Pirmieji vaizdo adapteriai buvo paprasčiausi signalo keitikliai. Praėjo keli dešimtmečiai, o vaizdo adapteris, įgijęs daugybę skirtingų funkcijų, virto didelio našumo įrenginiu.
Tai būtina
Šiuolaikinė vaizdo plokštė ir veikiantis kompiuteris
Nurodymai
1 žingsnis
Vaizdo adapterio veikimo principą lengva suprasti, atsekant šio įrenginio išvaizdos istoriją. Monitorių išradimas daug palengvino asmeninių kompiuterių vartotojų gyvenimą. Tačiau norint, kad monitorius ir sistemos blokas veiktų kartu, reikėjo įrenginio, kuris duomenis iš kompiuterio atminties paverčia vaizdo signalu ekrane. Vaizdo plokštė (vaizdo plokštė, vaizdo adapteris) tapo tokiu įrenginiu. Pirmieji vaizdo adapteriai neatliko jokių skaičiavimų, o kiekvieno kadro taško spalvą apskaičiavo centrinis procesorius.
2 žingsnis
Tačiau realistiškumo, vaizdo aiškumo ir spalvos reikalavimai augo, o tai padidino centrinio procesoriaus apkrovą. Procesoriaus iškrovimo problemos sprendimas buvo grafinių greitintuvų išradimas - naujo tipo vaizdo plokštės, galinčios suteikti tam tikras grafikos funkcijas aparatūros lygiu. Tai yra, jie galėtų apskaičiuoti pikselių spalvą, kai rodomas žymeklis, judinant langus ar užpildant pasirinktą vaizdo plotą. Taigi vaizdo adapteris jau buvo atsakingas už vaizdo kūrimo procesą. Praėjusio šimtmečio 90-aisiais atsirado nauja problema, susijusi su 3D žaidimų variklių pagreitėjimu. Norėdami išspręsti šią problemą, buvo sugalvoti 3D greitintuvai. Šie įrenginiai veikė tik kartu su vaizdo adapteriu. Paleisdami trimačias programas, 3D greitintuvai apskaičiavo 3D vaizdo modelius ir pavertė juos dvimačiais. Skaičiavimo duomenys buvo išsiųsti į vaizdo adapterį, kuris „užpildė“rėmelį su sąsaja ir perdavė į ekraną. Neseniai vaizdo adapteriai ir 3D greitintuvai buvo sujungti į vieną įrenginį. Tiesą sakant, tai šiandieninis vaizdo adapteris.
3 žingsnis
Patogu iliustruoti vaizdo adapterio veikimą naudojant trimatės programos rėmelio kūrimo pavyzdį. Atliekant kompiuterinį modeliavimą, bet kuriame 3D objekte yra daug trikampių - veidų arba „daugiakampių“. Įvairūs krūmų, pastatų, ginklų ir judančių padarų modeliai yra tik meistriškai konjuguoti veidai su ištemptomis faktūromis. Skaičiuodamas vaizdą, centrinis procesorius taškų koordinates - grafinio objekto viršūnes ir tekstūrą - perduoda į vaizdo plokštės atmintį. Tekstūra padengs apskaičiuoto 3D modelio vielinį rėmą. Likusi dalis yra už vaizdo adapterio.
4 žingsnis
3D modelis yra tik monotoniškas vienodų spalvų veidų rinkinys. Viršūnių ir faktūrų vielinio rėmo formavimo procesas į gautą rėmo vaizdą vadinamas grafikos vamzdynu. Pirma, viršūnės patenka į viršūnių procesorių, kuris nagrinėja jų sukimąsi, vertimą, mastelį ir kiekvienos viršūnės spalvos nustatymą atsižvelgiant į apšvietimą („Transforming & Lighting“) Tada ateina projekcija - 3D aplinkos koordinatės konvertuojamos į dvimatę ekrano koordinačių sistemą. Toliau seka rastravimas. Tai yra daugybė operacijų su vaizdo pikseliais. Nematomi paviršiai, tokie kaip vaizdo objektų nugarėlės, pašalinami. Kiekvienam kadro taškui apskaičiuojamas jo virtualus atstumas nuo rodymo plokštumos ir atliekamas atitinkamas užpildymas. Šiame etape atliekamas tekstūros pasirinkimas ir anti-aliasing.
5 žingsnis
Šiuolaikiniai vaizdo adapteriai yra elektroniniai prietaisai, turintys didžiulį skaičiavimo našumą. Šiuo atžvilgiu yra daugybė alternatyvių vaizdo adapterių naudojimo medicinoje ir meteorologinių prognozių idėjų.
