Текстовый видеорежим

Текстовый видеорежим — режим компьютерного видеоадаптера, в котором экран представлен в виде решётки знакомест (а не пикселей, в отличие от графических режимов). В каждом из знакомест может находиться один символ из ограниченного набора.

FAR Manager работает в текстовом режиме.

Текстовые видеотерминалы начали заменять телетайпы в начале 1970-х годов и изменили способ ведения диалога оператора с компьютером. Вместо командной строки появился текстовый интерфейс пользователя; в шрифты начали вводить псевдографические символы для рисования рамок и имитации элементов графического интерфейса. Одна из кодировок с псевдографикой — CP437 (IBM).

Текстовый режим даёт превосходство над графическим в скорости и простоте программирования. К тому же в те времена (1970-е годы) считалось расточительством ставить в терминал столько видеопамяти, чтобы хранить каждый пиксель экрана. В текстовом режиме изображение генерируется динамически из матрицы знакомест и изображений символов с помощью особой схемы — знакогенератора. На более ранних ЭВМ использовались также знакопечатающие кинескопы, которые генерировали символы без сложных схем знакогенератора, используя трафарет. Вторым преимуществом текстовых интерфейсов, связанным с терминалами, стали низкие требования к скорости связи терминала и ЭВМ.

Поскольку изображение представляет собой матрицу символов, шрифт в текстовом режиме, естественно, может быть только моноширинным — примерно таким же, как и в пишущих машинках. Таким же образом работают АЦПУ барабанного типа — так что изображение с экрана можно без проблем отправлять на печать. Более новые устройства печати (матричные принтеры) имитировали эту черту АЦПУ.

Многие ОС позволяют не только эмулировать телетайп, но и писать в любое возможное знакоместо. Для этого есть два стандарта: ANSI-графика и команды, совместимые с VT100.

Грань между текстовыми и графическими режимами размыта: например, некоторые программы (Norton Utilities) динамически переопределяют шрифт, чтобы отображать графические знаки или графический курсор мыши. Компьютер «Корвет» мог одновременно выводить текст поверх графического изображения. Иногда текстовый режим из-за его скорости применялся и в играх. Недокументированный 16-цветный графический режим CGA 160×100 с точки зрения программирования являлся текстовым режимом^[1].

Интерфейс командной строки и эмуляторы терминала имитируют поведение компьютера в текстовом режиме.

Технические подробностиПравить

_L\^C	0 0 0 0 0	0 0 0 0 1	0 0 0 1 0	0 0 0 1 1	0 0 1 0 0	0 0 1 0 1	0 0 1 1 0	0 0 1 1 1	00000000 11111111 00001111 00110011 01010101	11… 00… 00… 00… 01…
00000		■	■	■	■	■
00001	■	■				■	■
00010	■	■		■	■	■	■
00011	■	■		■	■	■	■
00100	■	■		■	■	■	■
00101	■	■
00110		■	■	■	■
00111
01000 01001 …	… … …
Внизу: схема простейшего знакогенератора (32×24 знакоместа без атрибутов, 8×8 пикселей в каждом). Вверху: одна из позиций шрифта для этого знакогенератора.

Видеоадаптер, способный работать в текстовом режиме, имеет две особых области видеопамяти — текстовый буфер и шрифт. Шрифт — изображения всех возможных символов (как правило, битовые). Текстовый буфер — массив по количеству знакомест. Для каждого из знакомест в текстовом буфере хранятся код символа и дополнительная информация — атрибут. В зависимости от модели адаптера, атрибут может хранить цвета символа и фона, флаги инверсии,^[2] яркости,^[3] подчёркивания,^[2] мигания,^[4] девятый бит кода символа^[5].

Работой текстового режима управляет схема видеоадаптера, именуемая знакогенератор. Работает он так. В видеоадаптере есть два счётчика: строк (Y) и пикселей в строке (X). Эти координаты делятся с остатком на размер знакоместа. Частные — координаты в текстовом буфере; остатки — координаты в шрифте. Если размеры знакоместа — степени двойки, то деление с остатком представляет собой просто отсечение верхних и нижних битов.

Координаты в текстовом буфере направляются, как нетрудно понять, в текстовый буфер. Тот возвращает код символа и атрибут. Код символа, X и Y в шрифте проходят через шрифтовую память, которая возвращает один бит — 0, если в этой позиции фон, и 1, если изображение. Схема применения атрибута (на рисунке справа не указана) превращает линии атрибута и этот бит в окончательный сигнал, пригодный к прогонке через ЦАП. В простейшем случае эта схема — мультиплексор на два входа по 4 бита, переключающий между цветом изображения и цветом фона. Эта же схема рисует текстовый курсор.

Шрифт хранится, в зависимости от модели видеоадаптера, в ПЗУ или ОЗУ. В последнем случае шрифт можно переопределить — это позволяет русифицировать компьютер или, изменяя шрифт синхронно с развёрткой, делать пиксельную графику (так работают, например, TMS9918, MOS Technology VIC и Nintendo Game Boy).

В некоторых текстовых режимах (например, на том же VT100) существуют и атрибуты строк. Строка может иметь двойную ширину.

В ранних терминалах шрифт был встроен в так называемую буквопечатающую ЭЛТ.

Текстовые режимы на IBM-совместимых компьютерахПравить

На IBM-совместимых машинах существует огромный выбор текстовых режимов.

Разре- шение	Кол-во цветов	Размер символа	Графическое разрешение	Адаптеры
80×25	Чёрно-белый	9×14	720×350	MDA, Hercules
CGA/EGA/VGA также поддерживают этот режим, качество эквивалентно 80×25, 16 цветов
40×25	16 цветов	8×8	320×200	CGA и выше
80×25	16 цветов	8×8	640×200	CGA
8×14	640×350	EGA
9×16	720×400	VGA
80×43	16 цветов	8×8	640×350	EGA и выше
80×30	16 цветов	8×16	640×480	VGA
80×34	16 цветов	8×14	640×480	VGA
80×50	16 цветов	9×8	720×400	VGA
80×60	16 цветов	8×8	640×480	VESA-совместимые Super VGA
132×25	16 цветов			VESA-совместимые Super VGA
132×43	16 цветов			VESA-совместимые Super VGA
132×50	16 цветов			VESA-совместимые Super VGA
132×60	16 цветов			VESA-совместимые Super VGA

MDA позволяет выделять текст ярким цветом, инверсией, подчёркиванием и миганием; цветные — содержат атрибут из 4-битного цвета текста и 4-битного цвета фона. Верхний бит в цвете фона может становиться битом мигания. Видеоплаты в целом совместимы «сверху вниз»: так, EGA поддерживает все MDA- и CGA-режимы. В CGA и большинстве совместимых шрифт записан в ПЗУ и русифицируется только перепрошивкой, в EGA и выше — в ОЗУ.

Наиболее распространённый режим, применяемый как в DOS, так и в консольных программах Windows — 80×25 символов, 16 цветов. В этом режиме EGA и VGA дают более качественные шрифты, чем CGA. 40-символьные режимы использовались в играх и на телевизорах. Размеры символов в SVGA-режимах зависят от производителя. Также SVGA позволяют уменьшить количество цветов с 16 до 8, зато выводить целых 512 разных символов. Некоторые платы (например, S3) поддерживают огромные текстовые режимы (до 160×120). Чтобы работать с такими режимами в консолях Linux, применялась программа SVGATextMode.

В настоящее времяПравить

Некоторые из современных графических программ моделируют те или иные дизайнерские ходы текстового ПО. Например, в текстовых редакторах принят моноширинный шрифт; многие roguelike не отказываются от текстовой эстетики, дополняя её широкой цветовой палитрой, недоступной в текстовом режиме, и экзотическими символами^[6]. Существует ПО, эмулирующее текстовые режимы: эмуляторы терминала или консоль ОС. Иногда (например, в Windows) эмулированную консоль можно переключить в настоящий текстовый режим (нажатием Alt+↵ Enter).

Консоль Linux работает в текстовом режиме. Большинство вариантов Linux поддерживают несколько консолей, между которыми можно переключаться нажатием Ctrl+Alt+F1, F2 и т. д.

Как экзотика, библиотека AALib позволяет показывать видео и изображения в текстовом режиме, подбирая наиболее подходящие символы консоли. Это обеспечивает зачаточный просмотр графики в текстовых браузерах наподобие Lynx.

ПримечанияПравить

↑ Elliott, John Colour Graphics Adapter Notes (англ.) (13 ноября 2004). Дата обращения: 10 октября 2006. Архивировано 8 февраля 2012 года.
↑ ¹ ² Большинство чёрно-белых видеоадаптеров
↑ Большинство чёрно-белых видеоадаптеров, ZX Spectrum
↑ Многие видеоадаптеры, в том числе все для IBM PC
↑ Отдельные видеоадаптеры S3 Graphics.
↑ Скриншот игры Brogue

См. такжеПравить

СсылкиПравить

High-Resolution console on Linux

[1] Elliott, John Colour Graphics Adapter Notes (англ.) (13 ноября 2004). Дата обращения: 10 октября 2006. Архивировано 8 февраля 2012 года.

[bw-2] ¹ ² Большинство чёрно-белых видеоадаптеров

[3] Большинство чёрно-белых видеоадаптеров, ZX Spectrum

[4] Многие видеоадаптеры, в том числе все для IBM PC

[5] Отдельные видеоадаптеры S3 Graphics.

[6] Скриншот игры Brogue

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]