Сегодня 20 ноября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Видеокарты

Технологии создания трехмерного изображения

⇣ Содержание

Чем же помогают графические карты?

С ранних дней персональных компьютеров, на большинстве графических плат были установлены конверторы (translators), переводящие созданное компьютером изображение в электрические импульсы, которые требовались монитору. Все это прекрасно работало, но всю обработку изображения выполнял центральный процессор компьютера, параллельно с обработкой звука, управления (в играх) и прерываний системы. Те же самые вещи компьютер должен выполнять и в современных 3D играх или мультимедийных презентациях. Вам, наверное, уже стало понятно, почему даже самые быстрые процессоры перегружаются работой и не успевают выполнять все задачи в реальном времени. На помощь им приходят графические сопроцессоры или акселераторы. Работа разделяется между центральным процессором и акселератором, в результате производительность системы оказывается на должном уровне.

Как вы видели, первым шагом в построении трехмерного цифрового изображения является создание мира каркасов, состоящего из треугольников и полигонов. Мир каркасов превращается с помощью трансформации из трехмерного математического мира в набор объектов на двумерном экране монитора. Трансформированное изображение покрывается текстурами (происходит рендеринг), учитывается освещение от нескольких источников, и, в конце концов, результат отображается на экране. Рядовые ускорители (типа VooDoo3 или TNT2) берут на себя работу по рендерингу (обтягиванию текстурами) после того как каркас был создан и трансформирован в двумерный набор полигонов. Этот шаг очень важен, но передовые ускорители помогает процессору даже на более ранних стадиях.

Характерным примером служит GeForce 256 от nVidia. Кроме процесса рендеринга (как в более ранних ускорителях), GeForce 256 может осуществлять трансформацию каркасов из 3D математического пространства в двумерное пространство, а также и некоторую работу по добавлению освещения. Поскольку и трансформация, и метод "бегущего луча" требуют серьезных математических операций с плавающей точкой (вычисления, где используются дроби, называются вычислениями с плавающей точкой, она нужна для большей точности), то центральный процессор хорошо разгружается. А так как графический процессор обычно не выполняет множество различных функций, присущих центральному процессору, то расчеты производятся достаточно быстро.

Voodoo5 от 3dfx брала на себя еще одну часть работы. 3dfx называет эту технологию T-буфер (T-buffer). Технология призвана улучшить процесс рендеринга несколько другим способом, нежели перекладывание части работы на графический процессор. T-буфер служит для улучшения сглаживания с помощью создания четырех копий одного и того же изображения, немного сдвинутых друг от друга. Копии совмещаются, что приводит к легкому размытию краев объектов и устранению "лесенок", присущих компьютерному изображению. Та же самая методика применяется для размывания движущихся изображений (motion-blur), размытых теней и размывания глубины резкости фокуса (depth-of-field focus blurring). Все это позволяет изображениям выглядеть более четко и реалистично, что и требуется дизайнерам. Дизайн Voodoo 5 предусматривает выполнение полноэкранного сглаживания, поддерживая при этом быструю частоту смены кадров.

Компьютерная графика пройдет еще несколько этапов своего развития, прежде чем выйдет на уровень формирования совсем реалистичных изображений. Но сегодняшние достижения не менее значительны по сравнению с периодом текстовых мониторов в 80 столбцов и 25 строк. В результате миллионы людей могут наслаждаться играми и симуляторами с помощью уже существующей технологии. Новые трехмерные процессоры позволят нам погрузиться в исследование других миров, доселе невиданных в реальности. Существенные технологические улучшения в компьютерной графике появляются примерно раз в шесть месяцев. Программное обеспечение совершенствуется намного медленнее. Уже становится понятным, что подобно Интернету, компьютерная графика станет весомой альтернативой телевидению.

Ну и вернемся к изображению мячика. Каков был ваш ответ? На самом деле, изображение A - это компьютерный мячик. А на картинке B показана фотография настоящего мячика на тротуаре. Нелегко определить, где какой мячик, правда?

 
← Предыдущая страница
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Скандал в NetApp: бывший техдиректор продал разработки конкуренту и скрылся в Исландии 7 ч.
«Столько циников!»: глава ИИ Microsoft раскритиковал недовольных нашествием ИИ-агентов в Windows 7 ч.
EA объявила о победе над Call of Duty — компания назвала Battlefield 6 «самым продаваемым шутером» 2025 года 9 ч.
В ранний доступ Steam ворвался ролевой роглайк Moonlighter 2: The Endless Vault про двойную жизнь торговца и искателя приключений 10 ч.
Выросшие в интернете зумеры использует пароли слабее, чем их дедушки и бабушки 12 ч.
Первое крупное обновление принесёт в Ghost of Yotei режим «Новая игра +» и не только — геймплейный трейлер и дата выхода 13 ч.
В ЕС готовят конец эпохе раздражающих cookie-окон — всё решится на уровне браузера 13 ч.
The Temple of Elemental Evil не заставит себя долго ждать — объявлена дата выхода в Steam переиздания культовой RPG от соавторов Fallout 14 ч.
В Центробанке не ждут, что россияне массово перейдут на цифровой рубль 14 ч.
Исследователи собрали базу из 3,5 млрд номеров WhatsApp — мессенджер сам их выдавал 14 ч.
Это другое: глава Nvidia отверг опасения по поводу формирования ИИ-пузыря 2 ч.
Новая статья: Обзор ноутбука ASUS Vivobook S14 (M3407HA): разрыв шаблонов рынка 6 ч.
AMD и Nvidia готовятся урезать или даже полностью остановить выпуск дешёвых видеокарт из-за глобального дефицита памяти 6 ч.
Xiaomi предупредила, что смартфоны значительно подорожают в 2026 году — виноват снова ИИ 7 ч.
Qualcomm: графика Adreno X2 для ПК запустит 9 из 10 игр и будет до 50 % быстрее флагманской «встройки» Intel 7 ч.
Samsung и BOE наконец договорились по трёхлетнему патентному спору по технологиям OLED 8 ч.
PowerColor присоветовала закупаться видеокартами — после Нового года они подорожают 9 ч.
Представлен «самый мощный серийный Porsche всех времён» — 1139-сильный Cayenne Electric 11 ч.
На Луне открыли свежий метеоритный кратер — это напомнило о рисках колонизации спутника 12 ч.
По одному GPU на каждого американца: ИИ-облако Lambda привлекло ещё $1,5 млрд инвестиций на амбициозное развитие инфраструктуры 13 ч.