顯示卡(圖形加速卡)領域,隨著技術水平的日趨更新,專業(yè)化越來越強,大家常見的顯卡多是針對家用、普通商用、圖形設計應用等各種檔次的產(chǎn)品。而在高端、特殊應用領域,多屏顯示、多屏拼接、高分辨率顯示、立體顯示、高清顯示、醫(yī)學影像顯示等新名詞已經(jīng)逐漸為越來越多的專業(yè)人員所熟悉和應用。下面,我們就對這些產(chǎn)品、技術、市場作一些概要性的分析,希望能對這些應用領域的專業(yè)人員有所幫助。
在概述此類產(chǎn)品之前,我們不得不先簡單介紹一下加拿大matrox公司。Matrox公司的產(chǎn)品涵蓋三個領域:圖形卡公司(Matrox Graphics)、圖像卡公司(Matrox Imaging)和視頻公司(Matrox Video)。
其中,matrox圖形卡公司有著30年的歷史,一直致力于產(chǎn)品技術的更新,尤其在多屏顯示領域是業(yè)界的領頭羊,最早將雙屏顯示概念推向市場并不斷從應用角度完善,并隨后推出了三屏環(huán)視顯示技術,在這個過程中,matrox在四屏顯示、多屏顯示產(chǎn)品方面不斷完善,而后又推出了一些列針對特殊應用領域的顯示產(chǎn)品。在這個歷程中,之所以matrox公司能步步領先,是因為他對圖形處理核心技術的掌握以及多屏顯示技術的充分理解,每一個新產(chǎn)品的推出都是最新技術的成果;相對matrox而言,很多其他品牌的多屏產(chǎn)品多為使用過時技術而應用價值不高,或者使用第三方硬件為基礎研發(fā),造成因硬件(圖形芯片)水平不高而導致性能、功能上的瓶頸。
一、普通多屏應用
對于桌面系統(tǒng)來說,越來越多的使用人員會感覺到信息量的增長需求已經(jīng)超過了單臺顯示器所能容納的范圍,而用兩臺機器做一件事情不現(xiàn)實,或者即使是兩件事情放在兩臺機器上面處理也浪費資源、使用不方便。于是,越來越多的應用領域會開始追求一套系統(tǒng)上安裝兩個或更多的顯示器以擴展自己的工作桌面(desktop)使得能在同一時間看到更多的信息或做更多的事情(使用多個應用程序)。在這樣的應用中,有以下的解決方案可以選擇:
1、兩屏方案:
這是典型的擴展模式的應用,目的是增加顯示信息量。
局部放大功能對于設計人員來講,是非常方便的工具,避免的反復縮放操作的煩瑣,在修改圖片時大大提高效率。
DVDMax功能可以在第二個屏(接電視機)上顯示全屏的視頻。對于家用或者非編系統(tǒng)會有意義。
TV-out功能可以將需要的內(nèi)容輸出到電視機
雙屏克隆功能可以使兩個顯示器顯示一樣的內(nèi)容。
2、三屏方案:
三屏的環(huán)視效果可以更大地增加桌面顯示內(nèi)容。
也可以將第三個屏接電視機,應用于非編工作站。
3、四屏或更多屏方案
在很多應用中,需要使用者同時間看到很多不同信息,還要處理,不能漏掉重要信息,因此不能用切換窗口的方法解決,多屏的方案是很好的解決辦法(獨立模式應用)。甚至,可以做到更多屏,而操作者只需用一臺機器、一個鍵盤、一只鼠標。
對于只用一個應用程序的使用者來講,信息量的增加倍數(shù)是驚人的(擴展模式應用)。
通過一套系統(tǒng)內(nèi)多卡配合的靈活方案,可以通過獨立模式、擴展模式的組合設置,實現(xiàn)在一套系統(tǒng)內(nèi)根據(jù)應用需求增加部分應用程序的顯示信息量,同時也能做到部分屏幕的旋轉(zhuǎn)、克隆等功能。使方案更加貼近使用者的需要。
二、多屏拼接類應用
1、 普通多屏拼接顯示
普通拼接的應用領域很廣泛,適用于需要監(jiān)控顯示大量圖文信息的應用,如在金融和能源貿(mào)易行業(yè)、公共信息顯示、電視墻、物流配送控制中心、航空運輸控制中心(空管)、航班等交通信息顯示、數(shù)字菜單顯示、進程控制中心、醫(yī)學影像顯示、電力行業(yè)(如電廠、水電站、供電局等電力監(jiān)控)、安全應急控制中心(如110報警指揮中心、道路監(jiān)控中心、消防指揮中心)等。
屏幕可以旋轉(zhuǎn),以適應特殊方案。 可以設置屏幕顯示內(nèi)容一樣的克隆模式。
可以設置為擴展的屏幕。 可以支持電視輸出的拼接。
2、 投影無縫拼接(邊緣融合edge-blending)
隨著大型展示市場需求的增長,投影的無縫拼接技術越來越受到用戶的歡迎,廣泛應用于大型展示、會場、虛擬實驗室等環(huán)境。投影拼接方案的目的有兩個:
一,增加屏幕尺寸使其達到數(shù)倍于單屏投影的最大尺寸;
二,在這個尺寸上面顯示更多、更精細的內(nèi)容。在這兩個目的實現(xiàn)的基礎上,將因拼接而產(chǎn)生的接縫(黑縫或重疊亮線)消去。
邊緣融合無縫拼接的實現(xiàn)需要兩個步驟:
第一步,邊緣疊加(edge overlapping),將相鄰屏幕的拼接部分作部分的重疊處理;
第二步,邊緣疊加部分的消隱(edge feathering),疊加部分會比周圍的亮度高,通過消隱去處拼接縫。
邊緣疊加(edge overlapping)示意
邊緣消隱(edge feathering)示意
傳統(tǒng)的解決辦法有幾種(以三屏3x1拼接為例):
其一,將標準的VGA信號復制成三個輸出(通過類似分屏器的轉(zhuǎn)換裝置)然后輸入三臺投影儀,每臺投影儀只輸出顯示其中大約三分之一信息,然后適當疊加拼起來,再消隱。此方案可以在較低投入的基礎上實現(xiàn)無縫拼接,但將大大降低分辨率,它的實質(zhì)是將普通的VGA信號強行拉大,拼接后的分辨率非常低,每行像素只能達到1000點左右。
其二,使用外置的邊緣融合機。
融合機的功能是將三個屏幕的內(nèi)容作部分疊加處理并消隱輸出。此方案是現(xiàn)在比較多應用的方案,但缺點有二:一,需要針對每個應用軟件做分屏、疊加功能的開發(fā),客戶應用非常局限;二,成本很高,融合機一般價格都以數(shù)十萬計。
其三,也就是我們現(xiàn)在在推薦的,使用專業(yè)的matrox疊加輸出卡組成的系統(tǒng),直接輸出經(jīng)過硬件疊加處理后的三屏輸出信號至帶有融合消隱功能的投影儀。實施非常簡單,每屏輸出的分辨率(實際可以顯示的信息量)可以達到現(xiàn)有投影儀的極限,假如投影儀設置為1024x768輸出的話,拼接后每行像素可達3000左右(減去疊加部分像素)。而且,客戶的使用不受軟件開發(fā)的限制,甚至可以不需要開發(fā)任何應用軟件,使用通用軟件就可以了。
3、大型背投拼接墻
在一些需要超大屏幕、并且需要分辨率比較高的應用領域,可以采用背投拼接墻方案,將背投箱體進行堆疊矩陣拼接。
如果是4個屏以內(nèi)的簡單方案(2x1、3x1、4x1或2x2),使用普通的matrox多屏卡即可達到比較好的效果(包括多媒體性能),可使用matrox Parhelia系列或QID系列的顯示卡。
超過4個屏,如果對多媒體沒有太高要求,只是普通圖文信息的顯示,則可選擇matrox G450MMS系列的多屏顯示卡進行拼接(一機多卡)。
但是,假如需要多路的視頻或VGA信號輸入,并在輸出時需要回放多個輸入的視頻或VGA信號且需要窗口疊加的話,就需要選擇專業(yè)的多路輸入、多路輸出的背投拼接卡(matrox VPX或PPX系列卡)。
三、分散多屏顯示、集中控制應用
在公共信息顯示應用領域,往往屏幕不需要堆疊拼接在一起,多屏幕被分配在不同的地方,根據(jù)需要或顯示同樣內(nèi)容或顯示不同內(nèi)容,考慮到管理因素,又需要采用盡量少的主機。Matrox多屏卡所提供的豐富、靈活的功能為這樣的需求提供了非常好的解決方案。
采用matrox多屏卡,可實現(xiàn)一機管理多片卡,最高支持單機輸出16路信號,這些輸出信號可以根據(jù)需要設置成多個窗口(windows),每個窗口可以由單屏幕或多屏幕(2x1、3x1、2x2、3x2等擴展模式)組成,可以選擇部分窗口的克隆模式(顯示同樣內(nèi)容)、旋轉(zhuǎn)模式(豎屏顯示),每個窗口或顯示輸出可以設置不同的分辨率。Matrox提供的完善、靈活的驅(qū)動可以使集成工程的軟件開發(fā)人員在開發(fā)控制程序時方便地管理每個窗口的顯示內(nèi)容。
四、特殊顯示應用
1、空管系統(tǒng)應用
在空管(空中交通管制)領域,管理(控制)者需要精確地看到航班飛行的準確狀況,且不能忽視其中任何信息。在空管的主要監(jiān)控設備中,會使用2048x2048(2kx2k,400萬像素)的顯示模式,matrox ATC(Air Traffic Control)卡能很好地支持這種顯示模式。
除此以外,matrox為支持apple的30寸高分辨液晶顯示器而推出的另一款卡DL256能提供2560x1600分辨率(400萬像素)的顯示方案為空管領域應用提供了一個廉價高性能的解決方案。此方案對于ATM(Air Traffic Management,空中交通管理)也非常有意義,對于航班計劃、管理、控制人員來說,管理更大量的信息有利于工作效率的提高。
2、 立體顯示
在人工智能、勘探、偵察等高端領域,我們可以提供立體顯示的解決方案。
3、 超高或特殊分辨率應用
在一些特殊領域(如勘探、GIS地理信息系統(tǒng)、電路設計、廣告設計以及其他需要顯示大量信息的應用領域),或者由于特殊顯示設備的要求,會有一些特殊的或者超高的分辨率需求,我們現(xiàn)有產(chǎn)品可以提供如下分辨率支持:
3840x2400(900萬像素),配合IBM推出的900萬像素顯示器。
2560x1600(400萬像素),配合apple 30” Cinema Display顯示器。
2048x2048(400萬像素),配合空管專用的顯示器。
1920x1200(230萬像素),配合apple 23” Cinema Display顯示器。
1680x1050(170萬像素),配合apple 20” Cinema Display顯示器。
4、 同步仿真應用(虛擬現(xiàn)實)
應用領域:
- 大尺寸的拼接屏幕墻
- 多屏幕的駕駛模擬(飛行、航海駕駛訓練)
- 在跨多個系統(tǒng)、多顯示卡的復雜分布式渲染系統(tǒng)中保持每個屏幕的顯示同步
5、 醫(yī)學影像應用
在醫(yī)學診斷、研究中,現(xiàn)代醫(yī)學影像技術的應用日趨普及,針對這些應用,我們有不同檔次的顯示方案供選擇,提供1M、1.3M、2M、3M、5M等以及創(chuàng)新的4M(2560x1600)、9M(3840x2400)方案。
6、 客戶定制服務
針對客戶關于顯示的特殊需求(如特殊分辨率、特殊應用平臺等),matrox可以提供特殊的技術定制服務。
五、多平臺應用支持
多種接口:AGP、PCI-Express、PCI、PCI-X
多種規(guī)格:普通板卡規(guī)格、Low-profile規(guī)格
多種操作系統(tǒng)支持:Windows XP/2000 / Linux / Sun Solaris
六、使用者的一些概念誤區(qū)
1、屏幕尺寸與分辨率、像素的概念
有些使用者會認為,想增加顯示內(nèi)容只要增大顯示器尺寸就可以了。事實并不是這樣,一臺機器信息量的顯示決定因素是所能輸出的像素數(shù)量。例如一臺普通液晶顯示器的分辨率為1024*768,那么像素就有1024x768=786432,差不多80萬像素,有時會被稱為1M(百萬)像素;而如果分辨率是1600*1200的話,像素就會有差不多2M(百萬)像素。而一般超大尺寸的屏幕(如等離子或家用液晶電視)的像素只有100萬像素左右,盡管尺寸有42英寸或更大。有些商家在這方面會有欺騙行為,比如我曾看到過某日本名牌的液晶電視(可作顯示器),說明書上標稱300萬像素,仔細觀察計算方法,竟然是:1366*768*3,1366*768是分辨率,*3的解釋竟然是說每個顯示的像點有三種顏色(三原色),所以*3。這樣的行為完全是欺騙,像素的概念就是分辨率所能顯示的點數(shù)(信息量),而每個點應該是能顯示各種顏色的。
所以,我們?nèi)绻麑π畔⒘康娘@示有要求的話,應該去看分辨率或者像素(真正概念的像素);而尺寸的選擇只是為了適應使用的環(huán)境和習慣(根據(jù)擺放空間和自己的觀看距離)。
2、選擇產(chǎn)品的一些必須考慮的標準
現(xiàn)在市場上產(chǎn)品的品牌、型號紛紜復雜,如何選擇,需要多方面考慮,才能充分滿足使用需求并且節(jié)省必要成本。有幾點提出供大家參考:
A、技術領先性,多屏及特殊顯示技術的領先程度決定了最終產(chǎn)品的性能,研發(fā)廠商如果能有從硬件到軟件上的先進技術,對于產(chǎn)品的性能將起到?jīng)Q定作用。在技術的衡量上面應該考慮到需求重點能否滿足,而不是僅看品牌名氣或者一些與技術、性能無直接關系的測試指標,F(xiàn)在市場上有很多多屏產(chǎn)品,使用的硬件核心是若干年前的,這會造成性能上的瓶頸,而這種瓶頸是無法用板卡設計或驅(qū)動設計加以改善的,屬于先天不足。而還有一些新進入多屏行業(yè)的廠商,盡管在三維處理或其他方面(如顯卡市場占有率)上面有一些優(yōu)勢,但畢竟在多屏方面的技術并不全面,這會造成在多屏性能、功能上的無法充分滿足需要的屏障。
B、穩(wěn)定性,使用者在使用產(chǎn)品時,對于穩(wěn)定性的要求有時甚至超過性能指標,尤其是在重要應用領域(如監(jiān)控、軍事、醫(yī)療等),這方面的指標(平均無故障時間、產(chǎn)品使用環(huán)境要求等)不容忽視。
C、產(chǎn)品生命周期,任何產(chǎn)品一旦被應用于行業(yè),形成穩(wěn)定的解決方案,就需要產(chǎn)品供應廠商能在一個相對穩(wěn)定的時間內(nèi)(一般要若干年甚至超過10年)不能停止供貨及服務。而現(xiàn)在普通市場上絕大多數(shù)產(chǎn)品的生命期只有半年到一兩年,這樣短的時間會造成與行業(yè)應用方案研發(fā)、實施上的時間錯位,研發(fā)人員還未能將方案穩(wěn)定地付諸使用時,可能產(chǎn)品就淘汰了。從另一角度看,廠商在未能充分將硬件性能改善到最穩(wěn)定階段時,就又將注意力集中到新的硬件上了。
D、產(chǎn)品性能、功能的明確對比、測試,在很多客戶提出需求后,不同的廠商會提出不同的解決方案,看似差不多,但客戶往往會忽略或者不懂得不同方案之間的本質(zhì)區(qū)別,這樣會造成在方案實施后在使用過程中才逐漸發(fā)現(xiàn)一些無法彌補的缺憾。所以,在方案確定階段,對于產(chǎn)品、方案的各項必要功能、必要性能方面的比較、測試尤為重要,而不要將注意力重點僅僅停留在價格上面。
3、提出解決方案之前的必備信息
在我們給客戶提出顯示解決方案之前,我們需要清楚了解客戶的需求,以下信息是必備的:
- 硬件平臺(主機硬件配置、總線接口等)
- 軟件平臺(操作系統(tǒng)及版本)
- 應用平臺(應用軟件)以及應用方面的需求(如何使用,包括必要的應用素材信息)
- 投入預算或預估
通過以上信息及其他信息分析后,可以提出一些基本的解決方案,這些方案的最終確認前往往還需要進行必要的測試,這樣才能提高方案可實施的幾率。
Matrox多屏卡經(jīng)銷商:星之邦科技
網(wǎng)址:www.starryland.com.cn
電話:800 828 9108