De eerste videoadapters waren de eenvoudigste signaalomzetters. Er zijn tientallen jaren verstreken en de videoadapter, die een groot aantal verschillende functies heeft gekregen, heeft zich ontwikkeld tot een krachtig apparaat.
Het is nodig
Een moderne videokaart en een werkende computer
instructies:
Stap 1
Het werkingsprincipe van de videoadapter is gemakkelijk te begrijpen door de geschiedenis van het uiterlijk van dit apparaat te volgen. De uitvinding van monitoren maakte het leven van pc-gebruikers veel gemakkelijker. Maar om de monitor en de systeemeenheid samen te laten werken, was er een apparaat nodig dat gegevens uit het computergeheugen omzet in een videosignaal voor het beeldscherm. De grafische kaart (videokaart, videoadapter) werd zo'n apparaat. De eerste videoadapters voerden geen berekeningen uit en de kleur van elke pixel in het frame werd berekend door de centrale processor.
Stap 2
De eisen aan realisme, helderheid en kleur van het beeld werden echter steeds groter, waardoor de centrale processor zwaarder werd belast. De oplossing voor het probleem van het ontladen van de processor was de uitvinding van grafische versnellers - een nieuw type videokaarten die bepaalde grafische functies op hardwareniveau konden bieden. Dat wil zeggen, ze kunnen de kleur van pixels berekenen wanneer de cursor wordt weergegeven, wanneer vensters worden verplaatst of het geselecteerde gebied van de afbeelding wordt gevuld. De videoadapter was dus al verantwoordelijk voor het proces van het maken van de afbeelding. In de jaren 90 van de vorige eeuw verscheen er een nieuw probleem met betrekking tot de versnelling van 3D-game-engines. Om dit probleem aan te pakken, werden 3D-versnellers uitgevonden. Deze apparaten functioneerden alleen in combinatie met een videoadapter. Bij het lanceren van driedimensionale toepassingen berekenden 3D-versnellers 3D-beeldmodellen en zetten deze om in tweedimensionale. De berekeningsgegevens werden naar de video-adapter gestuurd, die het frame met de interface "voltooid" en naar het display stuurde. In het recente verleden werden videoadapters en 3D-versnellers gecombineerd in één apparaat. Eigenlijk is dit de videoadapter van vandaag.
Stap 3
Het is handig om te illustreren hoe de videoadapter werkt aan de hand van het voorbeeld van het bouwen van een frame van een driedimensionale toepassing. Bij computermodellering heeft elk 3D-object veel driehoeken - vlakken of "polygonen". Verschillende modellen van struiken, gebouwen, wapens en bewegende wezens zijn gewoon kunstig samengevoegde gezichten met uitgerekte texturen erop. Bij het berekenen van het beeld verzendt de centrale processor de coördinaten van de punten - de hoekpunten van het grafische object en de textuur - naar het geheugen van de videokaart. De textuur bedekt het draadframe van het berekende 3D-model. De rest zit achter de videoadapter.
Stap 4
Een 3D-model is slechts een monotone verzameling van uniform gekleurde gezichten. Het proces van het vormgeven van het draadframe van hoekpunten en texturen in het resulterende framebeeld wordt de grafische pijplijn genoemd. Eerst gaan de hoekpunten naar de hoekpuntprocessor, die zich bezighoudt met hun rotatie, translatie, schaling en het bepalen van de kleur van elk hoekpunt, rekening houdend met verlichting (Transforming & Lighting). Dan komt de projectie - het omzetten van de coördinaten van de 3D-omgeving in een tweedimensionaal coördinatensysteem van het scherm. Vervolgens komt de rastering. Dit zijn veel handelingen met beeldpixels. Onzichtbare oppervlakken, zoals de achterkant van beeldobjecten, worden verwijderd. Voor elk punt van het frame wordt de virtuele afstand tot het weergavevlak berekend en wordt de overeenkomstige vulling uitgevoerd. In dit stadium worden textuurselectie en anti-aliasing uitgevoerd.
Stap 5
Moderne videoadapters zijn elektronische apparaten met enorme rekenprestaties. In dit opzicht zijn er veel ideeën voor alternatief gebruik van videoadapters in de geneeskunde en meteorologische voorspellingen.
