Реклама

Наш канал:

Скотт Мюлле- Модернизация и ремонт ПК стр.769

Как работает ускоритель трехмерной графики

Для создания анимированной последовательности трехмерных изображений компьютеру необходимо математически анимировать последовательность кадров между ключевыми позициями. В ключевом кадре определяются специальные точки смещения. У прыгающего мяча, например, есть три ключевые позиции: подскок вверх, падение вниз и соприкосновение с поверхностью. Используя эти позиции в качестве шаблона, компьютер создает промежуточное изображение между разными позициями перемещения мяча, в результате чего движение мяча будет отображаться самым естественным образом.

После создания основной последовательности система окрашивает изображения, улучшая тем самым их внешний вид. Самый примитивный метод заполнения называется плоскостным затенением, при котором объект "заполняется" каким-либо однородным цветом. Затенение Гуро — это более эффективная технология, позволяющая присвоить цвет определенным точкам формы. Затем эти точки объединяются, и переход одного цвета в другой становится более плавным.

Более требовательный к вычислительной мощности процессора, но и гораздо более эффективный метод — наложение текстур. Трехмерная программа использует шаблоны или текстуры в качестве небольших растровых карт изображения, которые складываются в форму изображения, что похоже на многократное использование одного образца растровой карты для покрытия рабочего стола Windows. Трехмерная программа имеет возможность изменять внешний вид каждой карты путем использования перспективы и затенения для получения эффекта трехмерности. При добавлении таких эффектов освещения, как туман, направленные тени, отблеск от гладких объектов и др., трехмерная анимация максимально приближается к реальному изображению.

Вплоть до конца 1990-х годов трехмерные программы существенно зависели от программной обработки данных, благодаря которой абстракции преобразовывались в непосредственное изображение. Все это становилось тяжелой ношей для процессора ПК, которому приходилось не только обрабатывать визуальные данные, но и одновременно выполнять другие приложения и системные службы. В 1996-1997 годах наборы микросхем большинства видеоадаптеров стали принимать участие в визуализации трехмерных изображений, существенно уменьшая нагрузку на центральный процессор и тем самым многократно увеличивая быстродействие системы.

В настоящее время появились акселераторы трехмерной графики пятого поколения, постоянно увеличивается объем используемой видеопамяти, позволяющей работать с трехмерной анимацией высокого разрешения. Современный высокоскоростной видеоадаптер стоит менее 150-200 долларов, а модели высшей ценовой категории (300-400 долларов) оснащены 128/256 Мбайт видеопамяти DDR SDRAM и просто напичканы последними технологическими достижениями в области трехмерной графики. Визуализация сглаженных, реалистичных изображений фотографического качества, осуществляемая с высокой скоростью и в режиме реального времени, в полной мере используется компьютерными и видеоиграми, а также программами для работы с трехмерной графикой и анимацией.