Лекции по Вычислительным системам, сетям и телекоммуникациям   

7. Компоненты современного персонального компьютера

7.4. Видео система

7.4.1. Базовые графические термины

Частота обновления (Refresh Rate). Как в кинотеатре или на телевизоре, ваш компьютер симулирует движение на мониторе, выводя последовательность кадров. Частота обновления монитора указывает на то, сколько раз в секунду на экране будет обновляться картинка. Например, частота 75 Гц соответствует 75 обновлениям в секунду.

Пиксель (Pixel). Слово "Pixel" расшифровывается как "picture element" – элемент изображения. Он представляет собой крошечную точку на дисплее, которая может светиться определенных цветом (в большинстве случаев оттенок выводится сочетанием трех базовых цветов: красного, зеленого и синего). Если разрешение экрана составляет 1024x768, то на нем можно заметить матрицу из 1024 пикселей по ширине и 768 пикселей по высоте.

Вершина (Vertex). Все объекты на 3D-сцене состоят из вершин. Вершина – точка в трехмерном пространстве с координатами X, Y и Z. Несколько вершин можно сгруппировать в полигон: чаще всего это треугольник, но возможны и более сложные формы. Затем на полигон накладывается текстура, что позволяет объекту выглядеть реалистично. 3D-куб, показанный на иллюстрации выше, состоит из восьми вершин. Более сложные объекты имеют кривые поверхности, которые на самом деле состоят из очень большого числа вершин.

Пиксель (Pixel)

Вершина (Vertex)

Рисунок 7.38 – Пиксель

Рисунок 7.39 – Вершина

   

Текстура (Texture)

Шейдер (Shader)

Рисунок 7.40 – Текстура

Рисунок 7.41 – Пиксельные программы-шейдеры позволяет видеокарте выдать эффекты воды

Текстура (Texture) – это просто 2D-картинка произвольного размера, которая накладывается на 3D-объект, чтобы симулировать его поверхность. Например, наш 3D-куб состоит из восьми вершин. До наложения текстуры он выглядит как простая коробка. Но когда мы нанесем текстуру, то коробка становится окрашенной.

Шейдер (Shader). Сегодня существует два вида шейдеров:

-       вершинные программы-шейдеры могут изменять или трансформировать 3D-объекты;

-       пиксельные программы-шейдеры позволяют менять цвета пикселей на основе каких-либо данных. Представьте себе источник света на 3D-сцене, который заставляет светиться освещаемые объекты ярче, и в то же время, приводит к отбрасыванию тени на другие объекты. Все это реализуется с помощью изменения цветовой информации пикселей.

Пиксельные шейдеры используются для создания сложных эффектов в играх. Например, код шейдера может заставить пиксели, окружающие 3D-меч, ярче светиться. Еще один шейдер может обработать все вершины сложного 3D-объекта и симулировать взрыв. Разработчики игр все чаще прибегают к помощи сложных программ-шейдеров для создания реалистичной графики. Практически любая современная игра с богатой графикой использует шейдеры.

Графическая карта (известна также как графическая плата, видеокарта, видеоадаптер от англ. videocard) – устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в специальный разъем (PCI, AGP, PCI-Express) для видеокарт на материнской плате, но бывает и встроенной в материнскую плату или процессор, иначе говоря, интегрированной.

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая от этих задач центральный процессор компьютера.



*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.