ИТ-решения


cm-icon_01
cm-icon_02
cm-icon_03

  
52973_zeichen_1

Видеоадаптеру приходится вкалывать.

04 Окт 2010

Стремительные бои, прорисованные  ландша­фты, идеальные черты лица...  Современная компьютерная игра выглядит как настоящий фильм, видеоадаптеру приходится вкалывать на полную катушку. О том, как он с этим справляется,  вы узнаете из данной статьи.

Задачи для видеокарт

Современные модели с легкостью воспроизводят видео высокой четкости. При этом ЦП  предоставляет доступ к необходимым данным, в то время как ресурсоемкие операции декодирования и собственно отображения видео берет на себя сама плата.

Вот уже несколько лет видеокарты передают сигнал по цифровому интерфейсу DVI, который пришел на смену аналоговому VGA.  Многие современные модели оснащены многофункцио­нальными разъемами HDMI, по которым может передаваться не только видео-, но и аудиосигнал. Поэтому видеокарты оснащаются дополнительным аудиоконтроллером.

Современные графические адаптеры  выполняют конвертирование видео, однако их специализация – сложные компьютерные трехмерные игры. Это  другой объем работы. Если с воспроизведением видео графическая плата справляется легко, то в трехмерных играх ей приходится формировать и отрисовывать целые сцены.  Видеокарта выполняет детальную проработку трехмерных моделей и обеспечивает правильное освещение игрового мира. В результате центральный процессор получает возможность переключаться на другие задачи, например просчет поведения игровых персонажей или моделирование физиче­ских явлений. Впрочем, современные видеокарты и здесь уменьшают нагрузку на процессор, взяв на себя просчет физических процессов, например взрывов или разрушений зданий.

 

Как создается виртуальный мир.

Чтобы игровое 3D-изображение появилось на экране монитора, помимо центрального процессора и самой видеокарты в процессе его формирования должны принимать участие и программные компоненты системы. Расскажем об основных.

  • Библиотека Microsoft DirectX. Выполняет роль промежуточного звена между компьютерной игрой и драйвером видеокарты. Основная функция DirectX заключает­ся в отображении 2D- и 3D-графики. Библиотека DirectX версии 9 штатно присутствует в Microsoft Windows XP, в Windows Vista используется DirectX 10, а в Win­dows 7 – самая новая 11 версия.
  • Драйвер видеокарты. Осуще­ствляет перевод управляющих команд DirectX на язык, «понятный» видеоплате. Переведенные таким образом инструкции драйвер посылает графическому процессору (GPU – Graphics Processing Unit). Каждой модели видеоадаптера для работы необходим свой соб­ственный графический драйвер в операционной системе. Производители GPU (ATI и NVIDIA) предлагают пользователям скачать с веб-сайтов универсальные па­кеты драйверов для своей про­дукции.
  • Шейдеры. Служат для выполнения графическим процессором команд, поданных ему драйвером. Каждый из шейдеров представляет собой программу, которая выполняется внутри GPU. Любая со­временная видеокарта поддерживает несколько типов шейдеров. Например, вершинный шейдер оперирует расположением узлов пространственной сетки, которая формирует каркас 3D-модели. Путем программирования вершинных шейдеров можно изменять расположение объекта в простран­стве и рассчитывать эффекты его освещения.

Пиксельные шейдеры позволяют изменить текстуру виртуальной кожи объекта, придавая ей соответствующую фактуру и цвет. При быстром приближении объекта к зрителю активируются геометрические шейдеры, которые добавляют изображению необходимые элементы. Ведь пока объект находится вдали и размеры его невелики, для создания очертаний будет вполне достаточно и нескольких линий. Однако по мере его приближения и увеличения в размерах для получения реалистичного изображения требуется прорисовка большого количества деталей.

После того как шейдеры выполнят свою работу, осуществляется наложение текстур, то есть цвета и фактуры, на поверх­ность объекта. Текстуры графический процессор загружает в память видеокарты еще в самом начале отрисовки игровой сцены – по возможности в полном объеме, чтобы не пришлось досылать информацию в процессе.




Смотрите также: