První video adaptéry byly nejjednodušší převaděče signálu. Uplynulo několik desetiletí a grafický adaptér, který získal obrovské množství různých funkcí, se vyvinul ve vysoce výkonné zařízení.
Je to nutné
Moderní grafická karta a funkční počítač
Instrukce
Krok 1
Princip fungování grafického adaptéru je snadno pochopitelný sledováním historie vzhledu tohoto zařízení. Vynález monitorů uživatelům osobních počítačů výrazně usnadnil život. Aby však monitor a systémová jednotka fungovaly společně, bylo zapotřebí zařízení, které převádí data z paměti počítače na video signál pro displej. Takovým zařízením se stala grafická karta (grafická karta, grafický adaptér). První grafické adaptéry neprováděly žádné výpočty a barvu každého pixelu v rámečku vypočítal centrální procesor.
Krok 2
Narůstaly však požadavky na realismus, jasnost a barvu obrazu, což vedlo ke zvýšené zátěži centrálního procesoru. Řešením problému s vykládáním procesoru byl vynález grafických akcelerátorů - nového typu grafických karet, které by mohly poskytovat určité grafické funkce na hardwarové úrovni. To znamená, že mohli vypočítat barvu pixelů při zobrazení kurzoru, při pohybu oken nebo vyplňování vybrané oblasti obrázku. Grafický adaptér byl tedy již zodpovědný za proces vytváření obrazu. V 90. letech minulého století se objevil nový problém související se zrychlením 3D herních enginů. Abychom tento problém vyřešili, byly vyvinuty 3D akcelerátory. Tato zařízení fungovala pouze ve spojení s grafickým adaptérem. Při spouštění trojrozměrných aplikací 3D akcelerátory vypočítávaly 3D obrazové modely a převáděly je na dvourozměrné. Výpočtová data byla odeslána do grafického adaptéru, který „doplnil“snímek s rozhraním a přenesl jej na displej. V nedávné minulosti byly grafické adaptéry a 3D akcelerátory sloučeny do jednoho zařízení. Ve skutečnosti se jedná o dnešní grafický adaptér.
Krok 3
Je vhodné ilustrovat, jak grafický adaptér funguje, pomocí příkladu sestavení rámce trojrozměrné aplikace. V počítačovém modelování má jakýkoli 3D objekt mnoho trojúhelníků - ploch nebo „mnohoúhelníků“. Různé modely keřů, budov, zbraní a pohybujících se tvorů jsou jen umně sdružené tváře s nataženými texturami. Při výpočtu obrazu přenáší centrální procesor souřadnice bodů - vrcholy grafického objektu a textury - do paměti grafické karty. Textura zakryje drátěný model vypočítaného 3D modelu. Zbytek je za grafickým adaptérem.
Krok 4
3D model je jen monotónní sbírka rovnoměrně zbarvených tváří. Proces tvarování drátového modelu vrcholů a textur do výsledného obrazu rámu se nazývá grafický kanál. Nejprve vrcholy přejdou k vertexovému procesoru, který se zabývá jejich rotací, překladem, škálováním a určováním barvy každého vrcholu s přihlédnutím k osvětlení (Transforming & Lighting). Poté přichází projekce - převod souřadnic 3D prostředí do dvourozměrného souřadnicového systému displeje. Dále přichází rasterizace. Toto je spousta operací s obrazovými pixely. Neviditelné povrchy, například zadní strany obrazových objektů, jsou odstraněny. Pro každý bod rámu se vypočítá jeho virtuální vzdálenost od roviny zobrazení a provede se odpovídající plnění. V této fázi se provádí výběr textury a vyhlazování.
Krok 5
Moderní grafické adaptéry jsou elektronická zařízení s obrovským výpočetním výkonem. V tomto ohledu existuje mnoho nápadů na alternativní použití video adaptérů v medicíně a meteorologické předpovědi.
