下麵,我們就對這些產品、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人員有所幫助。在概述此類產品之前,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年的曆史,一直致力於產品技術的更新,尤其在多屏顯示領域是業界的領頭羊,最早將雙屏顯示概念推向市場並不斷從應用角度完善,並隨後推出了三屏環視顯示技術,在這個過程中,matrox在四屏顯示、多屏顯示產品方麵不斷完善,而後又推出了一些列針對特殊應用領域的顯示產品。在這個曆程中,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,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
對於桌麵係統來說,越來越多的使用人員會感覺到信息量的增長需求已經超過了單台顯示器所能容納的範圍,而用兩台機器做一件事情不現實,或者即使是兩件事情放在兩台機器上麵處理也浪費資源、使用不方便。於是,越來越多的應用領域會開始追求一套係統上安裝兩個或更多的顯示器以擴展自己的工作桌麵(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。
局部放大功能對於設計人員來講,是非常方便的工具,避免的反複縮放操作的煩瑣,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。對於家用或者非編係統會有意義。
TV-out功能可以將需要的內容輸出到電視機
雙屏克隆功能可以使兩個顯示器顯示一樣的內容。
2、三屏方案:
三屏的環視效果可以更大地增加桌麵顯示內容。
也可以將第三個屏接電視機,應用於非編工作站。
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,而操作者隻需用一台機器、一個鍵盤、一隻鼠標。
對於隻用一個應用程序的使用者來講,信息量的增加倍數是驚人的(擴展模式應用)。
通過一套係統內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,實現在一套係統內根據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、克隆等功能。使方案更加貼近使用者的需要。
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二、多屏拚接類應用
1、 普通多屏拚接顯示
普通拚接的應用領域很廣泛,適用於需要監控顯示大量圖文信息的應用,如在金融和能源貿易行業、公共信息顯示、電視牆、物流配送控製中心、航空運輸控製中心(空管)、航班等交通信息顯示、數字菜單顯示、進程控製中心、醫學影像顯示、電力行業(如電廠、水電站、供電局等電力監控)、安全應急控製中心(如110報警指揮中心、道路監控中心、消防指揮中心)等。
屏幕可以旋轉,以適應特殊方案。 可以設置屏幕顯示內容一樣的克隆模式。
可以設置為擴展的屏幕。可以支持電視輸出的拚接。
2、 投影無縫拚接(邊緣融合edge-blending)
隨著大型展示市場需求的增長,投影的無縫拚接技術越來越受到用戶的歡迎,廣泛應用於大型展示、會場、虛擬實驗室等環境。投影拚接方案的目的有兩個:
一,增加屏幕尺寸使其達到數倍於單屏投影的最大尺寸;
二,在這個尺寸上麵顯示更多、更精細的內容。在這兩個目的實現的基礎上,將因拚接而產生的接縫(黑縫或重疊亮線)消去。
邊緣融合無縫拚接的實現需要兩個步驟:
第一步,邊緣疊加(edge overlapping),將相鄰屏幕的拚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,通過消隱去處拚接縫。
邊緣疊加(edge overlapping)示意
邊緣消隱(edge feathering)示意
傳統的解決辦法有幾種(以三屏3x1拚接為例):
其一,將標準的VGA信號複製成三個輸出(通過類似分屏器的轉換裝置)然後輸入三台投影儀,每台投影儀隻輸出顯示其中大約三分之一信息,然後適當疊加拚起來,再消隱。此方案可以在較低投入的基礎上實現無縫拚接,但將大大降低分辨率,它的實質是將普通的VGA信號強行拉大,拚接後的分辨率非常低,每行像素隻能達到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容作部分疊加處理並消隱輸出。此方案是現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,客戶應用非常局限;二,成本很高,融合機一般價格都以數十萬計。
其三,也就是我們現在在推薦的,使用專業的matrox疊加輸出卡組成的係統,直接輸出經過硬件疊加處理後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)可以達到現有投影儀的極限,假如投影儀設置為1024x768輸出的話,拚接後每行像素可達3000左右(減去疊加部分像素)。而且,客戶的使用不受軟件開發的限製,甚至可以不需要開發任何應用軟件,使用通用軟件就可以了。
3、大型背投拚接牆
在一些需要超大屏幕、並且需要分辨率比較高的應用領域,可以采用背投拚接牆方案,將背投箱體進行堆疊矩陣拚接。
如果是4個屏以內的簡單方案(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係列或QID係列的顯示卡。
超過4個屏,如果對多媒體沒有太高要求,隻是普通圖文信息的顯示,則可選擇matrox G450MMS係列的多屏顯示卡進行拚接(一機多卡)。
但是,假如需要多路的視頻或VGA信號輸入,並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,就需要選擇專業的多路輸入、多路輸出的背投拚接卡(matrox VPX或PPX係列卡)。
三、分散多屏顯示、集中控製應用
在公共信息顯示應用領域,往往屏幕不需要堆疊拚接在一起,多屏幕被分配在不同的地方,根據需要或顯示同樣內容或顯示不同內容,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(顯示同樣內容)、旋轉模式(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、靈活的驅動可以使集成工程的軟件開發人員在開發控製程序時方便地管理每個窗口的顯示內容。
四、特殊顯示應用
1、空管係統應用
在空管(空中交通管製)領域,管理(控製)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。此方案對於ATM(Air Traffic Management,空中交通管理)也非常有意義,對於航班計劃、管理、控製人員來說,管理更大量的信息有利於工作效率的提高。
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地理信息係統、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),或者由於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,我們現有產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(虛擬現實)
應用領域:
- 大尺寸的拚接屏幕牆
- 多屏幕的駕駛模擬(飛行、航海駕駛訓練)
- 在跨多個係統、多顯示卡的複雜分布式渲染係統中保持每個屏幕的顯示同步
5、 醫學影像應用
在醫學診斷、研究中,現代醫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等以及創新的4M(2560x1600)、9M(3840x2400)方案。
6、 客戶定製服務
針對客戶關於顯示的特殊需求(如特殊分辨率、特殊應用平台等),matrox可以提供特殊的技術定製服務。
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五、多平台應用支持
多種接口:AGP、PCI-Express、PCI、PCI-X
多種規格:普通板卡規格、Low-profile規格
多種操作係統支持:Windows XP/2000 / Linux / Sun Solaris
六、使用者的一些概念誤區
1、屏幕尺寸與分辨率、像素的概念
有些使用者會認為,想增加顯示內容隻要增大顯示器尺寸就可以了。事實並不是這樣,一台機器信息量的顯示決定因素是所能輸出的像素數量。例如一台普通液晶顯示器的分辨率為1024*768,那麼像素就有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)的像素隻有100萬像素左右,盡管尺寸有42英寸或更大。有些商家在這方麵會有欺騙行為,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(信息量),而每個點應該是能顯示各種顏色的。
所以,我們如果對信息量的顯示有要求的話,應該去看分辨率或者像素(真正概念的像素);而尺寸的選擇隻是為了適應使用的環境和習慣(根據擺放空間和自己的觀看距離)。
2、選擇產品的一些必須考慮的標準
現在市場上產品的品牌、型號紛紜複雜,如何選擇,需要多方麵考慮,才能充分滿足使用需求並且節省必要成本。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品的性能,研發廠商如果能有從硬件到軟件上的先進技術,對於產品的性能將起到決定作用。在技術的衡量上麵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、性能無直接關係的測試指標。現在市場上有很多多屏產品,使用的硬件核心是若幹年前的,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動設計加以改善的,屬於先天不足。而還有一些新進入多屏行業的廠商,盡管在三維處理或其他方麵(如顯卡市場占有率)上麵有一些優勢,但畢竟在多屏方麵的技術並不全麵,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、穩定性,使用者在使用產品時,對於穩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(如監控、軍事、醫療等),這方麵的指標(平均無故障時間、產品使用環境要求等)不容忽視。
C、產品生命周期,任何產品一旦被應用於行業,形成穩定的解決方案,就需要產品供應廠商能在一個相對穩定的時間內(一般要若幹年甚至超過10年)不能停止供貨及服務。而現在普通市場上絕大多數產品的生命期隻有半年到一兩年,這樣短的時間會造成與行業應用方案研發、實施上的時間錯位,研發人員還未能將方案穩定地付諸使用時,可能產品就淘汰了。從另一角度看,廠商在未能充分將硬件性能改善到最穩定階段時,就又將注意力集中到新的硬件上了。
D、產品性能、功能的明確對比、測試,在很多客戶提出需求後,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區別,這樣會造成在方案實施後在使用過程中才逐漸發現一些無法彌補的缺憾。所以,在方案確定階段,對於產品、方案的各項必要功能、必要性能方麵的比較、測試尤為重要,而不要將注意力重點僅僅停留在價格上麵。
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:
- 硬件平台(主機硬件配置、總線接口等)
- 軟件平台(操作係統及版本)
- 應用平台(應用軟件)以及應用方麵的需求(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後,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。