Хранитель экрана (или экранная заставка ) — это компьютерная программа , которая гасит экран дисплея или заполняет его движущимися изображениями или узорами, когда компьютер бездействует в течение определенного времени. Первоначальной целью заставок было предотвращение выгорания люминофора на ЭЛТ или плазменных компьютерных мониторах (отсюда и название). [1] Хотя большинство современных мониторов не подвержены этой проблеме (за исключением технологии OLED , в которой отдельные пиксели уязвимы для выгорания), программы-заставки по-прежнему используются для других целей. Заставки часто настраиваются для обеспечения базового уровня безопасности , требуя пароль для повторного доступа к устройству. Некоторые программы-заставки также используют в противном случае бездействующие компьютерные ресурсы для выполнения полезной работы, такой как обработка для добровольных вычислительных проектов. [2]
Помимо компьютеров, современные телевизионные операционные системы, медиаплееры и другие цифровые развлекательные системы могут включать в себя дополнительные заставки.
До появления ЖК- экранов большинство компьютерных экранов были основаны на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). Когда одно и то же изображение отображается на экране ЭЛТ в течение длительного времени, свойства открытых участков фосфорного покрытия на внутренней стороне экрана постепенно и постоянно изменяются, что в конечном итоге приводит к появлению затемненной тени или «призрачного» изображения на экране, называемого выгоранием экрана . Телевизоры с электронно-лучевыми трубками , осциллографы и другие устройства, использующие ЭЛТ, подвержены выгоранию фосфора , как и плазменные дисплеи в некоторой степени. [3]
Программы-заставки были разработаны для того, чтобы помочь избежать этих эффектов путем автоматической смены изображений на экране в периоды бездействия пользователя.
Для ЭЛТ, используемых в общественных местах, таких как банкоматы и железнодорожные билетные автоматы, риск выгорания особенно высок, поскольку резервный дисплей отображается всякий раз, когда автомат не используется. Старые автоматы, разработанные без учета проблем выгорания, часто демонстрируют признаки повреждения экрана, с изображениями или текстом, такими как «Пожалуйста, вставьте вашу карту» (в случае банкоматов), видимыми даже при изменении дисплея во время использования автомата. О гашении экрана не может быть и речи, поскольку автомат будет казаться неработоспособным. В этих приложениях выгорание можно предотвратить, изменяя положение содержимого дисплея каждые несколько секунд или имея ряд различных изображений, которые регулярно меняются.
Более поздние ЭЛТ были гораздо менее подвержены выгоранию, чем старые модели, из-за усовершенствований в люминесцентных покрытиях, а также потому, что современные компьютерные изображения, как правило, менее контрастны, чем резко-зеленый или белый на черном текст и графика более ранних машин. ЖК-мониторы компьютеров, включая панели дисплеев, используемые в ноутбуках , не подвержены выгоранию, поскольку изображение не создается напрямую люминофорами (хотя они могут страдать от менее экстремальной и обычно непостоянной формы инерционности изображения ).
Хотя современные экраны не подвержены проблемам, описанным выше, скринсейверы все еще используются. В основном они используются в декоративных/развлекательных целях или для защиты паролем. Обычно они содержат движущиеся изображения или узоры, а иногда и звуковые эффекты.
Поскольку обычно предполагается, что заставки активируются, когда пользователи находятся вне своих машин, многие заставки можно настроить так, чтобы они запрашивали у пользователей пароль, прежде чем разрешить им продолжить работу. Это базовая мера безопасности против доступа другого человека к машине в отсутствие пользователя.
Некоторые заставки активируют полезную фоновую задачу, например, проверку на вирусы или приложение для добровольного вычисления (например, проект SETI@home ). [4] Это позволяет приложениям использовать ресурсы только тогда, когда компьютер в противном случае простаивал бы. Эффект панорамирования и масштабирования Кена Бернса иногда используется для оживления изображения.
За десятилетия до изобретения первых компьютеров, использующих эту технологию, Роберт А. Хайнлайн в своем романе «Чужак в чужой стране» (1961) привел пример того, как их можно использовать [1] : [5]
Напротив его кресла стоял стереоскопический резервуар, замаскированный под аквариум; он включил его, гуппи и тетры уступили место лицу известного Уинчелла Августа Гривза.
Первая заставка была предположительно написана для оригинального IBM PC Джоном Сохой , наиболее известным по созданию Norton Commander ; он также придумал термин «хранитель экрана» . Заставка, названная scrnsave , была опубликована в выпуске журнала Softalk за декабрь 1983 года . Она просто гасила экран после трех минут бездействия (интервал, который можно было изменить, перекомпилировав программу).
К 1983 году руководитель Zenith Data Systems включил «хранитель экрана» в число функций нового компьютерного терминала Z-29, сообщив InfoWorld , что он «гасит дисплей после 15 минут бездействия, предотвращая выгорание символов на дисплее». [6] Первый хранитель экрана, который позволял пользователям изменять время активации, был выпущен на Lisa от Apple в 1983 году.
Экраны Atari 400 и 800 также проходили через случайные изменения цвета, подобные заставке, если они оставались неактивными в течение примерно 8 минут. Обычные пользователи не могли контролировать это, хотя программы могли. Эти компьютеры, выпущенные в 1979 году, технически являются более ранними «заставками». До этих компьютеров игры для игровой консоли Atari VCS/2600 1977 года , такие как Combat и Breakout , включали циклическую смену цветов, чтобы предотвратить выгорание игровых изображений на телевизорах эпохи 1970-х годов. Кроме того, первая модель калькулятора TI-30 1976 года имела заставку, которая состояла из десятичной точки, бегущей по дисплею после 30 секунд бездействия. Это в основном использовалось для экономии заряда батареи, так как светодиодный дисплей TI-30 был более энергоемким, чем более поздние модели LCD. Это примеры заставок в ПЗУ или прошивке компьютера.
В Android 4.2 появились «грезы» — заставки, которые активируются, когда устройство подключено к док-станции или заряжается. [7] [8]
В 2015 году заставка «Слушатели событий» [9] ван ден Дорпеля стала первым произведением искусства , которое было приобретено музеем ( Музей прикладного искусства, Вена ) с использованием криптовалюты биткоин . [10]
Современные графические технологии, такие как 3D компьютерная графика, позволили создать широкий спектр скринсейверов. Скринсейверы с реалистичной 3D-средой можно программировать и запускать на современных компьютерах.
Заставки обычно разрабатываются и кодируются с использованием различных языков программирования, а также графических интерфейсов. Обычно авторы заставок используют языки программирования C или C++ , а также интерфейс графических устройств (GDI), такой как OpenGL («Open Graphics Library», который работает на многих, если не на большинстве, платформах, поддерживающих 3D-рендеринг ), или альтернативы, такие как Microsoft DirectX (который ограничен платформами Microsoft , в основном Microsoft Windows и Microsoft Xbox ), для создания своих конечных продуктов. Несколько заставок OS X создаются и разрабатываются с использованием Quartz Composer . Заставка косвенно взаимодействует с операционной системой, чтобы заставить физический экран дисплея накладываться одной или несколькими графическими «сценами». Заставка обычно завершается после получения сообщения от операционной системы о том, что была нажата клавиша или перемещена мышь.
Если система обнаруживает бездействие, длящееся дольше времени, указанного в панели управления , проверьте, является ли активная программа простой программой (а не еще одной заставкой), отправив WM_SYSCOMMANDсообщение " " с SC_SCREENSAVEаргументом " ". Если программа вызывает в ответ стандартную системную функцию ( DefWindowProc), запускается заставка, определенная в панели управления screen.
Заставка Windows — это обычный Portable Executable (PE) с .scrрасширением файла. Это позволяет авторам вредоносных программ добавлять «.scr» к имени любого исполняемого файла win32 и тем самым повышать вероятность того, что пользователи Microsoft Windows запустят его непреднамеренно. Кроме того, эта программа должна поддерживать следующие параметры командной строки : [11]
Без параметров — отображает диалоговое окно «Параметры» или не выполняет никаких действий.
Хранитель экрана.scr/sЗапускает заставку.
ScreenSaver.scr/pили/l<HWND>
Предварительный просмотр заставки как дочернего окна. <HWND>(представлено как беззнаковое десятичное число ) — идентификатор ( дескриптор ) окна, в котором должен отображаться предварительный просмотр.
Хранитель экрана.scr/cОтображает диалоговое окно «Параметры», модальное по отношению к окну переднего плана.
ScreenSaver.scr /a <HWND>Изменяет пароль, модальный на оконный <HWND>. Хранители экрана Windows 95 должны это обрабатывать.
В macOS заставки представляют собой обычные пакеты приложений macOS с .saverрасширением файла. [12]
Внутри скринсейвер должен определять класс, который является подклассом ScreenSaverView. Новый класс должен быть назначен, как NSPrincipalClassв проекте xcode, так что когда скринсейвер запускается системой, этот класс будет инстанцирован.
Одна из первых заставок, появившаяся на 8-битных компьютерах Atari, обеспечивала принудительную системную смену цветов при бездействии компьютера в течение нескольких минут (разное время в зависимости от модели), сохраняемых в системной памяти ROM компьютера.
Мониторы, на которых запущены заставки, потребляют столько же энергии, сколько и при нормальной работе, что может составлять от нескольких ватт для небольших ЖК-мониторов до нескольких сотен для больших плазменных дисплеев. Большинство современных компьютеров можно настроить на переключение монитора в режим пониженного энергопотребления, полностью отключая экран. Режим энергосбережения для мониторов обычно является частью параметров управления питанием, поддерживаемых в современных операционных системах , хотя он также должен поддерживаться аппаратным обеспечением компьютера и самим монитором.
Использование заставки с плоским экраном или TFT LCD без выключения экрана может фактически сократить срок службы дисплея, поскольку флуоресцентная подсветка остается включенной и изнашивается быстрее, чем если бы экран часто выключался и включался. [13] [14] По мере старения флуоресцентные трубки становятся все более тусклыми, и их замена может быть дорогостоящей или сложной. Типичный ЖК-экран теряет около 50% своей яркости в течение обычного срока службы продукта . В большинстве случаев трубка является неотъемлемой частью ЖК-дисплея, и весь узел необходимо заменить. Это не относится к дисплеям со светодиодной подсветкой.
Таким образом, термин «хранитель экрана» теперь является чем-то вроде неправильного употребления — лучший способ сохранить экран и также сэкономить электроэнергию, потребляемую экраном, — просто выключить монитор. Хранители экрана, отображающие сложную 3D-графику, могут даже увеличить общее энергопотребление. [15]
After Dark был одним из первых скринсейверов для платформы Macintosh , а позднее и PC/Windows, в котором были представлены причудливые дизайны, такие как «летающие тостеры». Возможно, в ответ на рабочую среду, в которой они часто просматриваются, многие скринсейверы продолжают это наследие причудливости, заполняя неактивный монитор животными или рыбами, видеоиграми и визуальными выражениями математических уравнений (с помощью фракталов , преобразований Фурье или других средств), как в скринсейвере Electric Sheep .
По крайней мере, одна заставка, Johnny Castaway , рассказывала юмористическую анимированную историю на протяжении многих месяцев. [16] Способность заставок отвлекать и развлекать используется для продвижения , особенно для создания ажиотажа вокруг «событийных» продуктов, таких как художественные фильмы .
Хранитель экрана также является творческим выходом для программистов. Хранитель экрана XScreenSaver на базе Unix собирает эффекты отображения других хранителей экрана Unix, которые в традиции Jargon File американских ученых-компьютерщиков называются "display hacks". Он также собирает формы эффектов компьютерной графики, называемые эффектами демо , например, те, которые изначально производились демосценой .
В старых версиях Microsoft Windows собственный формат заставки мог потенциально установить вирус при запуске (поскольку заставка была просто обычным приложением с другим расширением). При открытии любого файла с расширением «.scr», например, из вложения электронной почты , Windows автоматически запускала файл .scr (заставка): это могло потенциально позволить вирусу или вредоносному ПО установить себя. Современные версии Windows могут считывать теги, оставленные такими приложениями, как Internet Explorer, и проверять издателя файла , предоставляя пользователю подтверждение.
5 августа 2006 года BBC сообщила, что «бесплатные заставки» и «скринсейверы» соответственно были первым и третьим по вероятности поисковыми запросами, возвращающими ссылки на вредоносное ПО, вторым был BearShare . [17]
Запустив исполняемый файл заставки «пузыри» через bubbles.scr /p65552параметр командной строки, он запустится как обои рабочего стола , пузырьки будут меньше, а на экране их будет больше. [18] Пользователь должен использовать диспетчер задач , чтобы остановить заставку. [18]
