1 / 18

GRAFICKÉ KARTY

GRAFICKÉ KARTY. Dominik Salai 3.C. Gymnázium Jána Adama Raymana v Prešove. Obsah prezentácie. Čo to grafická karta je? Z čoho sa grafická karta skladá? História - súčasnosť 3D virtuálny obraz na 2D ploche monitora Postup programu pri vytváraní 3D scény

cleta
Download Presentation

GRAFICKÉ KARTY

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. GRAFICKÉ KARTY Dominik Salai 3.C Gymnázium Jána Adama Raymana v Prešove

  2. Obsah prezentácie • Čo to grafická karta je? • Z čoho sa grafická karta skladá? • História - súčasnosť • 3D virtuálny obraz na 2D ploche monitora • Postup programu pri vytváraní 3D scény • Revolúcie vo vývoji spracovania 3D grafiky • Záver

  3. Čo to grafická karta je? • grafická karta je komponent počítača navrhnutý na preklad logickej reprezentácie obrazu uloženú v pamäti na signál použiteľný pre vstup do zobrazovacieho média (monitoru) • je to prídavná karta zabezpečujúca zobrazenie informácií na monitore • pracuje na princípe zobrazovania pomocou bodov (pixelov) • VGA (video graphic array) • grafický zobrazovací systém pre PC • vyvinutý firmou IBM v roku 1987 • štandard, ktorý zabezpečuje minimálne rozlíšenie 320 x 200 (maximum 640 x 480) a minimálny počet farieb – 8-bit (maximum 16-bit) • SVGA, XGA – novšie štandardy zabezpečujúce vyššie rozlíšenia a väčšie množstvo farieb (napr. 1600 x 1200, 32-bit)

  4. Z čoho sa skladá grafická karta?

  5. História - súčasnosť • zhruba pred 10 rokmi, jediným spôsobom ako zvýšiť výkon PC v oblasti 3D grafiky bolo postupné zvyšovanie výkonu procesora • vtedajšie grafické karty podporovali akceleráciu iba 2D grafiky • výkon procesorov v tom období nebol ani zďaleka uspokojujúci pre požiadavky 3D grafiky • preto sa pristupuje k výrobe špeciálnych grafických kariet umožňujúcich realizovať určité grafické operácie bez záťaže procesora • 1996 – príchod 3Dfx – Voodoo • bol to prvý grafický čip zameraný na prácu s 3D grafikou • ukázala, že akcelerácia 3D grafiky na PC má zmysel • 1999 – príchod nVIDIA GeForce 256 • iný pohľad na grafický čip a urýchľovanie 3D grafiky • 2001 – príchod nVIDIA GeForce3 a ATI Radeon 8500 • menšia revolúcia vo vývoji urýchľovania 3D grafiky • 2006 – príchod AGEIA PhysX/GeForce 7900 SLI Physics • grafická karta je zodpovedná už aj za fyziku

  6. Prezentácia 3D virtuálneho objektu na 2D obrazovke monitora objekty sú tvorené tzv. sieťovým modelom ktorý predstavuje iba tvar objektu tvar každého objektu je reprezentovaný iba jeho hranami pomocou tzv. polygónov(trojuholníkov) každý polygón je tvorený vertexmi (bodmi v trojrozmernom priestore), pre ktoré má daná aplikácia pre danú scénu informácie o umiestnení a farbe na tento sieťový model sa neskôr nanáša textúra textúra je vopred pripravená vzorka materiálu (napr. štruktúra dreva, kameňa, tehly,...) na textúru sa potom nanášajú polopriehľadné mapy (lightmaps) ktoré menia farbu, odlesky a vytvárajú tzv. statické tiene v závislosti od prostredia v ktorom sa nachádzajú tomuto javu hovoríme multitexturing

  7. Postup programu pri vytváraní výslednej 3D scény • Herné záležitosti – pohyb objektov a perespektívou, detekcia kolízií, deformácia objektov • Príprava 3D scény – určenie vidiťeľných objektov, výber úrovne detailov pre objekty • Transformácia – prevedenie 3D súradníc na 2D súradnice • Osvetlenie – výpočet osvetlenia a tieňov • Príprava renderingu – výpočet údajov, ktoré bude renderovací program potrebovať • Rendering – výpočet farieb jednotlivých pixelov na obrazovke

  8. Revolúcie vo vývoji spracovania 3D grafiky • karty, ktoré priniesli pokrokové technológie v spracovaní 3D grafiky • 3Dfx Voodoo • nVIDIA GeForce 256 • nVIDIA GeForce 3 a ATI Radeon 8500 • nVIDIA GeForce 7900 SLI Physics • AGEIA PhysX • všetky ostatné grafické karty sú postavené na základe týchto predchodcov, majú len viac pamäte a väčšie taktovacie frekvencie

  9. 3Dfx Voodoo • 1.krát hovoríme o tzv. grafickom akcelerátore • 3Dfx Voodoo zabezpečovala výpočet pre farby jednotlivých pixelov (rendering) • dovtedy slúžila grafická karta iba na preklad logickej reprezentácie objektu na analógový signál pre monitor, výpočty pre farbu jednotlivých pixelov stále zabezpečoval procesor • nevýhody: jedná sa o grafický akcelerátor, takže je nutné si zaobstarať aj grafickú kartu, ktorá bude zabezpečovať 2D obraz

  10. nVIDIA GeForce 256 • GeForce = Geometric Force • 1.krát hovoríme o GPU (Graphics Processing Unit) a nie o 3D čipe • technológia T&L (transform & lighting) • CPU sa už nestará o transformácie a osvetlenie objektov, namiesto CPU to spraví GPU • ušetrí približne 30-45% výkonu CPU • nevýhoda: aplikácia musí túto technológiu podporovať, obmedzený počet efektov na jeden objekt je 8 • technológia Fast Writes (rýchly zápis) • umožňuje priamu komunikáciu medzi CPU a GPU, nie je potrebné aby dáta prechádzali fyzickou pamäťou PC ako doteraz • nevýhoda: CPU a základná doska musia túto technológiu podporovať • 1. krát použité DDR pamäte • dvojnásobne rýchlejší tok dát medzi GPU a grafickou pamäťou

  11. nVIDIA GeForce 3 a ATI Radeon 8500 • nFiniteFX engine/Charisma engine (T&L third generation) • umožňuje použiť neobmedzený počet efektov na jeden objekt • Vertex Shader – vykonáva manipuláciu nad polygónmi • výpočty nad deformáciou objektov, hmlovými efektmi, odleskami a podobne vykonáva vopred naprogramovateľný Vertex shader a nie aplikácia samotná • Pixel Shader – vykonáva manipuláciu s textúrami a vzhľadom povrchu za určitých podmienok • pomocou tohto shadera môžeme dosiahnuť realistickejšie povrchy, alebo realistickejšie svetelné efekty. • vďaka týmto shaderom si môže programátor prispôsobiť grafickú kartu tak, ako potrebuje pre svoju aplikáciu a dostať z nej naozaj maximum bez Pixel Shadera s Pixel Shaderom

  12. nVIDIA GeForce 3 a ATI Radeon 8500 • LightSpeed Memory Architecture • kontrolná jednotka riadi prístup do pamäte grafickej karty • je rozdelená na 4 a každá má k dispozícii zbernicu o šírke 64bitov (64*4=128*2=256) • podporuje sa paralelný spôsob vybavovania požiadaviek na rozdiel od klasického systému vybavovania jednej po druhej • pri načítaní menších dát (napr. 64 bitov a menej) sa môže priepustnosť pamäte zväčšiť až 4-krát

  13. Anti-Aliasing HRAA/FSAA – supersampling 2x/4x – veľká degradácia výkonu grafickej karty Quincunx – nVIDIA - multisampling najlepšia metóda (degradácia výkonu ako u 2x supersampling, ale qvalita 5x supersampling) Smoothvision – ATI - multisampling náročnejšia ako Quincunx, ale aj kvalitnejšia nVIDIA GeForce 3 a ATI Radeon 8500 Smoothvision Antialiasing

  14. nVIDIA Geforce 7900 SLI Physics • SLI - Jedná sa o prepojenie dvoch grafických kariet nVIDIA GeForce 7900 • zvýši sa výpočetný výkon a vďaka programu sa dá naprogramovať, aby jedeno GPU spracovávalo grafiku a druhé GPU počítalo fyziku • finančne veľmi náročné riešenie

  15. AGEIA PhysX • prídavná karta ku grafickej karte, ktorá slúži iba na jediné – počítanie fyziky v aplikáciách • doteraz tieto zložité výpočty zabezpečoval iba procesor • vďaka svojmu výkonu v oblasti fyziky umožňuje implementáciu ultrarealistických fyzikálnych zákonov do 3D virtuálneho sveta

  16. Záver

  17. Použité zdroje • www.pcspace.sk • technické informácie • www.level.cz • ako vzniká obraz na monitore • www.sector.sk • www.games.tiscali.cz • hardware

  18. Ďakujem za pozornosť Dominik Salai 3.C www.gjar-po.sk/~salai3csalai3c@gjar-po.sk GJAR V Prešove 24. apríla 2006

More Related