفرينش تصاوير گرافيکی و انطباق آنها با شکل واقعی ، می بايست پيکسل ها را بر روی يک صفحه دو بعدی مستقر و با انجام عمليات متفاوت ، يک تصور سه بعدی  از آنان را خلق تا هر بيننده در برخورد با تصوير خلق شده يک برداشت سه بعدی از تصوير را در ذهن خود ايجاد نمايد. در اين راستا از امکانات متعدد نظير : Shapes  ، Surface textures  ، Lighting ,Perspective , Depth of field و Anti-aliasing استفاده می گردد. بررسی هر يک از موارد فوق خارج از حوصله اين بخش بوده و کاربران می توانند از منابع ذيربط در رابطه با ” گرافيک سه بعدی ” استفاده نمايند.

کارت گرافيک سه بعدی

در ابتدای مطرح شدن کامپيوترهای شخصی ، رفتار کارت های گرافيک مشابه يک مترجم بود. در چنين مواردی تصاوير ايجاد شده  توسط پردازشگر بکمک کارتهای گرافيک به پالس های الکتريکی مورد نياز درايور مانيتور کامپيوتر، تبديل می گرديدند. با اينکه روش فوق بدرستی کار می کرد ولی سهم پردازنده  برای انجام عمليات (پردازش) بسيار بالا بود . در اين راستا تمام عمليات مربوط به پردازش تصوير توسط پردازنده صورت می گرفت . وضعيت فوق صرفا” مختص کارت گرافيک نبود و اغلب کارت ها دارای عملکردی مشابه کارت گرافيک با توجه به حوزه عملکرد خود بودند.

پس از مطرح شدن بازيهای مدرن سه بعدی و نمايش های چند رسانه ای ، نياز به يک پردازنده با سرعت بالا احساس گرديد. با قرار گرفتن پردازنده با سرعت بالا در کنار کارت گرافيک ، عمليات پردازش با سهم  متفاوت بين پردازنده اصلی سيستم و پردازنده کارت گرافيک تقسيم گرديد.

اولين مرحله در ساخت يک تصوير ديجيتال سه بعدی ، ايجاد دنيائی مملو از اضلاع و زاويه است . دنيای فوق از يک مدل سه بعدی مبتنی بر رياضيات به مجموعه ای از الگوها ی دو بعدی بمنظور نمايش بر روی نمايشگر ، تبديل می شدند. تصاوير انتقال يافته در ادامه با افزودن مجموعه امکاناتی نظير : Surface ، بگونه ای تبديل می گرديدند تا بتوان آنها را بر روی يک مانيتور مشاهده کرد. پردازنده اختصاصی کارت گرافيک مسئوليت عمليات rendering را برعهده می گرفت ( پردازنده اصلی سيستم درگير قضيه فوق نمی گرديد ) . کارت های گرافيک TNT2  و VooDoo3 دارای پردازنده های اهتصاصی مربوط به خود می باشند. يکی ديگر از تحولات بسيار مهم در رابطه با کارت ها ی گرافيک سه بعدی که مسئوليت پردازنده اصلی در عمليات پردازش را کاهش می داد ، توسط GeForce 256 از شرکت Nvida ارائه گرديد. همانگونه که اشاره شد ، کارت های گرافيک قبلی با هدف کاهش حجم عمليات پردازنده اصلی و افزايش سرعت محاسبات پردازش ، پردازنده  خود رامکلف به انجام rendering تصوير نموده بودند. در کارت GeForce 256 علاو ه بر اين ، امکان انتقال مدل مورد نظر از فضای سه بعدی محاسباتی به يک فضای دو بعدی نيز فراهم گرديد. با توجه  به اينکه در تبديل فوق از معادلات پيچيده رياضی بهمراه اعداد اعشاری استفاده می گردد ، با قبول مسئوليت عمليات فوق توسط پردازنده اختصاصی کارت گرافيک ، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلی بطرز چشمگيری کاهش و زمان لازم برای پرداختن به ساير موضوعات مورد علاقه و در عين حال مهم برای پردازنده اصلی فراهم می گرديد! .

کارت گرافيک Voodoo 5 از شرکت 3dfx ، عمليات ديگری را از دوش پردازنده اصلی برداشت . شرکت فوق اين تکنولوژی را T-buffer نامگذاری کرد. تکنولوژی فوق فرآيند Rendering را بهبود بخشيده است . در اين تغيير و تحول از بعد Rendering ، پردازنده اصلی سيستم عملا” درگير نخواهد گرديد.

کارت های گرافيک طی ساليان اخير نسبت به  زمانيکه صرفا” بصورت متن ( 25 سطرو 80 ستون )  و تک رنگ بودند، سريعا” رشده نموده و همچنان اين روند ادامه خواهد يافت . امروزه ميليون ها کاربر از بازيهای مدرن کامپيوتری و برنامه شبيه ساز گرافيکی به لطف پيشرفت های بدست آمده در صنعت کارت های گرافيک ، استفاده و از آنها لذت می برند.ما می خواهيم بر صفحه نمايشگر خود يک دنيای واقعی از آنچه در هستی است را مشاهده نمائيم ، بدون شک کارت های گرافيک در اين راستا دارای نقش انکار ناپذيری خواهند بود.

  صفحه کليد 

 صفحه کليد، متداولترين وسيله ورود اطلاعات در کامپيوتر است .عملکرد صفحه کليد مشابه يک کامپيوتر است!

 صفحه کليد شامل مجموعه ای از سوييچ ها است که به يک ريزپردازنده متصل می گردند. ريزپردازنده وضعيت هر سوئيچ را هماهنگ و واکنش لازم  در خصوص تغيير وضعيت يک سوئيچ را از خود نشان خواهد داد.

انواع صفحه کليد

صفحه کليدها از بدو استفاده در  کامپيوتر، تاکنون کمتر دستخوش تغييراتی شده اند. اغلب تغيرات اعمال شده در رابطه با صفحه کليد، افزودن کليدهائی خاص ، بمنظور انجام خواسته های مورد نظر است . متداولترين نوع صفحه کليدها عبارتند از :

• صفحه کليد پيشرفته با  101 کليد
• صفحه کليد ويندوزبا  104 کليد
• صفحه کليد استاندارد اپل با 82 کليد
• صفحه کليد پيشرفته اپل با 108 کليد

کامپيوترهای laptop دارای صفحه کليدهای مختص بخود بوده که آرايش کليدها بر روی آنان با صفحه کليدهای استاندارد متفاوت است . برخی از توليد کنندگان صفحه کليد،  کليدهای خاصی را نسبت به صفحه کليدهای استاندارد اضافه نموده اند.  صفحه کليد  دارای چهار نوع  کليد متفاوت است :

• کليدهای مربوط به تايپ
• کليدهای مربوط به بخش اعداد (Numeric keypad)
• کليدهای مربوط به توابع ( عمليات ) خاص
• کليدهای کنترلی

کليدهای تايپ بخشی از صفحه کليد را شامل می گردنند که بکمک آنها می توان حروف الفبائی را تايپ نمود. آرايش کليدهای فوق بر روی صفحه کليد مشابه دستگاههای تايپ است . همزمان با گسترش استفاده از کامپيوتر در بخش های تجاری ضرورت وجود کليدهای خاص عددی برای بهبود سرعت ورود اطلاعات نيز احساس گرديد، بدين منظوور Numeric keypad در صفحه کليدها مورد استفاده قرار گرفت . با توجه به اينکه حجم بالائی از اطلاعات بصورت عدد می باشند ، يک مجموعه با 17 کليد به صفحه کليد اضافه گرديد. آرايش کليدهای فوق بر روی صفحه کليد مشابه اغلب ماشين های حساب است . در سال 1986 شرکت IBM صفحه کليد اوليه خود را تغيير و کليدهای عملياتی و کنترلی را به آن اضافه کرد. کليدهای عملياتی بصورت يک سطر و در بالاترين قسمت صفحه کليد قرار می گيرند.  با استفاده از نرم افزارهای کاربردی و يا سيستم عامل می توان به هر يک از کليدهای عملياتی مسئوليتی را واگذار نمود. کليدهای کنترلی باعث کنترل مکان نما (Cursor) و صفحه نمايشگر می باشند. در اين راستا از چهار کليد ( با فرمت معکوس حرف T ) بين بخش مربوط به کليدهای مختص تايپ و بخش عددی صفحه کليد استفاده شده است. با استفاده از کليدهای فوق کاربران قادر به حرکت مکان نما بر روی صفحه نمايشگر خواهند بود. در اغلب نرم افزارها با استفاده از کليدهای کنترلی کاربران قادر به پرش هائی با گام های بلند نيز خواهند بود. اين کليدها شامل موارد زير می باشد :

• Home
• End
• Insert
• Delete
• Page Up
• Page Down
• Control (Ctrl)
• Alternate (Alt)
• Escape (Esc)

صفحه کليد ويندوز، کليدهای اضافه ای را معرفی نمود. کليدهای Windows يا Start و يک کليد Application نمونه هائی در اين زمينه می باشند.  صفحه کليدهای ” اپل ” اختصاص به سيستم های مکينتاش دارد. شکل زير يک نمونه از صفحه کليدهای فوق را نشان می دهد:

پردازنده موجود در يک صفحه کليد ، بمنظور عملکرد صحيح صفحه کليد، می بايست قادر به شناخت و آگاهی از چندين موضوع باشد. مهمترين اين موضوعات عبارتند از :

• آگاهی از موقعيت کليد در ماتريس کليد ها ( مدار ماتريسی )
• ميزان جهش ( Bounce ) کليد و نحوه فيلتر نمودن آن
• سرعتی که اطلاعات برای typematics ارسال می گردند.

 مدارماتريسی کليد ها ، يک شبکه ازمدارات بوده و در زيرکليد ها قرار دارد.در تمام صفحه کليدها، هر مدار در نقطه مربوط به يک کليد خاص، شکسته می گردد.با فشردن يک کليد فاصله موجود بين مدار حذف و امکان ايجاد يک جريان ضعيف بوجود می آيد. پردازنده وضعيت هر يک از کليدها را از بعد پيوستگی در نقطه تماس مدار مربوطه،  بررسی می کند. زمانيکه تشخيص داده شد که يک مدار بسته شده ( اتصال برقرار است ) است، مقايسه بين محل کليد مورد نظر با ” طرح کاراکترهای” (bitmap)  موجود در حافظه ROM انجام می گيرد. طرح کاراکترها، يک چارت مقايسه ای برای پردازنده بوده تا به وی اعلام گردد، کدام کليد در مختصات X,Y  در مدارماتريسی کليد ها ، قرار دارد.در صورتيکه بيش از يک کليد  بصورت همزمان فعال شده باشد پردازنده بررسی خواهد کرد که آيا ترکيب کليدهای فشرده شده دارای يک طرح کاراکتر است . مثلا” در صورت فشردن  کليد a ، حرف a برای کامپيوتر ارسال می شود.در صورتيکه کليد shift را نگاهداشته و کليد a را فعال نمائيم پردازنده ترکيب فوق را با طرح  کاراکترها  مقايسه و حرف A را توليد خواهد کرد.

صفحه کليد از سوئيچ  بمنظور اعمال  تغييردر جريان مربوط به مدارات صفحه کليد استفاده می نمايد.زمانيکه کليدی فشرده می گردد،  ميزان اندکی لرزش بين سطح تماس وجود داشته که bounce ناميده می گردد. پردازنده موجود در صفحه کليد آن را تشخيص داده و متوجه اين موضوع خواهد شد که فعال و غير فعال شدن سريع سوئيج بصورت تکراری ، نشاندهنده فشردن چندين کليد نبوده و صرفا” يک کليد در نظر گرفته خواهد شد.( تمام سيگنال های ديگر حذف و صرفا” يک سيگنال در نظر گرفته خواهد شد) . در صورتکيه کليدی را برای مدت زمانی نگه داری شده و اين عمل ادامه يابد پردازنده تشخيص خواهد داد که شما قصد داريد کليدهائی را بصورت تکراری برای کامپيوتر ارسال داريد عمليات فوق typematics ناميده می شود. در فرآيند فوق تاخير بين هر ضربه بر روی کليد می تواند توسط نرم افزار مشخص گردد. دامنه تاخير فوق از 2 کاراکتر در ثانيه شروع و می تواند تا 30 کاراکتر در ثانيه ادامه يابد .

تکنولوژی های صفحه کليد

صفحه کليدها از تکنولوژی های متفاوت سوئيچ، استفاده می نمايد. ما علاقه منديم زمانيکه کليدی  بر روی صفحه کليد فعال می گردد، واکنش آن را حس نمائيم ،.ما می خواهيم صدای “کليک ” کليدها را در زمان تايپ بشنويم ، ما می خواهيم کليدها محکم ( سخت )  بوده و در زمان فشردن يک کليد  سريعا” کليد فشرده شده به حالت اوليه خود برگردد. در اين راستا از تکنولوژی های متفاوتی استفاده می گردد:

• Rubber dome mechanical
• Capacitive non-mechanical
• Metal contact mechanical
• Membrane mechanical
• Foam element mechanical

متداولترين تکنولوژی سوئيچ استفاده شده در صفحه کليد rubber dome ( لاستيک برجسته) است . در اين نوع صفحه کليدها، هر کليد بر روی يک لاستيک برجسته  کوچک و انعطاف پذير به مرکزيت  يک کربن سخت  قرار می گيرد.زمانيکه کليدی فعال می گردد يک پيستون بر روی قسمت پائين کليد مجددا” لاستيک برجسته  را بسمت پايين بحرکت در می آورد. مسئله فوق باعث می گردد که کربن سخت ،  بسمت پايين حرکت  نمايد. ماداميکه کليد نگاه داشته شود کربن، مدار را برای آن بخش  ماتريس  تکميل می نمايد. زمانيکه کليد رها ( آزاد) می گردد، لاستيک برجسته مجددا” به شکل و حالت اوليه بر می گرداند.

سوئيچ های صفحه کليد های با تکنولوژی لاستيک برجسته ارزان و مقاوم در مقابل جهش و خورندگی می باشند چراکه لايه پلاستيکی ماتريس کليدها را در برمی گيرد. سوييچ های پرده ای در عمل شباهت زيادی با سوييچ های پلاستيکی دارند.کليدهای فوق دارای بخش مجزا برای هر کليد نبوده و در عوض از يک ورق پلاستيکی با برآمدگی های مربوطه به  هر کليد استفاده می نمايند. از اين نوع صفحه کليدها برای صنايع سنگين استفاده می گردند. ا از صفحه کليدهای فوق بندرت در کامپيوتر استفاده می گردد .

سوئيچ های Capacitive غير مکانيکی بوده چراکه در آنها مشابه ساير تکنولوژيهای مربوط به صفحه کليد از يک مدار کامل استفاده نمی گردد. در اينن سوئيچ ها جريان بصورت پيوسته در بين تمام بخش های ماتريس کليد وجود و حرکت می نمايد .

اتصالات صفحه کليد

زمانيکه کليدی توسط کاربر فعال می گردد پردازنده صفحه کليد بررسی لازم را انجام ( با توجه به مدار ماتريسی ) ونوع  حرفی را که می بايست برای کامپيوتر ارسال گردد،  مشخص می نمايد. کاراکترها در يک بافر و يا حافظه ای که معمولا” شانزده بايت ظرفيت دارد، قرار خواهند گرفت . در ادامه با توجه به نوع اتصالات مربوطه ، کاراکتر مورد نظر ارسال خواهد شد. . انواع متداول  کانکتورهای صفحه کليد عبارتند از :

• کانکتور پنج پين DIN)Deustche industrie Norm)
• کانکتور شش پين PS/2
• کانکتور چهار پين USB
• کانکتور داخلی ( برای کامپيوترهای Laptops ).

کانکتورهای پنج پين از رايج ترين کانکتورهای صفحه کليد می باشند . برخی از کامپيوترها از کانکتور PS/2 استفاده می نمايند. امروزه در سيستم های جديد کانکتورهای PS/2 جای خود را به کانکتورهای USB داده  است . نوع کانکتوراستفاده شده دارای اهميت زيادی نبوده  و در اين راستا لازم است که به دو نکته اساسی دقت گردد . اولين موضوع برق مورد نياز صفحه کليد است . صفحه کليدها به ميزان اندکی برق ( حدودا” پنج ولت ) نياز دارند. کابل حمل کننده داده از صفحه کليد بسمت کامپيوتر قرار می گيرد.قسمت ديگر کابل صفحه کليد به پورتی متصل می گردد که مديريت آن توسط کنترل کننده صفحه کليد انجام می گيرد.کنترل کننده فوق يک مدار مجتمع بوده که مسئوليت آن پردازش تمام داده های ارسالی توسط صفحه کليد و هدايت آنها بسمت سيستم عامل است .زمانيکه سيستم عامل از وجود داده ارسالی توسط صفحه کليد آگاه  گردديد ، عمليات متفاوتی توسط سيستم عامل انجام خواهد شد.

–  آيا داده صفحه کليد يک دستور در سطح سيستم است؟ .( مثلا” فعال کردن کليدهای Ctrl-Alt-Delete).

– سيستم عامل در ادامه داده صفحه کليد را در اختيار برنامه جاری قرار خواهد داد.

– برنامه در حال اجراء ، قادر به شناسائی داده صفحه کليد بوده و آن را بعنوان يک دستور در سطح برنامه تلقی خواهد کرد.( مثلا” کليدهای Alt-f که در برنامه های مبتنی بر ويندوز باعث فعال شدن يک پنجره می گردد )

پس از شناخت و بررسی نوع داده ارسال شده توسط صفحه کليد ( دستور به سيستم عامل و يا دستور برای يک برنامه خاص ) پردازش های لازم با توجه به ماهيت داده انجام خواهد شد.

طراحی قالب وردپرس اصلی ترین حرفه در شرکت فناوی اطلاعات آنفایو است. مهمترین دستاوردطراحی قالب وردپرس باید شناساندن نام تجاری ، معرفی خدمات و محصولات شما باشد که رسیدن به این مهم با رعایت استانداردهای جهانی طراحی سایت که شامل بهینه سازی وب سایت بر اساس الگوریتم موتورهای جستجو ، در کنار داشتن ظاهری زیبا فراهم می شود. در دنیای مجازی امروز و عصر پیشرفته ارتباطات برای صاحبان سازمان ها ، نهادهای دولتی و صاحبان مشاغل وکسب وکار آزاد داشتن یک وب سایت امری ضروری است .از مزایای داشتن سایت معرفی ، اطلاع رسانی ، بازاریابی و قابلیت های نوین تبلیغاتی میباشد .کاربران میتوانند از هر نقطه دنیا فقط با یک کلیک به شما دسترسی داشته باشند.

شرکت آنفایو خدمات طراحی سایت (طراحی وب) خود را، با توجه به نیازهای کارفرمایان، نوع فعالیت و متناسب با بودجه در نظر گرفته شده برای طراحی سایت (طراحی وب) در نظر می گیرد. آنفایو با بهره گیری از بهتریت متخصصین حرفه ای برنامه نویسی ، داشتن تیم تخصصی طراحی سایت ، تسلط به علوم روز دنیای کامپیوتر و اینترنت و مشاوره رایگان وپشتیبانی ۲۴ ساعته آمادگی خود را برای طراحی وب سایت های دولتی ، سازمانی ، شرکتی وشخصی با تلفیق هنر گرافیک دیجیتالی و جدیدترین تکنیک های برنامه ویسی اعلام میدارد .افزایش آمار ، دسترسی ساده کاربران و سرعت وب سایت خود را به شرکت طراحی سایت و طراحی قالب وردپرس آنفایو بسپارید.