Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Відеокарта (графічна карта, графічний адаптер, графічний прискорювач (англ. videocard) -- пристрій, призначений для обробки, генерації зображень з подальшим їх виведенням на екран периферійного пристрою.

Відеокарта зазвичай є платою розширення (дискретна відеокарта) і вставляється у слот розширення, універсальний (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) або спеціалізований (AGP), проте відеокарта може бути вбудованою (інтегрованою) у материнську плату, як у вигляді окремого елементу, так і в якості складової частини північного мосту чипсету або ЦПУ.

Сучасні відеокарти не обмежуються лише звичайним виведенням зображень, вони мають вбудований графічний мікропроцесор, котрий може проводити додаткову обробку, звільняючи від цих задач центральний процесор. Наприклад, усі сучасні відеокарти NVIDIA і AMD (ATi) підтримують OpenGL на апаратному рівні. Останнім часом, разом зі зростанням обчислювальних потужностей графічних процесорів має місце тенденція використовувати обчислювальні можливості графічного процесору для вирішення не графічних задач.

Одним з перших графічних адаптерів для IBM PC став MDA (Monochrome Display Adapter) у 1981 році. Він працював тільки в текстовому режимі з роздільною здатністю 80Ч25 символів (фізично 720Ч350 точок) і підтримував п'ять атрибутів тексту: звичайний, яскравий, інверсний, підкреслений та миготливий. Жодної кольорової або графічної інформації передавати він був не здатен, і колір букв визначався моделлю монітора. Зазвичай вони були чорно-білими, янтарними або смарагдовими. Фірма Hercules у 1982 році випустила подальший розвиток адаптера MDA, відеоадаптер HGC (Hercules Graphics Controller -- графічний адаптер Геркулес), який мав графічну роздільну здатність 720Ч348 точок і підтримував дві графічні сторінки. Проте він все ще не міг працювати з кольором.

Першою кольоровою відеокартою стала CGA (Color Graphics Adapter), випущена IBM. Вона і стала основою для наступних стандартів відеокарт. Вона могла працювати або в текстовому режимі з роздільною здатністю 40Ч25 і 80Ч25 (матриця символу -- 8Ч8), або в графічному з роздільною здатністю 320Ч200 або 640Ч200. В текстових режимах було доступно 256 атрибутів символу -- 16 кольорів символу і 16 кольорів фону (або 8 кольорів фону і атрибут миготіння), в графічному режимі 320Ч200 було доступно чотири палітри по 4 кольори кожна, режим високої роздільної здатності 640Ч200 був монохромним. Як розвиток цієї карти з'явився EGA (Enhanced Graphics Adapter) -- покращений графічний адаптер, з розширеною до 64 кольорів палітрою, і проміжним буфером. Була покращена роздільна здатність до 640Ч350, в результаті додався текстовий режим 80Ч43 при матриці символу 8Ч8. Для режиму 80Ч25 використовувалася велика матриця -- 8Ч14, одночасно можна було використати 16 кольорів, кольорова палітра була розширена до 64 кольорів. Графічний режим також дозволяв використовувати при роздільній здатності 640Ч350 16 кольорів з палітри в 64 кольори. Був сумісний з CGA і MDA.

Відеопам`ять (video RAM) -- доступна відеокарті область оперативної пам`яті комп'ютера, в якій розміщені дані, що відповідають зображенню на екрані. Відеопам'ять може бути виділена з основної оперативної пам'яті системи, в цьому випадку говорять про розподілювальну (shared) пам'ять.

У відеопам'яті може міститися як безпосередньо растровий образ зображення (екранний кадр), так і окремі фрагменти як в растровій (текстури), так і у векторній (багатокутники, зокрема трикутникі) формах.

Як правило, чипи оперативної пам'яті припаяні прямо до текстоліту (плати) відеокарти, на відміну від знімних модулів системної пам'яті, які вставляються в стандартизовані розніми материнських плат. Одна половина чипів, зазвичай, припаяна під радіатором системи охолоджування відеокарти, а друга -- із зворотного боку. Така оперативна пам'ять використовується тільки під потреби різних графічних застосунків і ігор. Технології виробництва пам'яті для відеокарт розвиваються стрімкіше, ніж ОЗП для персональних комп'ютерів, це обумовлено високими вимогами ігрової індустрії; тому як правило технологія встановленої відеопам'яті на покоління випереджає основну системну пам'ять.

1. Відеопам'ять

Відеопам'ять потрібна для зберігання зображення. Від її об'єму залежить максимально можлива роздільна здатність відеокарта. Повну роздільну здатність відеокарта можна обчислити за формулою

ГхВхК,

де Г -- кількість точок по горизонталі, В -- по вертикалі, К -- кількість можливих кольорів кожної точки. Наприклад, для роздільної здатності 640x480x16 досить 256 КБ, для 800x600x256 - 512 КБ, для 1024x768x65536 -2 МБ. Для зберігання кольорів виділяється певне ціле число двійкових розрядів, тому кількість кольорів завжди є ступенем двійки: 4 розряди -- 16 кольорів, 8 розрядів -- 256 кольорів, 16 розрядів -- 65 536 кольорів (так званий режим High Color -- високоякісне відтворення кольорів), 24 розряди -- 16 777 216 кольорів (True Color -- реалістичне відтворення кольорів).

Відеопам'ять - частина оперативної пам'яті, відведена для зберігання даних, які використовуються для формування зображення на екрані монітора.

При цьому у відеопам'яті може міститися як безпосередньо растровий образ зображення ( екранний кадр), так і окремі фрагменти як в растровій ( текстури ), так і у векторній ( багатокутники, зокрема трикутники ) формах.

Існує виділена оперативна пам'ять відеокарти, також звана « відеопам'ять ». Така оперативна пам'ять використовується тільки під потреби різних графічних додатків та ігор.

Як правило, чіпи оперативної пам'яті сучасної відеокарти припаяні прямо до текстоліту друкованої плати, на відміну від знімних модулів системної пам'яті, які вставляються в стандартизовані роз'єми ранніх відеоадаптерів.

При виготовленні сучасних відеокарт вже досить давно використовується пам'ять GDDR3. На зміну їй швидко прийшла GDDR4, як проміжні ланка між GDDR3 і GDDR5. GDDR4, відповідно має більш високу пропускну здатність, ніж GDDR3 і вже зараз активно використовується у виробництві відеокарт. Використання GDDR5 так само має місце, але через свою дорожнечу цей тип пам'яті зайняв масову частку ринку приблизно в 2010 році. Поки ж, лідером в приємному співвідношенні « Ціна -якість», як і раніше залишається GDDR3, якої цілком вистачає під потреби сучасних ігор. Так само, відеопам'ять відрізняється від « звичайної» системної ОЗУ більш жорсткими вимогами до ширини шини . Шина даних відеопам'яті буває:

32 -бітної,

64 -бітної,

128 -бітної,

192 -бітної ( нестандартна шина пам'яті),

256 -бітної,

320 -бітної ( нестандартна шина пам'яті),

384 -бітної ( нестандартна шина пам'яті),

448 -бітної ( нестандартна шина пам'яті) і

512 -бітної .

Має значення пропорційність кількості пам'яті, її типу і ширина шини даних : 512 МБ DDR2, при ширині шини даних в 128 біт, працюватиме повільніше і набагато менш ефективно, ніж 256 МБ GDDR3 при ширині шини в 128 біт і т.п. Зі зрозумілих причин, 256 МБ GDDR3 з шириною шини 256 біт краще, ніж 256 МБ GDDR3 з шириною шини в 128 біт і т.п.

EGA і VGA містять на своїй платі до 256К байт оперативної пам'яті, розділеної на чотири банку або, іншими словами, на чотири колірні шару. Ці банки пам'яті розміщуються в одному адресному просторі. Таким чином, що по кожному адресою розташовано чотири байти ( по байту в кожному банку пам'яті). Який з банків пам'яті використовується для запису або читання даних процесором, визначається за допомогою установки декількох регістрів адаптера. Так як всі чотири банку пам'яті знаходяться в одному адресному просторі, то процесор може проводити запис у всі чотири банку за один цикл запису. Завдяки цьому деякі операції, наприклад заповнення екрана, відбуваються з великою швидкістю. У тому випадку, коли запис у всі чотири банку пам'яті небажана, можна забороняти або дозволяти запис в окремі шари пам'яті за допомогою регістра дозволу запису колірного шару.

Для операції читання в кожен момент часу може бути дозволений тільки один колірний шар. Читаний шар визначається регістром вибору читаного колірного шару. У більшості режимів відеоадаптерів відеопам'ять також розділена на кілька сторінок. При цьому одна з них є активною і відображається на екрані. За допомогою функцій BIOS або програмування регістрів відеоадаптера можна перемикати активні сторінки відеопам'яті. Виведення інформації можна робити як в активну, так і в неактивні сторінки пам'яті .

Таким чином, можна заздалегідь підготувати кілька сторінок пам'яті (кілька екранів), а потім швидко змінювати їх на екрані дисплея. Текстовий режим. У текстових режимах на екрані можуть відображатися лише текстові символи, а також символи псевдографіки . Текстові режими роботи відеоадаптерів рекомендується використовувати завжди, коли додатку не потрібно виводити на екран графічну інформацію. Стандартні текстові режими роботи відеоадаптерів дозволяють вивести на екран 25 рядків по 40 або 80 символів. Якщо перепрограмувати деякі регістри відеоадаптера, то можна збільшити число відображуваних рядків для EGA до 43, а для VGA до 50. Для кодування кожного знакоместа екрана ( символу ) використовуються два байти. Перший з них містить ASCII -код відображуваного символу, а другий - атрибути символу. ASCII- коди символів екрана розташовуються в нульовому колірному шарі, а їх атрибути - у першому колірному шарі.

Атрибути визначають колір символу і колір фону. Завдяки такому режиму зберігання інформації досягається значна економія пам'яті. При відображенні символу на екрані відбувається перетворення його з формату ASCII в двовимірний масив пікселів, що виводяться на екран. Для цього перетворення використовується таблиця трансляції символів (таблиця знакогенератора). Дана таблиця знакогенератора зберігається у другому шарі відеопам'яті:

Відеопам'ять в графічних режимах

Розподіл відеопам'яті в графічних режимах роботи відеоадаптерів відрізняється від розподілу відеопам'яті в текстових режимах.

Якщо ви бажаєте надалі вивчити програмування відеоадаптерів на рівні регістрів, то вам необхідно повне розуміння структури відеопам'яті.

Нижче розглянута структура відеопам'яті окремо для кожного графічного режиму.

Режими 4 і 5.

Це режими низького дозволу ( 320х200 ), використовуються 4 кольору. Підтримуються відеоадаптерами CGA, EGA і VGA. У адаптерів EGA і VGA віддання розташовані в нульовому колірному шарі. Інші три колірних шару не використовуються.

Для сумісності з відеоадаптером CGA, відображення відеопам'яті на екран не є безперервним : перша половина відеопам'яті ( початковий адресу B800 : 0000 ) містить дані щодо всіх непарних ліній екрана, а друга половина ( початкова адреса B800 : 2000) - щодо всіх парних ліній .

Кожному пікселю зображення відповідають два біти відеопам'яті. За верхній лівий піксел екрану відповідають біти D7 і D6 нульового байта відеопам'яті. На малюнку зображено відповідність відеопам'яті пікселям екрана.

Наступні формули дозволяють визначити зміщення байта від початку станиці відеопам'яті і номера бітів у ньому, керуючі пікселі з координатами ( x, y ):

Якщо y парне число, то зсув байта = 50h * ( y / 2 ) + ( x / 4 )

Якщо y непарне число, то зсув байта = 2000h +50 h*((y-1)/2) +(x/4)

Номер першого біта = 7 - mod ( x / 4 ) * 2

Графічний кольоровий режим з дозволом 640х350 пікселів . Даний режим підтримують тільки відеоадаптери EGA і VGA. Для зберігання відеоданих використовуються чотири колірних шару. Кожному пікселю відповідає по одному біту з кожного колірного шару. Чотири біта на піксель дозволяють відображати 16 різних кольорів. Запис в кожен з цих чотирьох шарів можна дозволити або заборонити за допомогою регістра дозволу запису колірного шару. На малюнку представлена ??структура відеопам'яті для цього режиму.

Якщо ви хочете виводити інформацію на екран дисплея безпосередньо через відеопам'ять, то необхідно вміти визначати біти, які керують кожним пикселом зображення.

Наступні формули дозволяють визначити зміщення байта від початку станиці відеопам'яті і номер біта в ньому, керуючого пикселом з координатами (x, y):

Зсув байта = 50h * y + x / 8

Номер біта = 7-mod (x / 8)

2. Відеоконтролер

Відеоконтролер відповідає за виведення зображення з відео пам'яті, відновлення її вмісту, формування сигналів для монітора (горизонтальної й вертикальної розгортки) і обробку запитів центрального процесора, що задає необхідний потік інформації для виведення. Деякі відеоконтролери є потоковими -- їхня робота ґрунтується на створенні й змішуванні воєдино декількох потоків графічної інформації. Зазвичай це основне зображення, на яке накладається зображення апаратного курсору миші й окреме зображення у вікні операційної системи.

Відеоконтролер із потоковою обробкою, а також з апаратною підтримкою деяких типових функцій, називається акселератором, або прискорювачем, і служить для розвантаження ЦП від рутинних операцій формування зображення.

Відеоконтролер

Видеоконтроллер (англ. Video Display Controller, VDC ) - спеціалізована мікросхема, що є головним компонентом схеми формування відеозображення в комп'ютерах і ігрових консолях. Деякі Відеоконтроллери також мають додаткові можливості, наприклад, генератор звуку. Мікросхеми видеоконтроллеров застосовувалися в основному в домашніх комп'ютерах та ігрових системах 1980 -х років.

До появи мікросхем видеоконтроллеров схеми формування зображення повністю будувалися на дискретній логіці. До середини 1970 -х років ЕПТ -дисплеї стали популярним пристроєм виведення інформації для мікрокомп'ютерів, а розвиток технології виробництва мікросхем дозволило реалізувати основну частину схеми формування зображення у вигляді окремої мікросхеми. Це спрощувало розробку подібних схем, зменшувало габарити друкованих плат і споживання енергії, знижувало вартість кінцевих пристроїв. Подальший розвиток видеоконтроллеров призвело до появи більш складних і багатофункціональних пристроїв - видеопроцессоров .

Головним компонентом схеми формування зображення завжди є відеоконтролер, а також графічний процесор, але можуть використовуватися і додаткові мікросхеми - ОЗУ для зберігання зображення, ПЗУ для зберігання графіки символів, і додаткова дискретна логіка (наприклад, зсувні регістри ) для побудови закінченої схеми . У кожному разі, видеоконтроллер відповідає за генерацію необхідних синхросигналов, таких як сигнали вертикальної і горизонтальної синхронізації, сигнал зворотного ходу променя.

Мікросхеми відеоконтролерів можна розділити на чотири групи за принципом їх роботи. відеокарта відеоконтролер зображення графіка

Video shift register - найпростіший тип відеоконтроллера. Генерує синхросигнали і перетворює одержувані байти відеоданих (від процесора або контролера ПДП) в послідовність біт, яка разом з синхросигналами формує вихідний відеосигнал. Відеоконтроллери цього типу зазвичай підтримують тільки растрові відеорежими дуже низького дозволу. Єдиним прикладом подібного видеоконтроллера загального призначення, що використовувався в домашніх комп'ютерах, є мікросхема RCA CDP1861 . В інших домашніх системах, також використовують Відеоконтроллери цього типу, застосовувалися замовні мікросхеми - наприклад, Television Interface Adapter ( TIA ) в ігровій консолі Atari 2600, БМК комп'ютера Sinclair ZX81 .

CRTC ( Cathode Ray Tube Controller, контроллер ЕПТ) генерують синхросигнали і виконують читання ОЗУ, використовуваного як відеопам'яті. Прочитані дані використовуються для формування адреси в ПЗУ знакогенератора ( для текстових відеорежимів ) або безпосередньо ( для графічних режимів високого дозволу) . Відеоконтроллери цього типу вимагають великої кількості зовнішніх компонентів, що виконують формування відеосигналу, що дозволяє їм мати широкий діапазон можливостей, від найпростіших текстових режимів до кольорової графіки високого дозволу. Такі Відеоконтроллери зазвичай не мають підтримки апаратних спрайтів . Серед найбільш відомих видеоконтроллеров цього типу - мікросхеми Intel 8275 і Motorola 6845 .

Video interface controller - наступний крок розвитку відеоконтролерів. Практично всі компоненти схеми генерації відеосигналу інтегровані в одну мікросхему. Із зовнішніх елементів потрібні тільки аналогові ланцюги формування відеосигналу. До цієї категорії відносяться мікросхема Signetics 2636 і мікросхеми, що використовувалися в 8 - розрядних комп'ютерах компанії Commodore (найбільш відома мікросхема - MOS Technology VIC - II, що використовувалась в Commodore 64).

Video co - processor - складніші пристрої, що використовують окреме ОЗУ як відеопам'яті і здатні не тільки відображати, але й самостійно обробляти дані в ній. Серед прикладів цього типу відеоконтролерів - мікросхема ANTIC, що застосовувалася в 8 - розрядних системах Atari, і мікросхеми Texas Instruments TMS9918, Yamaha V9938 і V9958, що застосовувалися в комп'ютерах стандарту MSX . До цієї категорії також відносять Відеоконтроллери 8 - розрядних і 16 - розрядних ігрових консолей.

3. ЦАП

ЦАП служить для перетворення потоку даних, формованих відеоконтролером, у рівні інтенсивності кольору, що подаються на монітор. Монітори використовують аналоговий відеосигнал, тому можливий діапазон кольоровості зображення визначається тільки параметрами ЦАП. Більшість ЦАП мають розрядність 8x3 -- три канали основних кольорів (червоний, синій, зелений, RGB) по 256 рівнів яскравості на кожен колір, що в сумі дає 16,7 млн кольорів. Зазвичай ЦАП виконаний на одному кристалі з відеоконтролером.

Цифро-аналоговий перетворювач - ( RAMDAC - Random Access Memory Digital - to - Analog Converter ) - це пристрій для перетворення зображення, формованого відеоконтроллером, в рівні інтенсивності кольору, яке надалі подавати на аналоговий монітор.

Приклад ЦАП

Можливий діапазон кольоровості зображення визначається тільки параметрами RAMDAC . Найчастіше RAMDAC має 4 основних блоки :

3 цифроаналогових перетворювача, по одному на кожний колірний канал (червоний, зелений, синій, RGB) ;

SRAM для зберігання даних про гамма- корекції.

Більшість ЦАП мають розрядність 8 біт на канал - виходить по 256 рівнів яскравості на кожен основний колір, що в сумі дає 16700000 кольорів ( а за рахунок гамма- корекції є можливість відображати вихідні 16700000 кольорів в набагато більшу колірний простір ) . Деякі RAMDAC мають розрядність по кожному каналу 10 біт ( 1024 рівня яскравості), що дозволяє відразу відображати більше 1 млрд квітів, але ця можливість практично не використовується. Для підтримки другого монітора часто встановлюють другий ЦАП. Варто відзначити, що монітори і відеопроектори, що підключаються до цифрового DVI виходу відеокарти, для перетворення потоку цифрових даних використовують власні цифроаналогові перетворювачі і від характеристик ЦАП відеокарти не залежать.

4. Відео-ПЗП

Відео-ПЗП -- постійний запам'ятовуючий пристрій, у який записані відео-BIOS, екранні шрифти, службові таблиці і т. ін. ПЗП не використовується відеоконтролером прямо -- до нього звертається тільки центральний процесор, і в результаті виконання ним програм із ПЗП здійснюються звертання до відеоконтролера і відеопам'яті. ПЗП необхідний тільки для первісного запуску адаптера і роботи в режимі MS DOS; операційні системи з графічним інтерфейсом, наприклад Windows, не використовують ПЗП для управління адаптером.

Програмований постійний запам'ятовувальний пристрій (EPROM) з ультрафіолетовим витиранням. Віконце служить для витирання даних.

Прикладом ПЗП є мікросхема ROM, яка використовується для керування роботою апаратної частини комп'ютера. Ця мікросхема містить BIOS (Basic Input/Output System -- базова система вводу/виводу). Комп'ютер звертається до BIOS одразу ж після подачі живлення на центральний процесор, ще до завантаження операційної системи. Мікросхема ПЗП здатна тривалий час зберігати інформацію, навіть при вимкненому комп'ютері. Мікропрограми, які знаходяться в ПЗП, «зашиті» у ньому -- вони записуються туди на етапі виготовлення мікросхеми.

Типи відеоадаптерів:

MDA (Monochrome Display Adapter -- монохромний адаптер дисплея) -- найпростіший відеоадаптер, що застосовувався в IBM PC. Його офіційне ім'я -- Monochrome Display, або Parallel Printer Adapter.

Геркулес.

HGC (Hercules Graphics Card -- графічна карта Hercules) -- розширення MDA із графічним режимом 720x348, розроблене фірмою Hercules' CGA -- кольоровий графічний адаптер

Першим растровим дисплейним адаптером, розробленим IBM для PC, був кольоровий графічний адаптер -- CGA (Color Graphic Adapter). Представлена альтернатива MDA засліпила комп'ютерний світ, який звик до зеленого. Новий адаптер забезпечував 16 яскравих чистих кольорів. Крім цього, він мав здатність працювати в кількох графічних режимах із різною роздільною здатністю.

Як про це говорить назва адаптера, він призначався для формування графічного зображення на кольоровому екрані. Однак він забезпечував роботу і з монохромними дисплеями, створеними на IBM для плати MDA. Він міг працювати в парі і з монохромними, і з композитними моніторами, і навіть із модулятором телевізійних приймачів. (Проте ви не можете підключити CGA до телевізора, якщо в нього немає композитного відеовходу). Забезпечує також роботу світлового пера.

CGA -- це багаторежимний дисплейний адаптер. Він може застосовуватися і для символьних, і для побітових технологій. Для кожної з них він реалізує кілька режимів. Він містить 16 КБ пам'яті, безпосередньо доступної центральному мікропроцесору.

Символьний режим функціонування CGA установлюється за замовчуванням. У цьому режимі функціонування CGA нагадує MDA. Головною відмінністю цих двох адаптерів є те, що другий був створений для роботи з нестандартними вертикальними й горизонтальними частотами, забезпечуючи більш чітке зображення. Натомість CGA працює на стандартних частотах -- тих, що використовуються композитними дисплеями. Це дає можливість бути сумісним із великим сімейством моніторів, але одночасно зменшує якість зображення.

CGA розділив дисплей на матрицю в 640 горизонтальних пікселів і 200 вертикальних. Для того щоб розташувати 2000 символів на екрані завбільшки 80x25 символів у форматі MDA, використовуються комірки 8x8 пікселів.

У системах CGA кожен символ розташовується в матриці 7x7. Одна точка зарезервована для підрядкового елемента і ще одна -- для відокремлення. Очевидно, що підрядковий елемент має довжину на все зображення, що дозволяє уникнути додаткових ліній для відокремлення рядків тексту. Використання меншої кількості точок при зображенні символу означає,- що його зображення матиме більш грубу і менш приємну форму в порівнянні з MDA.

У будь-якому текстовому режимі IBM, керуючи атрибутами, можна працювати з 16-колірною палітрою. Будь-який символ тексту може бути зображений кожним з 16 кольорів.

VGA -- масив візуальної графіки

VGA (Video Graphics Array) -- розширення MCGA, сумісне з EGA, введене фірмою IBM у середніх моделях PS/2.

Так само як і попередні системи, VGA забезпечують різні рівні роздільної здатності у різних режимах функціонування. Але VGA забезпечує набагато більшу кількість режимів. їхня загальна кількість дорівнює 17 Однак у графічному й текстовому режимах досягаються відмінні рівні роздільної здатності.

У графічних режимах при формуванні растрового кольорового зображення досягається роздільна здатність 640x480 пікселів. При цьому формується 16 кольорів, обраних із палітри в 256. Такий самий рівень роздільної здатності забезпечується і для монохромного зображення.

Перехід до стандарту 640x480 пікселів від стандарту EGA (640x350) дозволив поліпшити точність зображення. Стандарт VGA дозволяє створити більш точне зображення з використанням більшої гами кольорів. Співвідношення кількості горизонтальних пікселів до кількості вертикальних, що дорівнює 4:3, найбільш прийнятне, тому що відповідає відношенню боків екрана більшості моніторів.

Новий стандарт здатний підтримувати 256 відтінків екрана одночасно. Кольори вибираються з палітри 262 144 відтінки. У цьому режимі роздільна здатність обмежена рівнем 320x200 пікселів. Це роздільна здатність CGA, що працює в режимі із середньою роздільною здатністю, але останній може працювати одночасно з чотирма кольорами, обраними з палітри в шістнадцять кольорів

ЗD-акселерація.

Подивимося, що робиться в комп'ютері при малюванні тривимірної сцени, наприклад у комп'ютерній грі. Кожна сцена малюється в кілька етапів:

і. Визначення стану об'єктів -- ця частина програми не має прямого відношення до комп'ютерної графіки, вона моделює той світ, який відображатиметься надалі. Наприклад, у випадку комп'ютерної гри -- це правила гри і фізичні закони пересування гравця, штучний інтелект монстрів і т. д.

2. Визначення відповідного поточного стану геометричних моделей -- цей етап створює геометричне представлення поточного моменту цього маленького «віртуального світу».

3. Розбивка геометричних моделей на примітиви -- на цьому етапі створюється зовнішній вигляд об'єктів у вигляді набору певних примітивів, зрозуміло, на основі інформації з попереднього етапу. Найбільш розповсюдженим примітивом у наш час є трикутник, і більшість сучасних програм і прискорювачів працюють саме з трикутниками. На трикутники завжди можна розбити будь-який плоский багатокутник, і саме трьома точками можна однозначно задати площину в просторі.

4. Прив'язка текстур і освітлення -- на цій стадії визначається, як будуть освітлені геометричні примітиви (трикутники), а також які і як саме на них надалі будуть накладені текстури (зображення, що передають зовнішній вигляд матеріалу об'єкта, тобто негеометричну візуальну інформацію. Приклад текстури -- пісок на абсолютно рівному пляжі). Як правило, на цій стадії інформація обчислюється тільки для вершин примітива.

5. Видові геометричні перетворення -- тут визначаються нові координати для Усіх вершин примітивів, виходячи з положення спостерігача й напрямку його погляду. Сцена ніби проектується на поверхню монітора, перетворюючись у двовимірну, хоча інформація про відстань від спостерігача до вершин зберігається для подальшої обробки.

6. Відкидання невидимих примітивів -- на цій стадії зі списку примітивів виключаються повністю невидимі (такі, що залишилися за зоною видимості або збоку від неї).

7. Установка примітивів -- тут інформація про примітиви (координати вершин, накладання текстур, освітлення і т. д.) перетворюється на вигляд, придатний для наступної стадії.

8. Зафарбування примітивів -- на цій стадії, власне, і відбувається побудова в буфері кадру (пам'яті, відведеній для результуючого зображення) картинки на основі інформації про примітиви, сформованої попередньою стадією, й інших даних, таких як текстури, таблиці туману й прозорості тощо. Як правило, на цій стадії для кожної точки зафарбовуваного примітива визначається її видимість наприклад, за допомогою буфера глибин (Z-буфера) і, якщо вона не закрита ближчою до спостерігача точкою (іншого примітива), визначається її колір. Колір визначається на основі інформації про освітлення й накладення текстури, визначеної раніше для вершин цього примітива.

9. Фінальна обробка -- обробка всієї готової картинки якими-небудь двовимірними ефектами.

Висновок

Стандартними засобами для відображення тексту є дисплеї, що працюють з картами символів. Спеціальна область пам'яті зарезервована для зберігання символу, який належало зобразити на екрані. І програми писали текст на екран, заповнюючи символами цю область пам'яті. Екран найчастіше представляється матрицею 80 на 25 символів.

Зразок символу, який з'являється на екрані, зберігається в спеціальній мікросхемі ПЗУ. Ця пам'ять належить до відеопамяті комп'ютера.

Кожен символ на екрані формується безліччю точок . Кілька відеостандартів, що використовуються IBM та іншими фірмами, відрізняються кількістю точок, що використовуються при формуванні символів.

Програми, що виводять інформацію на екран, повинні знати, яку пам'ять вони повинні використовувати для цього. Потрібну інформацію можна отримати, прочитавши інформацію зі спеціального байта пам'яті - прапора відеорежиму . Він призначається для вказівки : якого виду адаптер дисплея встановлений усередині комп'ютера і використовується в даний час. Він дозволяє комп'ютеру знати, з яким дисплеєм - монохромним або кольоровим він має справу. Вимоги сучасних операційних систем і комп'ютерних ігор зростають ; так, наприклад щоб грати комфортно в найбільш сучасні ігри необхідно відеопамяті :

на період 2008-2009 року було потрібно порядку 512 МБ (і більше) GDDR3 256 біт або 2 ГБ (і більше) DDR2 ( 3 ),

на період 2010 року було потрібно порядку 768 МБ (і більше) GDDR4 320 біт або 3 ГБ (і більше) DDR3,

на період 2011 року потрібно близько 1024 МБ (і більше) GDDR5 256 біт або 3-4 ГБ (і більше) DDR3.

Список використаної літератури

1. Валецька Т.М. Апаратні засоби персональних комп'ютерів: навчальний посібник / Т.М. Валецька. - К.: Центр навчальної літератури, 2002. - 208 с.

2. Мюллер С. Модернизация и ремонт ноутбуков: Пер. с англ. / С. Мюллер. - М. : Вильямс, 2006. - 688 с.

3. Сандлер К. Ремонт персонального компьютера, 7-е узд.: Пер. с англ. / К. Сандлер. - М.: Вильямс, 2004. - 656 с.

4. Степаненко О. С. Сборка, модернизация и ремонт ПК / О. С. Степаненко. - М.: Вильямс, 2003. - 672 с.

Размещено на Allbest.ru