Jak funguje grafický adaptér

Jak funguje grafický adaptér


První video adaptéry byly nejjednoduššípřevodníky signálu. Několik desetiletí prošlo a grafický adaptér, který získal obrovské množství různých funkcí, se vyvinul jako vysoce výkonné zařízení.



Jak funguje grafický adaptér


Budete potřebovat



  • Moderní grafická karta a pracovní počítač.


Pokyny


1


Princip video adaptéru je snadno pochopitelný,sledování historie vzhledu tohoto zařízení. Vynález monitorů podstatně zjednodušil životnost uživatelů osobních počítačů. Pro spolupráci s monitorem a systémovou jednotkou je zapotřebí zařízení, které převede data z paměti počítače na video signál pro displej. Takovým přístrojem byla grafická karta (grafická karta, grafický adaptér). První video adaptéry neprovedly žádné výpočty a barva každého pixelu v rámci byla vypočtena CPU.


2


Nicméně požadavky na realismus, jasnost abarevné obrázky rostly, což způsobilo zvýšené zatížení CPU. Řešením problému vykládky procesoru byl vynález grafických urychlovačů - nového typu grafických karet, které by mohly poskytnout určité grafické funkce na hardwarové úrovni. To znamená, že mohou provádět výpočty barev v pixelech, když zobrazují kurzor, pohybují okna nebo nalévají vybranou oblast obrazu. Proto byl grafický adaptér již zodpovědný za proces vytváření obrazu. V devadesátých letech minulého století vznikl nový problém, který se týkal zrychlení herních 3D motorů. K vyřešení tohoto problému byly vynalezeny 3D akcelerátory. Tato zařízení fungovala pouze společně s grafickým adaptérem. Když byly spuštěny 3D aplikace, 3D akcelerátory vypočítaly 3D obrazové modely a převedly je do dvourozměrných. Výpočty byly odeslány do grafického adaptéru, který "dokončil" rámec s rozhraním a odeslal ho na displej. V nedávné minulosti byly k jednomu zařízení připojeny grafické adaptéry a 3D akcelerátory. Ve skutečnosti jde o současný grafický adaptér.


3


Jak je grafický adaptér fungovat, je výhodnéUkážte příklad vytvoření rámce trojrozměrné aplikace. V modelování počítačů má každý 3D objekt sadu trojúhelníků - tváří nebo "mnohoúhelníků". Různé modely keřů, budov, zbraní a pohyblivých tvorů jsou jen uměle spojeny navzájem s napnutými strukturami. Při výpočtu obrazu odesílá CPU souřadnice paměťových bodů - vrcholů grafického objektu a textury - do paměti grafické karty. Textura bude pokrývat rámec vypočítaného 3D modelu. Zbytek je za grafickým adaptérem.


4


Trojrozměrný model je jen monotónnísoubor rovnoměrně zbarvených obličejů. Proces návrhu rámců vrcholů a textur ve výsledném obrazu rámce se nazývá grafický potrubí. Nejprve se vrcholy dostanou do vertexového procesoru, který rotuje, překládá, měří a určuje barvu každého vrcholu se zohledněním světla (transformace a osvětlení). Potom přichází projekce - převede souřadnice 3D prostředí na dvojrozměrný souřadný systém displeje. Další je rasterizace. Jedná se o soubor operací s obrazovými body obrazu. Odstranění neviditelných ploch, například obrácených stran obrazových objektů. Pro každý bod rámce se vypočítá jeho virtuální vzdálenost od roviny displeje a provede se odpovídající stínování. V této fázi se provádí výběr textur a vyhlazení.


5


Moderní video adaptéry jsou elektronickézařízení s velkým výpočetním výkonem. V tomto ohledu existuje mnoho myšlenek pro alternativní použití video adaptérů v medicíně a meteorologickém předpovědi.