Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель GDI – что это такое и чем он хорош

Двигатель GDI – что это такое и чем он хорош?

Ни для кого не секрет, что двигатель прямого впрыска далеко не новинка. Первооткрывателями в данной области стали инженеры Mitsubishi. Первые из авто, оснащёнными двигателями GDI, были Mitubishi Galant и Legnum, продаваемые на внутреннем рынке Японии. Двигатель имел маркировку 4G93 и устанавливался на Mitsubishi Carisma, Colt, Galant, Lancer, Pajero iO и др.

Что такое двигатель GDI, его особенности и принцип работы.

Устройство двигателя GDI

Рассмотрим ближе, что же такое GDI или Gasoline Direct Injection, а по-русски – прямой впрыск топлива, и разберёмся, что это такое. Он пришёл на смену двигателям MPI, или Multi-Point Injection (распределённый впрыск), в которых топливо впрыскивается в каждый впускной канал и смесь образуется до попадания в цилиндр. А тем временем GDI ‒ это инжекторная система, при которой форсунки находятся в голове блока цилиндров, а впрыск топлива осуществляется не в коллектор, а напрямую в камеру сгорания двигателя.

На нынешнем этапе автомобилестроения непосредственный впрыск представляет собой самый прогрессивный тип питания бензинового двигателя.

Сейчас многие автоконцерны выпускают авто с данной системой, но у разных автопроизводителей она именуется по-разному. Непосредственный впрыск у Ford – EcoBoost, Mercedes – CGI, концерна VAG – FSI и TSI и т.д.

Принципиальными отличиями работы двигателя GDI от работы двигателей с распределённым впрыском являются:

    подача топлива напрямую в цилиндры,
    возможность применения сверх бедных смесей.

Смесь подаётся под давлением, что обеспечивается за счёт использования ТНВД, который развивает высокое давление в топливной рампе. За счёт этого сократилось в 6 раз (в сравнении с обычными инжекторными двигателями) время открытия форсунки до 0.5 мсек на холостых оборотах.

При использовании системы прямого впрыска уменьшается расход топлива приблизительно до 20 % и количество выбросов, но двигатели с данной системой менее терпимы к качеству используемого топлива.

Mitsubishi(Митсубиси) при создании двигателя GDI вобрали лучшее от бензинового и дизельного ДВС. Таким образом, здесь присутствуют, как и в любом другом бензиновом двигателе, свечи зажигания на каждый цилиндр, однако здесь появились топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки на каждый цилиндр. Благодаря ТНВД бензин через форсунки впрыскивается в цилиндры под давлением около 5 Мпа, а форсунка осуществляет два типа впрыска бензина. Поэтому, если вы захотите перевести свой автомобиль на газ, то вам потребуются соответствующее оборудование и специальные настройки блока управления ГБО (в связи с расположением форсунок и пр.).

Режимы работы двигателя GDI

Технология прямого впрыска GDI

GDI двигатель способен работать в различных режимах (их три), каждый из которых зависит от преодолеваемой нагрузки. Рассмотрим эти режимы:

    Режим работы на сверхбедной смеси. Включается данный режим, когда двигатель слабо нагружен. При нём впрыск топлива осуществляется в конце такта сжатия. Соотношение воздух/топливо в этом случае 40/1.
    Режим работы на стехиометрической смеси. Этот режим включается, когда двигатель испытывает среднеинтенсивную нагрузку (например: разгон). Топливо подаётся на впуске, оно впрыскивается коническим факелом, заполняя цилиндр и охлаждая воздух в нём, что предупреждает детонацию.
    Режим работы системы управления. При нажатии “тапки в пол” с малых оборотов, впрыск топлива осуществляется поэтапно, в две стадии. Малая часть топлива впрыскивается на впуске, охлаждая воздух в цилиндре. В цилиндре образуется сверх обеднённая смесь (60/1), которой не свойственны детонационные процессы. А под конец такта сжатия в цилиндр впрыскивается необходимое количество топлива, что “обогащает” топливно-воздушную смесь (12/1). При этом для детонации уже не остаётся времени.

В итоге, увеличилась степень сжатия до 12-13, а двигатель нормально функционирует на бедной смеси. Совместно с этим повысилась мощность двигателя, уменьшился расход топлива и уровень вредных выбросов в атмосферу.

А самые новые двигатели GDI от КИА оснащены турбонаддувом, а именуются они T-GDI. Так последние двигатели семейства Kappa отражают мировую тенденцию к “даунсайзингу”, что выражается в уменьшении объёмов двигателей вместе с увеличением их эффективности. Например, двигатель 1.0 T-GDI от КИА имеет мощность 120 л.с. и крутящий момент 171 Нм.

Особенности и недостатки двигателей GDI

Технология прямого впрыска является весьма актуальной, но она не избавлена от недостатков.
Итак, чем же плох двигатель GDI?

    Крайне прихотливый к топливу, из-за использования топливного насоса высокого давления (аналогичный в дизельных авто). За счёт использования ТНВД двигатель реагирует не только на твёрдые частицы (песок и т.п.), но и на содержание серы, фосфора, железа и их соединений. Стоит отметить, что отечественное топливо имеет повышенное содержание серы.
    Специфика форсунок. Так, в двигателях GDI форсунки размещаются прямо на цилиндры. Они должны обеспечивать высокое давление, но рабочий потенциал их невысок. Также невозможен их ремонт, а потому форсунки меняются целиком, что приносит владельцам немало дополнительных расходов.
    Необходимость непрерывного контроля за качеством воздуха. Поэтому приходится постоянно контролировать чистоту воздушного фильтра.
    На автомобилях с GDI первого поколения топливный насос высокого давления (ТНВД) имел малый ресурс.
    Владельцам “немолодых” автомобилей необходимо использовать очиститель впуска двигателя раз в 2-3 года. В основном для этого используются спреи-аэрозоли (например: SHUMMA).

Несмотря на перечисленные минусы, многие автовладельцы утверждают, что при заправке автомобиля на проверенных АЗС 95-98 бензином (а не из Петькиного “трахтера”), своевременной замене свечей (оригинальных, что крайне важно) и масла, двигатели GDI не вызывают проблем даже при пробеге до 200 000 км и более.

Достоинства двигателей GDI

Итак, преимущества GDI-двигателя по отзывам:

    Меньший средний расход топлива в сравнении с двигателями, оснащёнными распределённым впрыском;
    Меньший уровень токсичных отходов горения;
    Больший крутящий момент и мощность;
    Увеличение срока службы отдельных деталей двигателя, так как в этих двигателях меньше нагара.

Решение покупать автомобиль с двигателем GDI или нет ‒ личное дело каждого. Но, приняв положительное решение, стоит тщательнейшим образом “обследовать” автомобиль. Если он не убит, то у вас ещё больше пищи для ума, потому как крайне приятно ехать “бодро”, но с меньшим расходом топлива, и наносить меньший вред окружающей среде и своему здоровью.

Hyundai представил новые двигатели для обновленного Santa Fe

Компания Hyundai Motor представила американскую версию кроссовера Santa Fe 2021 модельного года.

Нам автомобиль интересен, прежде всего, тем, что вместе с ним дебютировали новые бензиновые двигатели семейства Smartstream, и как минимум один из них появится на российской версии кроссовера.

Hyundai показал, как будет выглядеть обновленный Santa Fe

В США базовым для обновленного Santa Fe станет атмосферный 2,5-литровый мотор, который придет на смену прежнему 2,4-литровому двигателю.

Мотор развивает 191 л.с. и 247 Нм и штатно агрегатируется с 8-ступенчатой автоматической коробкой передач.

Ступенью выше в североамериканской гамме окажется турбомотор 2.5T (277 л.с., 421 Нм), который, в свою очередь, сменит 2,0-литровый турбированный двигатель. Новый турбомотор будет работать в паре с 8-ступенчатой роботизированной коробкой передач с двойным «мокрым» сцеплением.

В обоих 2,5-литровых двигателях применяется система подачи топлива, объединяющая технологии прямого (DI – Direct Injection) и распределенного выпрыска (MPI – Multi-Point Injection).

Главным преимуществом прямого впрыска топлива в Hyundai называют бóльшую плотность кислорода в камере сгорания в сочетании с бóльшим распылением поступаемого в горючего, что позволяет увеличить мощность и эффективность мотора, особенно – на средних и высоких оборотах. Распределенный же или многоточечный впрыск, наоборот, позволяет повысить отдачу двигателя на низких оборотах. Сочетание же двух технологий, как заявляют в корейской компании, приводит к улучшению топливной эффективности мотора и существенному снижению уровня вредных выбросов в атмосферу.

Читать еще:  Toyota dyna характеристики двигателя

Обе 2,5-литровые версии обновленного Santa Fe поступят в продажу в США в первом квартале 2021 года. Несколько позже (но также в 2021-м) за ними последует гибридная бензин-электрическая силовая установка с турбомотором 1.6 Smartstream (178 л.с.), 13-киловаттным стартер-генератором, 44-киловаттным электромотором и литий-ионной полимерной аккумуляторной батареей емкостью 1,5 кВт*ч.

Суммарная отдача такой установки – 225 л.с. и 264 Нм. Двигатель серийно агрегатируется с 6-ступенчатой автоматической коробкой передач, специально адаптированной для работы с гибридными системами, а также с фирменной полноприводной трансмиссией HTRAC.

В Европе гамма моторов у обновленного Santa Fe – иная. Хотя в нее также войдут силовые агрегаты семейства Smartstream.

Базовой в Старом Свете является гибридная бензин-электрическая силовая установка с турбомотором 1.6 T-GDi и 44,2-киловаттным электродвигателем, «питающимся» от литий-ионной полимерной батареи емкостью 1,49 кВт*ч. Суммарная отдача такой установки составляет 230 л.с. и 350 Нм; привод – передний или полный.

В начале 2021 года в продажу в Европе поступит обновленный Santa Fe с более мощной силовой установкой, работающей по схеме plug-in hybrid («подключаемого» гибрида). В паре все с тем же турбированным двигателем 1.6 T-GDi ‘Smartstream’ будет работать 66,9-киловаттный электромотор, а энергию он станет получать от батареи емкостью 13,8 кВт*ч. Мощность, развиваемая такой установкой, составляет 265 л.с., максимальный крутящий момент – 350 Нм; привод – исключительно полный. Обе гибридные версии обновленного Santa Fe штатно оснащаются новой 6-ступенчатой автоматической коробкой передач.

В качестве альтернативы «гибридам» европейцам предложат дизельную версию обновленного Santa Fe с 2,2-литровым мотором Smartstream (202 л.с., 440 Нм) и 8-ступенчатым «роботом» (8DCT) с двойным сцеплением.

Сроки начала российских продаж кроссовера Hyundai Santa Fe 2021 модельного года официально пока не названы. Неизвестно также, с какими двигателями автомобиль станет доступен в нашей стране. Впрочем, глядя на российскую гамму модификаций нового Kia Sorento, нетрудно предположить, что обновленный Santa Fe «доедет» до нас в версиях с бензиновым мотором 2.5 MPI Smartstream (180 л.с., 232 Нм) и турбодизелем 2.2 Smartstream (199 л.с., 440 Нм).

Что означают маркировки моторов Hyundai

  • Первый символ — тип топлива для двигателя,
    • «G» — бензиновый (gasoline),
    • «D» — дизельный (diesel);
  • Второй символ — число цилиндров: 4, 6 или 8;
  • Третий символ — специальное обозначение модели/поколения двигателя ;
  • Четвертый символ — объем двигателя (буквенный код для различных объемов).

Как написано выше, маркировка состоит из четырех символов. Это основная маркировка двигателя. Но есть еще одна маркировка, в которой присутствуют несколько дополнительных символов. Эта, более расширенная маркировка, указывается в документах и на самом моторе:

  • Пятый символ — год выпуска. На моторах до 2010 года это цифра, с 2010 года — буква латинского алфавита начиная с «A»;
  • Шестая буква или цифра — место производства двигателя;
  • Все следующие цифры — серийный номер двигателя.

Отдельно нужно сказать о маркировке места производства двигателей Hyundai:

  • A — Южная Корея, Асан;
  • B — Китай, Пекин;
  • H — Южная Корея, Хвасун;
  • K — США, Монтгомери;
  • M — Индия, Ченнай;
  • P — Южная Корея, Посеунг;
  • S — Южная Корея, Сохари;
  • T — Турция, Измит;
  • U — Южная Корея, Ульсан;
  • W — Китай, Шаньдун;
  • Z — Словакия, Жилина;
  • 1 — Китай, Янченг.

Например, для Hyundai Accent (он же Solaris) производитель предусмотрел моторы: G4FA и G4FC. По первой букве видим, что оба мотора бензиновые, по второй цифре, что они оба 4-цилиндровые, по третьей что это мотор семейства Gamma (буква «F» — кодовое обозначение моторов этого семейства), по четвертой цифре читаем объем моторов: «A» — 1,4 л, и «C» — 1,6 л.
Полный номер наносится на сам двигатель. Место нанесения это, как правило, блок цилиндров — в легкодоступном месте.

Двигатели актуальных моделей легковых автомобилей Hyundai
Компания Hyundai производит достаточно большую линейку двигателей, при чем, одна модель используется на нескольких моделях автомобилей. Поэтому в этой статье мы остановимся лишь на тех двигателях, которые используются на автомобилях Hyundai, продаваемых в Украине
Актуальный модельный ряд двигателей для легковых автомобилей Hyundai следующий:

  • Gamma 1.4 (MPi, бензин, 1396 см 3 , 100 л.с., i30);
  • Gamma 1.4 (MPi, бензин, 1396 см 3 , 107 л.с., Accent);
  • Gamma 1.6 (MPi, бензин, 1591 см 3 , 123 л.с., Accent);
  • Gamma 1.6 (MPi, бензин, 1591 см 3 , 130 л.с., i30);
  • Gamma 1.6 (MPi, бензин, 1591 см 3 , 132 л.с., Elantra, Veloster);
  • Nu 1.8 (MPi, бензин, 1797 см 3 , 150 л.с., Elantra);
  • Nu 2.0 (MPi, бензин, 1999 см 3 , 150 л.с., i40, ix35);
  • Theta II 2.4 (MPi, бензин, 173 л.с., 2359 см 3 , H1);
  • Theta II 2.4 (MPi, бензин, 180 л.с., Grandeur);
  • Theta II 2.4 (MPi, бензин, 175 л.с., Santa Fe);
  • Lambda II 3.0 (GDi, V6, бензин, 249 л.с., Genesis);
  • Lambda II 3.0 (MPi, V6, бензин, 2999 см 3 , 250 л.с., Grandeur);
  • Lambda II 3.3 (MPi, V6, бензин, 3342 см 3 , 271 л.с., Grand Santa Fe);
  • Lambda II 3.8 (GDi, V6, бензин, 3778 см 3 , 315 л.с., Genesis);
  • Lambda II 3.8 (GDi (новая модификация), V6, бензин, 3778 см 3 , 334 л.с., Equus);
  • Tau 5.0 (GDi (новая модификация). V8, бензин, 5038 см 3 , 430 л.с., Equus);
  • U II 1.6 (дизель, 1582 см 3 , 128 л.с., i30);
  • U II 1.7 (дизель, 1685 см 3 , 136 л.с., i40);
  • U II 2.0 (дизель, 136 л.с., ix35);
  • U II 2.0D (дизель, 184 л.с., ix35);
  • R 2.2 (дизель, 197 л.с., Santa Fe, Grand Santa Fe);
  • A II 2.5 (дизель, 2497 см 3 , 116 л.с., 16 клапанов, H1);
  • A II 2.5 (дизель, 2497 см 3 , 170 л.с., 16 клапанов, H1).

Каждое семейство двигателей имеет свои технические характеристики, особенности и применяемость. Рассмотрим их:

Семейство «Gamma»
Наиболее распространенные бензиновые 1.4 и 1.6-литровые двигатели, имеют относительно небольшую мощность, малые габариты, низкий уровень шума и высокую степень экологической безопасности. Данное поколение пришло на смену первому поколению бензиновых моторов Hyundai Alpha. Двигатели имеют ряд общих черт и характеристик:

  • Бензиновые;
  • Рядные 4-цилиндровые;
  • MPi — многоточечный впрыск;
  • DOHC — два распредвала;
  • D-CVVT — система управления фазами газораспределения;
  • 16 клапаные — 4 клапана на цилиндр;
  • Привод ГРМ — цепной;
  • Алюминиевый блок цилиндров и головка блока цилиндров.

Семейство включает в себя три модификации — G4FA (Gamma 1.4), G4FC и G4FC (обе Gamma 1.6). Эти моторы можно встретить под капотом моделей: Accent, Solaris, i30, Elantra, Veloster, i40, ix35, а также на автомобили Kia Soul и Kia Rio.

Семейство «Nu»
Эти моторы — одна их последних разработок Hyundai. Бензиновые двигатели этого семейства заняли «2-литровую» нишу между Gamma и Theta II. Эти агрегаты получили системы управления — MPi, CVVT, DOHC и др. Они очень легкие, компактные и обладают неплохими показателями мощности, т.к. их блок цилиндров и головка блока изготовлены из алюминия.
Данное семейство на Украинском рынке представлено моделями:

  • G4NB Nu 1.8 — применяется двигатель для Hyundai Elantra MD;
  • G4NE Nu 2.0 — применяется двигатель для ix35 и i40).

Кроме указанных агрегатов, данное семейство включает более мощные 2-литровые версии — G4NA на 164 л.с. и G4NC на 177 л.с., которые, например, можно встретить под капотом не выпускаемого сегодня Hyundai Tucson и др.

Читать еще:  Что такое кастрюля в двигателе

Семейство «Theta II»
С 2008 года начался выпуск бензиновых моторов семейства Theta II, которые являются усовершенствованной версией мотора Theta. Эти силовые агрегаты имеют: блок цилиндров и ГБЦ из алюминия, многоточечный впрыск топлива, систему управления фазами газораспределния и два распредвала.
Семейство насчитывает более десятка разных моторов, однако на сегодняшний день в Украине доступны лишь 2,4-литровые версии:

  • G4KE — применяется на кроссовер Santa Fe;
  • G4KG — применяется на микроавтобусах H-1;
  • G4KJ — применяется на Hyundai Grandeur (ранее данная модель комплектовалась менее мощным агрегатом G4KE).

Также в к этому семейству относятся 1.8 и 2-литровые версии, но Hyundai не поставляет автомобили с этими силовыми установками на отечественный рынок.

Семейство «Lambda II»
В этом семействе собраны мощные 6-цилиндровых моторы, которыми комплектуются, преимущественно, модели автомобилей Hyundai и Kia из высшего ценового диапазона — Genesis, Grand Santa Fe, Equus. Моторы изготавливаются с 2008 года и имеют следующие показатели:

  • Бензиновый
  • V-образная схема поршневой (угол между цилиндрами 60°);
  • QOHC — четыре распредвала вала;
  • могут быть как с непосредственным впрыском топлива (GDi), так и с распределенным (MPi);
  • D-CVVT — двойной системой управления фазами газораспределения;
  • Цепной привод ГРМ.

Семейство Lambda II насчитывает десяток моторов, но на украинском рынке можно встретить лишь четыре модификации:

  • • G6DG Lambda 3.0 — можно встретить под капотом Genesis);
  • • G6DH Lambda 3.3 — под капотом Grand Santa Fe);
  • • G6DJ Lambda 3.8 — под капотом Genesis);
  • • G6DA-AC Lambda 3.8 — под капотом Equus).

Семейство «Tau»
Самые мощные V-образные, 8-цилиндровые бензиновые агрегаты, применяемые в автомобилях Hyundai представительского класса. Начинают свою историю с 2008 года и имеют следующие общие показатели:

  • Бензиновые;
  • V-образный (угол между цилиндрами 90°);
  • QOHC — четыре распред. вала (по два на каждую ГБЦ);
  • D-CVVT;
  • Алюминиеый блок цилиндров и ГБЦ;
  • Могут быть как с непосредственным впрыском топлива (GDi), так и с распределенным (MPi);

Модельный ряд двигателей «Tau» это три агрегата — G8BE, G8BA и G8BB. Из них в Украине можно встретить лишь первый — 5-литровый G8BE GDi, установленный на седан Equus.
Семейство «U II»
Это семейство дизельных моторов Hyundai выпускаются с 2004 года и предназначенных для компактных легковых автомобилей. Особенности:

  • Дизельные;
  • Рядные 4-цилиндровые;
  • 16 клапанов.
  • CRDi — топливная аппаратура Common Rail;
  • VGT — турбокомпрессор с изменяемой геометрией;
  • CVVT;
  • DOHC.

К семейству «U II» относятся более десятка моделей моторов объемом от 1,1 до 1,7 литров. Поставляемые в настоящее время в Украины автомобили комплектуются лишь двум моделями:

  • • D4FB U II 1.6, 128 л.с. — ставится на i30;
  • • D4FD U II 1.7, 136 л.с. — ставится на i40.

Семейство «R»
«R» — более современные дизеля, выпускаемые с 2009 года. Имеют ряд конструктивных особенностей и болеепродвинутых систем управления, но в целом схожи с описанными выше моторами «U II». Основные отличия это наличие системы CRDi, DOHC, CVVT, турбокомпрессора VGT и пр. В Украине семейство представлено такими моторами:

  • • D4HA R 2.0, 136 л.с. — устанавливается на ix35;
  • • D4HA R 2.0D, 184 л.с. — также устанавливается на ix35);
  • • D4HB R 2.2., 197 л.с., — Santa Fe и Grand Santa Fe).

Семейство «A II»
Рядные 4-цилиндровые дизельные двигателя с турбонадувом. Устанавливаемые на микроавтобусы Hyundai H1 и кроссовер Kia Sorento. Выпускаются с 2006 года и представлены лишь одной моделью, но в 4 вариантах. Две из них поставляются в Украину:

  • D4CB A II 2.5 мощностью 116 л.с.;
  • D4CB A II 2.5 мощностью 170 л.с..

Оба мотора оснащены аппаратурой Common Rail и не имеют особых отличий. Разницу в мощностях можно объяснить использованием разных турбин: на 116-сильной модификации обычный турбокомпрессор WGT, на 170-сильной — турбокомпрессор VGT с изменяемой геометрией.

Что такое двигатель gdi хундай

GDI (Graphics Device Interface, Graphical Device Interface) — один из трёх основных компонентов или «подсистем», вместе с ядром и Windows API, составляющих пользовательский интерфейс (оконный менеджер GDI) Microsoft Windows.

GDI — это интерфейс Windows для представления графических объектов и передачи их на устройства отображения, такие, как мониторы и принтеры.

GDI отвечает за отрисовку линий и кривых, отображение шрифтов и обработку палитры. Он не отвечает за отрисовку окон, меню и т. п., эта задача закреплена за пользовательской подсистемой, располагающейся в user32.dll и основывающейся на GDI. GDI выполняет те же функции, что и QuickDraw в Mac OS.

Одно из преимуществ использования GDI вместо прямого доступа к оборудованию — это унификация работы с различными устройствами. Используя GDI, можно одними и теми же функциями рисовать на разных устройствах, таких, как экран или принтер, получая на них практически одинаковые изображения. Эта возможность лежит в центре всех WYSIWYG-приложений для Windows.

Простые игры, которые не требуют быстрой графики, могут использовать GDI. Однако GDI не обеспечивает качественной анимации, поскольку в нём нет возможности синхронизации с кадровым буфером. Также в GDI нет растеризации для отрисовки 3D-графики. Современные игры используют DirectX или OpenGL, что даёт программистам доступ к большему количеству аппаратных возможностей.

Содержание

  • 1 Краткое описание
  • 2 Реализация
  • 3 Критика
  • 4 Примерные аналоги
  • 5 GDI+
    • 5.1 Уязвимости
  • 6 Примечания
  • 7 Ссылки

Краткое описание [ править | править код ]

Для определения атрибутов текста и изображения, которые выводятся на экран или принтер, используется программный объект под названием «контекст устройства» (Device Context, DC). DC, как и большинство объектов GDI, инкапсулирует подробности реализации и данные в себе и к ним нельзя получить прямой доступ.

Для любого рисования нужен объект HDC (Handle DC). При выводе на принтер HDC получается вызовом CreateDC, и на нём вызываются специальные функции для перехода на новую страницу печатаемого документа. При выводе на экран также можно использовать CreateDC, но это приведёт к рисованию поверх всех окон вне их границ, потому обычно для рисования на экране используются вызовы GetDC и BeginPaint, принадлежащие уже не GDI, а USER, и возвращающие контекст, ссылающийся на регион отсечения окна.

  • вывод одними и теми же вызовами на экран, принтер, «экран в памяти» (доступный приложению по указателю и созданный им bitmap в памяти, также возможно выделение bitmapов в памяти видеокарты — CreateCompatibleBitmap — и рисование на них, такие битовые карты не доступны по указателю, но дальнейшая перерисовка с них на физический экран происходит очень быстро без нагрузки процессора и шины, и особенно быстро в случае Remote Desktop).
  • вывод в метафайл — запоминание последовательности команд рисования в файле, который можно «проиграть» заново, векторный графический файл .wmf есть именно этот метафайл с небольшим дополнительным заголовком в начале.
  • вывод текста различными шрифтами, в том числе TrueType и OpenType, а также шрифтами, вшитыми в принтер (при изображении документа на экране используется ближайший похожий программно реализованный шрифт). Буквы всегда заливаются одним цветом («текущий цвет»), промежутки между ними либо остаются прозрачными, либо же заливаются другим цветом («текущий цвет фона»). Не поддерживается расположение букв по кривой.
  • богатый набор операций с битовыми картами (битмапами), включая масштабирование, автоматическое преобразование из типичных форматов в текущий формат экрана без усилий со стороны программиста (StretchDIBits), рисование на битмапах нескольких типичных форматов, находящихся в памяти, и огромное количество логических операций комбинирования цветов 2 битмапов — уже имеющегося на устройстве назначения и вновь рисуемого.
  • богатый набор операций векторной графики (примерно тот же, что в PostScript, но используется другой вид кривых). Проводимая линия имеет атрибуты — толщину, рисунок пунктира и цвет (собраны вместе в т. н. объекте PEN) и способ сглаживания углов многоугольников. Заливка может быть одноцветной, одной из штриховок на выбор или же битмапом 8 на 8 (эти атрибуты собраны в «объекте BRUSH»). В Windows NT также появились кривые Безье.
  • все цвета в вызовах — всегда в RGB, независимо от системы цветов текущего устройства. Исключение — отдельные пикселы внутри битмапов, которые могут быть и в виде, определённом устройством.
  • поддержка регионов отсечения и всех основных логических операций над ними. Координаты в них — 16-битные целые (что ограничивало размер экрана Windows, даже довольно поздних версий, до 32K пикселов).
  • поддержка матрицы поворотов/растяжений — World Transform, не поддерживается для регионов отсечения, только для векторной графики.
Читать еще:  Что такое флюгирование двигателя

Реализация [ править | править код ]

В Windows 9x и более ранних реализована в 16-битной GDI.DLL, которая, в свою очередь, подгружает выполненный в виде DLL драйвер видеокарты. Драйвер видеокарты первоначально и был обязан реализовать вообще всё рисование, в том числе рисование через битмапы в памяти в формате экрана. Позже появилась DIBENG.DLL, в которой было реализовано рисование на битмапах типичных форматов, драйвер был обязан пропускать в неё все вызовы, кроме тех, для которых он задействовал аппаратный ускоритель видеокарты.

Драйвер принтера подгружался таким же образом и имел тот же интерфейс «сверху», но «снизу» он вместо рисования в памяти/на аппаратуре генерировал последовательности команд принтера и отсылал их в объект Job. Эти команды, как правило, были либо двоичные и не читаемые человеком, либо PostScript.

В Windows NT GDI была полностью переписана с нуля заново, причём на C++ (по слухам, у Microsoft тогда не было компилятора этого языка и они использовали cfront). API для приложений не изменился (кроме добавления кривых Безье), для драйверов — обёртки на языке Си вокруг реализованных на C++ внутренностей (вроде BRUSHOBJ_pvGetRbrush).

Сама GDI была размещена сначала в WINSRV.DLL в процессе CSRSS.EXE, начиная с NT4 — в win32k.sys. Драйверы загружались туда же. DIBENG.DLL была переписана заново и перенесена туда же, как совокупность вызовов EngXxx — EngTextOut и другие. Логика взаимодействия драйвера-GDI-DIBENG осталась примерно та же.

GDI32.DLL в режиме пользователя реализована как набор специальных системных вызовов, ведущих в win32k.sys (до NT4 — как обёртки вокруг вызова CsrClientCallServer, посылавшего сообщение в CSRSS.EXE).

В Windows Vista появилась модель драйверов WDDM, в которой была отменена возможность использования аппаратуры двухмерной графики. При использовании WDDM все GDI-приложения (то есть все обычные системные части Windows UI — заголовки и рамки окон, рабочий стол, панель задач и другое) используют GDI-драйвер cdd.dll (Canonical Display Driver) [1] , который рисует на некоторых битмапах в памяти, своих для каждого окна (содержимое окна стало запоминаться в памяти, до того Windows никогда так не делала и всегда перерисовывала окна заново, кроме неких специальных окон с флагом CS_SAVEBITS). Изображения из cdd.dll извлекаются процессом dwm.exe (Desktop Window Manager), который является Direct3D-приложением и отрисовывает «картинки окон» на физическом экране через Direct3D.

Сам же WDDM-драйвер поддерживает только DirectDraw и Direct3D и не имеет отношения ни к GDI, ни к win32k.sys, сопрягаясь с модулем dxgkrnl.sys в ядре.

Критика [ править | править код ]

Крайне сильно критикуется подсистема печати Windows, особенно в случае сравнения её с CUPS.

Причины: бинарный формат потока задания печати (в CUPS это PostScript) и реализация обработки этого потока в виде нескольких DLL внутри одного процесса SPOOLSV.EXE (CUPS вместо этого использует обычный конвейер из нескольких процессов вроде pstoraster | rastertoepson | parallel, который можно при желании запустить из обычного UNIX shell). Таким образом, CUPS поддерживает разработку фильтров заданий печати (например, для платных принтеров в отелях) даже на скриптовых языках вроде Perl.

Однако тут речь скорее о компонентах, лежащих ниже GDI.

Однако CUPS имеет серьёзные проблемы с поддержкой WinPrinterов вроде всех дешёвых лазерных принтеров Hewlett-Packard. Так как они не поддерживают распространённый формат PCL, для них надо ставить огромные, сложные в настройках и построении пакеты, такие, как HP OfficeJet (порт «hpoj» во FreeBSD). При этом CUPS прекрасно поддерживает струйные принтеры, дорогие модели лазерных принтеров Hewlett-Packard и принтеры PostScript.

Примерные аналоги [ править | править код ]

Нижние уровни технологии X11, используемой в UNIX-подобных ОС, таких, как Linux.

При этом X11 беднее возможностями, чем GDI (например, есть проблемы с реализацией независимых от устройства цветов), и для получения полного аналога GDI необходимо добавить ещё ряд библиотек, таких, как SDL.

GDI+ [ править | править код ]

компонент Windows
Microsoft Windows GDI+
Тип компонентапрограммное обеспечение и компонент Microsoft Windows [d]
Включён вWindows XP
Windows Server 2003
Windows Vista Starter
ЗаменилMicrosoft Windows GDI
Был заменёнDesktop Window Manager

С выходом Windows XP появился потомок подсистемы, GDI+, основанной на C++ [2] . Подсистема GDI+ доступна как «плоский» набор из 600 функций, реализованных в gdiplus.dll. Эти функции «обёрнуты» в 40 классов C++. Microsoft не планирует оказывать поддержку для кода, который обращается к плоскому набору напрямую, а не через классы и методы C++. .NET Framework предлагает набор альтернативных C++ обёрточных классов, входящих в пространство имён System.Drawing ..

GDI+ является улучшенной средой для 2D-графики, в которую добавлены такие возможности, как сглаживание линий (antialiasing), использование координат с плавающей точкой, градиентная заливка, возможность работы изнутри с такими графическими форматами, как JPEG и PNG, куда лучшая реализация регионов отсечения с возможностью использовать в них координаты с плавающей точкой (а не 16-битные целые) и применения к ним World Transform, преобразования двумерных матриц и т. п. GDI+ использует ARGB-цвета. Эти возможности используются в пользовательском интерфейсе Windows XP, а их присутствие в базовом графическом слое облегчает использование систем векторной графики, таких, как Flash или SVG.

Динамические библиотеки GDI+ могут распространяться вместе с приложениями для использования в предыдущих версиях Windows.

GDI+ схож с подсистемой Quartz 2D у Apple и библиотеками с открытым кодом libart и Cairo.

GDI+ есть не более чем набор обёрток над обычной GDI. В Windows 7 появился новый API Direct2D, который есть примерно то же, но реализован «сверху донизу» вплоть до драйвера видеокарты (точнее, использует некие возможности Direct3D в этом драйвере), и может использовать аппаратное ускорение — то есть видеопроцессор трёхмерной графики для рисования некоторых двухмерных объектов (antialiasing и т. д.)

Уязвимости [ править | править код ]

14 сентября 2004 года была обнаружена уязвимость в GDI+ и других графических API, связанная с ошибкой в коде библиотеки JPEG. Эта ошибка позволяла выполнить произвольный код на любой системе Windows. Патч для исправления уязвимости был выпущен 12 октября 2004 года [3] .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector