Устройство графического конвейера

Создатели графических процессоров традиционно реализовывали синтез изображения с помощью аппаратного конвейера, состоящего из ряда специализированных ступеней.

Конвейер — это последовательность состояний, выполняющихся параллельно и в фиксированном порядке. Графический конвейер — это некоторое программно-аппаратное средство, которое преобразует описанные в виртуальном мире объекты в матрицу ячеек видеопамяти растрового дисплея. Каждое состояние конвейера получает данные из предыдущего состояния, обрабатывает их и передает следующему. Стандартный графический конвейер обрабатывает множество вершин, геометрических примитивов и фрагментов конвейерным способом. На рисунке 1 представлена упрощенная схема графического конвейера с его состояниями и данными, которые по ним перемещаются.

Рисунок 1 - Упрощенная схема графического конвейера

В большинстве графических систем, работающих в режиме реального времени, предполагается, что изображения состоят из треугольников. Поэтому в первую очередь необходимо разбить все возможные формы — многоугольники, сложные поверхности и прочие фигуры — на элементарные треугольники. С помощью базовой библиотеки компьютерной графики (чаще всего OpenGL или Direct3D) разработчик последовательно передает на вход конвейера по одной вершине треугольника. А графический процессор по мере необходимости собирает из этих вершин треугольники. [2]