30. Аппаратные ускорители графики. 3d-конвейер.
Видеоконтроллер с потоковой обработкой а также с аппаратной поддержкой некоторых типовых функций называется ускорителем (акселератором) и служит для разгрузки ЦП от рутинных операций по формированию изображения.
3D – конвейер.
1) Определение состояния объектов (Situation modeling)
2) Определение соответствующих текущему состоянию геометрических моделей
(Geometry generation).
3) Разбиение геометрических моделей на примитивы(Tesselation). Это первая стадия конвейера которая аппаратно зависима. Самый распространенный примитив треугольник.
4) Привязка текстур освещения (Texture and Light definition).Высчитывается только для вершин.
5) Видовые геометрические преобразования (Projection). Определяет координаты мира относительно пользователя. трансформируется из 3D в 2D, то есть проецируется.
6) Отбрасывание не видимых примитивов (Culling).На этом этапе удаляются вершины и примитивы которые полностью невидимые
7) Установка примитивов (Setup). Инф. о примитивах (коор, вершины, наложение текстур, освещение) преобразуются в вид пригодный для последующей стадии(преобр, в целые числа фиксированного размера которые понимает аппаратура)
8) Закраска примитивов (Fill).Формируется растр.
9) Финальная обработка (Post processing).
Некоторые стадии конвейера могут быть переставлены местами, разбиты на части или совмещены. Они могут отсутствовать вообще(редко) или могут появляться принципиально новые (часто). Результат любой стадии конвейера может быть отослан обратно в обход других стадий.
31. Аппаратная структура ускорителя. Ускорители будущего.
Важное отличие граф. Ускорителей от процессора то что потоковый и предсказуемый характер данных позволяет обходится небольшим кэшем высокой эффективности. На логическом уровне длина конвейера более 100 стадий что приводит к невозможности использования процессоров высокой тактовой частоты.
Аппаратная графическая под система будущего.
Хар-ки:
1.Динамическое распределение ресурсов.
2.Большой массив одинаковых по возможностям процессоров.
3.Общий коммутатор.
4.Большой набор контроллеров очередей и доступов к памяти.
5.Только цифровые интерфейсы все на основе массива последовательных шин общего назначения.
6.Память работающая на прямую с такими шинами.
7.Устройство вывода с общими периферийными интерфейсами.
8.Фокусировка на качестве.
9.Стерео дисплеи.
Определение объектов:
32. Представление пространственных форм. Полигональные сетки.(км)
В общем случае объект не может в точности соответствовать реальному.
Уровень подобия
Объект можно представить каким-то уровнем подобия с помощью математических формул
Автоматизированное представление
Автоматизированное проектирование
Нет заранее известной модели
В данной главе введение в область геометрического моделирования
Конструирование форм
1) Полигональные сетки
2) Бикубические поверхности
Полигональные сетки - совокупность рёбер вершин и многоугольников, вершины соединены рёбрами, а многоугольники последовательностью ребер
Оценки представлений полигональных сетей
1) Объём требуемой памяти
2) Простота:
1) Идентификации рёбер
Инцидентных вершин
2) Идентификации многоугольников, которым принадлежит данное ребро
3) Процедура поиска вершин
Обр. ребра
4) Определение рёбер образующих многоугольник
5) Получение изображения полигональной сетки
6) Обнаружение ошибок в представлении