Стандартні типи відеоадаптерів

MDA (Monochrome Display Adapter - монохромний адаптер дисплея)-найпростіший відеоадаптер, що застосовувався в перших IBM PC. Працює втекстовом режимі з роздільною здатністю 80x25 (720x350, матриця символу - 9x14), підтримує п'ять атрибутів тексту: звичайний, яскравий, інверсний, подчеркнутийі миготливий. Частота рядкової розгортки - 15 Кгц. Інтерфейс з монітором-цифровий: сигнали синхронізації, основний відеосигнал, дополнітельний сигнал яскравості.

HGC (Hercules Graphics Card - графічна карта Hercules) - розширення MDA із графічним режимом 720x348, розроблене фірмою Hercules.

CGA (Color Graphics Adapter - кольоровий графічний адаптер) - перший адаптер з графічними можливостями. Працює або в текстовому режимі з дозволами 40x25 і 80x25 (матриця символу - 8x8), або в графічному з

дозволами 320x200 або 640x200.

EGA (Enhanced Graphics Adapter - покращений графічний адаптер)-подальший розвиток CGA, застосоване в перших PC AT. Додано дозвіл 640x350, що у текстових режимах дає формат 80x25 при матриці символу 8x14 і 80x43 - при матриці 8x8. Кількість одночасно відображуваних кольорів - як і раніше 16, проте палітра розширена до 64 кольорів (по два розряди яскравості на кожен колір).

MCGA (Multicolor Graphics Adapter - багатобарвний графічний адаптер)-введений фірмою IBM в ранніх моделях PS / 2.

VGA (Video Graphics Array - безліч, або масив, візуальної графіки)
- Розширення MCGA, сумісний з EGA, введений фірмою IBM у середніх моделях PS / 2.

IBM 8514 / а - спеціалізований адаптер для роботи з високими дозволами (640x480x256 і 1024x768x256), з елементами графічного прискорювача.

IBM XGA - наступний спеціалізований адаптер IBM. розширено колірний простір (режим 640x480x64k), додано текстовий режим 132x25 (1056x400).

SVGA (Super VGA - "понад" VGA) - розширення VGA з додаванням більш високих дозволів і додаткового сервісу.

Кадровий буфер (англ. framebuffer) (інші назви: буфер кадру, відеобуфер, фреймбуфер) - реальне чи віртуальне електронний пристрій, або область пам'яті для короткочасного зберігання одного або декількох кадрів в цифровому вигляді перед його відправкою на пристрій відеовиводу. Буфер може бути використаний для виконання над кадром різних попередніх операцій, організації стоп-кадру, усунення мерехтіння зображення і ін

Шейдер (англ. Shader) - це програма для однієї із ступенів графічного конвеєра, використовувана в тривимірній графіці для визначення остаточних параметрів об'єкта або зображення.

В даний час шейдери діляться на чотири типи: вершинні, геометричні, параллаксние і фрагментний (піксельні).

ü Вершинні шейдери (Vertex Shader)

Вертексний (Вершинний, Vertex) шейдер - це підпрограма, інакше функція, математично оперує вершинами об'єкта. Вершинний шейдер може бути використаний для видового і перспективного перетворення вершин, генерації текстурних координат, розрахунку освітлення і т. д. За допомогою верхових шейдерів розробники мають можливість створювати і набагато більш унікальні, ярковираженний і наповнені сцени.

ü Геометричні шейдери (Geometry Shader)

Геометричний шейдер, на відміну від вершинного, здатний обробити не лише одну вершину, а й цілий примітив. Це може бути відрізок (дві вершини) і трикутник (три вершини), а за наявності інформації про суміжні вершинах (adjacency) може бути оброблено до шести вершин для трикутного примітиву. Крім того геометричний шейдер здатний генерувати примітиви «на льоту», не задіюючи при цьому центральний процесор.

ü Піксельні шейдери (Pixel Shader)

Під фрагментом зображення в даному випадку розуміється піксель, яким поставлено у відповідність деякий набір атрибутів, таких як колір, глибина, текстурні координати. Фрагментний шейдер використовується на останній стадії графічного конвеєра для формування фрагмента зображення.

Блок текстур (TMU) є одним із компонентів у сучасних графічних процесорів (GPU), історично це окремий фізичний процесор. TMU може обертати і змінювати розміри растрового зображення, щоб бути розміщеним на довільній площині даного 3D-об'єкта у якості текстури.

Блоки растеризації (ROP, Raster Operator) відповідають за фінальний етап обробки зображення (згладжування, блендінга, роботу з буфером глибини), а також за запис обробленого зображення в буфер кадру відеокарти.

Типи фільтрації, які використовуються у відеоадаптерах:

ü Білінійна фільтрація - поліпшення якості зображення невеликих текстур, поміщених на великі багатокутники. Ця технологія усуває ефект «блочности» текстур.

ü Трилінійна фільтрація - комбінація білінійної фільтрації і так званого накладення mip mapping (текстури, які мають різну ступінь деталізації в залежності від відстані до точки спостереження).

ü Анізотропна фільтрація - використовуваний в деяких відеоадаптерах, цей тип фільтрації дозволяє зробити сцену ще більш реалістичною. Однак дана технологія поки не отримала належного поширення через високі вимоги до апаратної частини відеоадаптера.

Завдання до роботи:

1. Дані, які необхідно взяти із програмного забезпечення GPU-Z:

-тип графічного адаптера

-розрядність шини пам’яті (Біт);

-частоту шини пам’яті (МГц);

-частоту графічного процесора (МГц);

-швидкість генерації пікселів (Гпіксел/сек);

-швидкість генерації текселів (Гтексель/сек);

-кількість блоків растритизації ROPs

-кількість уніфікованих шейдерних конвеєрів (можуть розділятися на піксельні та вертексні)

2. Дані, які необхідно взяти із програмного забезпечення 3DMARK 2003:

- Fill Rate (Multi-Texturing)-Швидкість генерації текселів V_tex(3DMARK).

Тексель-сама маленька неподільна частина текстури трьохвимірного об’єкта.

3. Дані, які необхідно розрахувати:

- Ефективність універсальних шейдерних конвейерів- V_tex(3DMARK)/ V_tex(GPUz)*100%.

4. Таблиця повинна мати дані та розрахунки не тільки аудіторного комп’ютера, а й домашнього.

5. Зробити висновок щодо виконаної роботи, порівняти конфігурацію лабораторного комп’ютера та домашнього.

Таблиця 5.1. з даними

Тип та назва пристрою	Розрядність шини пам’яті	Частота шини пам’яті	Частота графічного процесора	Швидкість генерації пікселів Vpics(GPUz)	Швидкість генерації текселів Vtex(GPUz)

Тип та назва пристрою	Кількість блоків растритизації ROPs	Кількість уніфікованих шейдерних конв.	Швидкість генерації текселів Vtex(3DMARK)	Ефективність універсальних шейдерних конвейерів
				Vtex(3DMARK)/ Vtex(GPUz)*100%=

Контрольні питання

1. Що таке відеоадаптер і яка їх основна класифікація?

2. Що таке фреймбуфер?

3. Що таке шейдери, яка їх функція і за яким типом їх розрізняють?

4. Що таке ROP і TMU і за що вони відповідають?

5. Які типи фільтрації використовуються у відеоадаптерах?