Prvé video adaptéry boli najjednoduchšie prevádzače signálu. Uplynulo niekoľko desaťročí a z grafického adaptéra, ktorý získal obrovské množstvo rôznych funkcií, sa stalo vysokovýkonné zariadenie.
Je to nevyhnutné
Moderná grafická karta a funkčný počítač
Inštrukcie
Krok 1
Princíp činnosti grafického adaptéra je ľahko pochopiteľný zistením histórie vzhľadu tohto zariadenia. Vynález monitorov používateľom osobných počítačov výrazne uľahčil život. Aby však monitor a systémová jednotka spolupracovali, bolo potrebné zariadenie, ktoré prevádza údaje z pamäte počítača na videosignál pre displej. Takýmto zariadením sa stala grafická karta (grafická karta, grafický adaptér). Prvé grafické adaptéry nevykonali žiadne výpočty a farbu každého pixelu v ráme vypočítal centrálny procesor.
Krok 2
Narastali však požiadavky na realizmus, jasnosť a farbu obrazu, čo spôsobilo zvýšené zaťaženie centrálneho procesora. Riešením problému s vykladaním procesora bol vynález grafických akcelerátorov - nový typ grafických kariet, ktorý by mohol poskytovať určité grafické funkcie na hardvérovej úrovni. To znamená, že mohli vypočítať farbu pixelov pri zobrazení kurzora, pri posúvaní okien alebo vyplňovaní vybranej oblasti obrázka. Grafický adaptér teda už bol zodpovedný za proces vytvárania obrazu. V 90. rokoch minulého storočia sa objavil nový problém súvisiaci so zrýchlením 3D herných enginov. Na riešenie tohto problému boli vyvinuté 3D urýchľovače. Tieto zariadenia fungovali iba v spojení s grafickým adaptérom. Pri spustení trojrozmerných aplikácií vypočítali 3D akcelerátory 3D obrazové modely a konvertovali ich na dvojrozmerné. Výpočtové údaje boli odoslané do grafického adaptéra, ktorý rámček „doplnil“rozhraním a preniesol na displej. V nedávnej minulosti boli video adaptéry a 3D akcelerátory spojené do jedného zariadenia. Toto je vlastne dnešný grafický adaptér.
Krok 3
Je vhodné ilustrovať, ako funguje grafický adaptér, na príklade zostavenia rámu trojrozmernej aplikácie. Pri počítačovom modelovaní má akýkoľvek 3D objekt veľa trojuholníkov - plôch alebo „mnohouholníkov“. Rôzne modely kríkov, budov, zbraní a pohybujúcich sa tvorov sú len umne združené tváre s natiahnutými textúrami. Pri výpočte obrazu centrálny procesor prenáša súradnice bodov - vrcholy grafického objektu a textúru - do pamäte grafickej karty. Textúra zakryje drôtený model vypočítaného 3D modelu. Zvyšok je za grafickým adaptérom.
Krok 4
3D model je iba monotónna zbierka rovnomerne sfarbených tvárí. Proces tvarovania drôtového modelu vrcholov a textúr do výsledného obrazu rámu sa nazýva grafický kanál. Najskôr vrcholy prechádzajú do vrcholového procesora, ktorý sa zaoberá ich rotáciou, transláciou, škálovaním a určovaním farby každého vrcholu s prihliadnutím na osvetlenie (Transforming & Lighting). Potom nasleduje projekcia - prevod súradníc 3D prostredia do dvojrozmerného súradnicového systému displeja. Ďalej nasleduje rasterizácia. Toto je veľa operácií s obrazovými pixelmi. Neviditeľné povrchy, napríklad zadná strana obrazových objektov, sú odstránené. Pre každý bod rámu sa vypočíta jeho virtuálna vzdialenosť od roviny zobrazenia a vykoná sa zodpovedajúce vyplnenie. V tejto fáze sa vykonáva výber textúry a vyhladenie.
Krok 5
Moderné video adaptéry sú elektronické zariadenia s ohromným výpočtovým výkonom. V tejto súvislosti existuje veľa nápadov na alternatívne využitie videoadaptérov v medicíne a meteorologických predpovediach.
