26.Видеоадаптер. Классификация и отличие видеокарт. 2 типа видеоподсистем (port mapping, memory mapping).

Все видеокарты можно разделить на 3 основные группы: 1.Видео адаптеры (с кадровым буфером)2.Видео ускорители3.Видеокарты с видео сопроцессором. По принципу вывода данных графические подсистемы делятся на:- с отображением черед порты ввода\вывода (input\output mapped) В этой системе дисплей подсоединен непосредственно к порту ввода\вывода (такому как RS-232С)- отображение в оперативной памяти (memory mapped) В этой подсистеме цифровая информация записывается в память (в новых видеоадаптерах в графическую память на самом видео адаптере) и далее из нее выводится на дисплей через специальный интерфейс видеоадаптера.

27.Видеопамять и ее влияние. Кадровый буфер. Вывод изображения на монитор. Видео память предназначена для хранения цифрового образа изображения. Объем видеопанели определяет максимальное разрешение и количество цветовых оттенков формируемого изображения. Видео память также называют видео буфером. Если в видео память имеющейся на борту МП не установлено или ее не хватает то может использоваться ОЗУ МП. Кадровый буфер – область видеопамяти в которой хранится цифровой образ изображения выводимого на экран.

______________________________________________________________________________________

28.RAMDAC. Палитра. Определение максимального кол-ва оттенков видеоадаптера. RAM DAC.Random Access Memory Цифра-аналоговый преобразователь. Он предназначен для преобразования цифрового сигнала, обрабатываемого видеокартой и хранимых в видеопамяти в аналоговую форму в виде 3-х каналов напряжения, которые подаются на пушку ЭЛТ, через разъем D-SUB.

RAM-DAC выводит сигналы на ЭЛТ попиксельно и синхронно с последовательным сканированием ячеек кадрового буфера, т.е. 5-й ячейки памяти кадрового буфера соответствует пятый пиксель, причем в ячейках памяти хранится цвет этого пикселя, кроме того RAM-DAC работает синхронно с контроллером ЭЛТ. Контроллер ЭЛТ посылает сигналы H- Blank und V-Blank которые гасят луч во время обратного хода луча. (Blank – черный - пустой) Чтобы синхронизовать работу видеопамяти (ее сканирование), прорисовке пикселя лучами SRAM Data и сигналами гашения луча и строчной и кадровой синхронизации используется программируемый тактовый генератор.

Практически все элементы видеокарты за исключением памяти, генераторов, и ROM BIOS имеют свои регистры. Обращаясь к регистру как к порту ввода\вывода, который имеет свой адрес можно конфигурировать различные элементы видеокарты. Например, для установки частоты развертки на мониторе, соответствующая информация записывается в регистры контроллера ЭЛТ, которые выводят эту информацию в виде сигналов H-Sync und V–Sync. Разрядность RAMDAC определяет максимальное количество цветов, которое может отобразить дисплей. Максимальное количество цветов, отображаемое RAM-DAC – 256, так как под каждый канал цвета выделяется всего 6 бит, таким образом макс разрядность RAM-DAC – 18 бит. 2^8 = 256 – из которых 2 бита, отводится под служебную информацию, а остальные шесть бит под яркость цвета текущего канала, поэтому и получается что каждый канал связи может иметь 256 градаций яркости. Таким образом режим High color Windows который позволяет отображать 1 млн оттенков цветов использует регистры RAM-DAC не полностью, а только 16 бит из 18. Для режима True color требуется RAM-DAС c разрядностью 24 бита (по 8 бит на каждый канал) что позволяет отображать 2^24 = 16.7 млн оттенков.

29. ЗD-акселератор. Его стадии. Получение ЗD-изображения.

Графический сопроцессор. В видеокарте без графического акселератора операции по преобразованию содержимого видеопамять выполняются ЦПУ. Графический акселератор позволяет параллельно с ЦПУ выполнять ряд математических операций. Фактически графический акселератор – процессор с жестким алгоритмом работы, который заранее предопределен, и с фиксированным набором каналов. Графический сопроцессор – интеллектуальное устройство, которое можно запрограммировать на выполнение различных задач по ходу выполнения программы, т.е. он не имеет жесткого алгоритма работы. Когда появились команды для 3D преобразований содержимого кадрового буфера, его стали называть графическим процессором.

Основ-а графического процессора – арифметико-логическое устройство и устройство управления. Реально в графическом процессоре блоков намного больше, чтобы ускорить выполнение операций все блоки выстраиваются в последовательно параллельную цепочку, называемую 3D конвертором. 3D конвертор может выполнять следующие операции:1. Построение каркаса геометрической модели путем задания опорных точек трех мерной системе ординат. 2.Тесселяция (треангуляция) – разбиение всей поверхности полученного каркаса на элементарные плоские элементы – треугольники. На этом этапе математическая модель обметка представляет собой массив трехмерных координат всех вершин (вертексов).3.Тарнсормация – она сводится и затем преобразует координаты всех вертексов.4.Расчет освещенности LighHug и затененность поверхности (shadowing). Операции 3 и 4 называются сокращенно T&L видеокарты, требует больших вычислительных мощностей и определяет производительность видеокарты.

5.Проецирование полученного запрещенного трехмерного объекта на плоскость экрана. Чтобы узнать какие элементы изображения ост видимыми, а какие нет используется Z-буфер. 6.Culling (обрезание) - Координаты тех вершин, которые не будут видны на изображении (например, будут закрыты другим объектом). 7.Удаление скрытых поверхностей. 8.Текструирование. Это закраска поверхностей треугольников. Выполняется путем наложения текстур на поверхность геометрической фигуры. Текстура – участок поверхности фигуры, который хранится в отдельном массиве данных. Наложение текстур – первый этап конвейера, который выполняется с растровой графикой, где каждый треугольник замещается частью текстуры. Текстурирование один из двух самых трудоемких процессов, которые также как и T&L блок определяет производительность видеокарты.9.Моделирование эффектно в прозрачности и полупрозрачности - Оно состоит в коррекции цвета пикселя если данная фигура должна оказаться прозрачной или полупрозрачной. Для ъхранения таких пикселов используется альфа-буфер. 10.Antialiasing (AA) Сглаживание текстур. 11.Dithering (Дизеринг). Дорисовка недостающих цветов. 12. Формирование кадра.Запись в видеопамять. Этапы 1-6 называются геометрической стадией 3D конвейера и выполняются геометрическим процессором.Этапы 7-12 называется стадией прорисовки объекта или стадией рендеринга (прорисовка) и выполняется блоком рендеринга. Механизм рендеринга – механизм прорисовки и наложения текстур на каркас изображения состоит икак минимум из 2-х блоков: - Блок обработки текстур- Блок обработки содержимого кадрового буфера.

Блок обработки кадрового буфера работает с самим кадровым буфером в видеопамяти и содержит геометрическую модель (каркас) объекта, который нужно покрыть текстурами. Блок обработки текстур обращается к блоку обработки кадрового буфера для того чтобы наложить текстуры на каркас объекта и называется рендерингом, т.е. прорисовкой и ее главная часть.Т.о. операция текстурирования. При этом блок обработки текстур работает с 3-мя буферами в видеопамяти. Самим буфером текстур, в котором они хранятся альфа-буфером, в котором прописаны области прозрачности будущего изображения и z-буфера в котором сохранится информация о том, какой объект на изображении находится ха другим объектом и поэтому его не надо прорисовывать.

_____________________________________________________________________________________

30. Основные узлы видеоадаптера Основные характеристики видеоадаптеров. 1.Объем и пропусканная способность видеопамяти: SDRAM, SRAM, DDR, GDDRII. Любая видеокарты состоит из следующих компонентов:- видеопамять- видео BIOS- контроллер ЭЛТ- Графический контроллер или графический ускоритель или графический процессор.- RAMDAC (RAM Digital Analog Converter)- тактовый генератор.

GDDRIII С развитием, увеличивалась и пропускная способность видеопамяти. Пропускная способность видеопамяти B=C+F

B= bandwidth (Пропускная способность)C= capacity (разрядность – количество бит информации)F= frequency (частота)

2.Частота графического процессора ЦПУ - Она влияет на количество обрабатываемых треков в секунду. Triangle Throughput.

3.Максимальная скорость текстурирования. Fill rate – количество текстур в секунду.4. Частота RamDAC влияет на скорость вывода изображения из видеопамяти на монитор 5.Наличие расширенных режимов.SLI - работа 2-х видеокарт параллельно поддерживается только в High-End решения. Наличие аппаратных, аппаратно-ускоряемых или программно-аппаратно-ускоряемых в 3-Д функциях.

Технология шейдеров в новых видеокартах. А. Технология вертикальных шейдеров (vertex shaders).Б. технология пиксельных шейдеров (pixel shaders). А.Обеспечивает аппаратное ускорение геометрической стадии 3-Д конвейера, т.е. увеличивая параметр Triangle Throughput

В. Позволяет увеличить скорость операции текстурирования, т.о. увеличивая Fill rate.

6. Используемый интерфейс.ISA, PCI,AGP, PCI-Express(хронология интерфейсов)