Графические адаптеры

Графический адаптер/видеоадаптер (или набор микросхем со встроенной видеосистемой) отвечает за преобразование текстовых и графических данных в форму, отображаемую на компьютерном мониторе. При выборе графического адаптера стоит подумать о нескольких вещах. Во-первых, насколько быстро адаптер способен обрабатывать графические данные, что является основным фактором для просмотра анимации и других работ без рывков изображения. Скорость работы адаптера обычно определяется двумя факторам — типом шины (физического или электрического интерфейса) и размером внутренней шины данных в битах. Для художников в сфере трехмерного моделирования также жизненно важны поддерживаемые адаптером форматы (например, OpenGL или DirectX), равно как и то, насколько быстро адаптер обрабатывает трехмерные данные.

Определение

Open Graphics Library — OpenGL

Открытый межплатформенный стандарт, используемый для создания трехмерных объектов и отменяющий необходимость в драйверах, предназначенных для конкретного аппаратного обеспечения.

Кроме того, для мониторов с большой диагональю экрана особенно необходимо соответствующее разрешение, поддерживаемое адаптером (как много пикселей адаптер выводит одновременно на экран) и генерируемая частота обновления экрана (refresh rate).

Основные спецификации

Одним из факторов быстродействия для графического адаптера является тип используемой шины. В настоящее время шина AGP (Accelerated Graphics Port) является одной из самых быстрых для видеоприложений и используется как в компьютерах PC, так и в Мае. В старых PC-системах использовались шины PCI и ISA, а в старых Мае — интерфейс NuBus. Само собой, в первую очередь следует проверить, имеется ли в системной плате интерфейс, который требуется для графического адаптера.

С точки зрения вывода данных, в большинстве графических адаптеров имеется стандартный аналоговый вывод SVGA. Многие карты предоставляют аналоговые разъемы S-video для отправки видеосигнала на телевизор или видеомагнитофон, в некоторых для тех же целей служат профессиональные разъемы RGB. Ряд графических адаптеров поддерживают цифровые плоскоэкранные мониторы с разъемом DVI. Сейчас существует не менее семи стандартов DVI, и у каждого — свой разъем. Поэтому тем, кто рискнет использовать данный стандарт, нужно убедиться в том, что жидкокристаллический монитор и графический адаптер будут в состоянии "договориться" друг с другом.

Спецификации шины данных графического адаптера могут слегка удивить, т.к. в них применяется та же номенклатура, что и в спецификации насыщенности цвета, хотя эти понятия диаметрально противоположны. Например, в адаптере nVidia GeForce 2 GTS в настоящее время используется 128-битная шина данных. Это значит, что адаптер может перемещать большую цепочку графических данных за одну операцию. Другими словами, термин "128-битный адаптер" означает, что адаптер перемещает за один цикл по крайней мере вдвое больше данных, чем мой старый видеоадаптер — 64-битный Ati ProTurbo.

В том случае, если не понятно, как 8 бит может равняться 256 цветам, следует вспомнить, что в компьютере используются двоичные числа, также называемые "с основанием 2" (base 2). Одна двоичная цифра (бит) может принимать одно из только двух значений — 0 и 1. Следовательно, для представления большого числа наборы бит объединяются, например, 1011. Каждая двоичная цифра умножается на степень числа 2 (справа налево), после чего полученные результаты складываются. Таким образом, 8 бит = 11111111 = 27+26+25+24+23+22+21+2° = 128+64+32+16+8+4+2+1 =255. Поскольку ноль также считается числом, получается 256 чисел.

Теперь в спор с разрядностью данных вступает параметр насыщенности цвета в битах (bit depth), который характеризует количество цветов, отображаемых графическим адаптером. Старый адаптер Farengeit, установленный в моем первом компьютере, предоставлял максимальную насыщенность цвета в 8 бит, т.е. отображал максимум 256 цветов. Практически все современные графические адаптеры, такие как GeForce и ProTurbo, поддерживают насыщенность цвета 24 бит, то есть способны вывести на экран 16 777 216 реальных (true color) цветов, что приблизительно составляет количество цветов, различаемых человеческим глазом. Адаптеры с насыщенностью цвета 24 бит представляют наибольший интерес, т.к. они позволяют работать с плавным, точнымцветным изображением. По ходу дела обнаружится, что многие адаптеры сегодня предлагают 32- и даже 64-битный цвет. Однако это не значит, что с помощью этих адаптеров можно увидеть такое огромное количество цветов. Дополнительные биты служат программистам для отслеживания параметров смешения, alpha-канала и других данных, основанных на значениях для каждого пикселя.

Разрешение и частота кадров

Следующим фактором, который следует рассмотреть, является разрешение (resolution) графического адаптера. Оно указывает на максимальное количество пикселей, отображаемое по вертикали и по горизонтали. Разрешение определяется комбинацией двух чисел, например 800x600. Это значит, что данная видеоплата может отобразить 800 пикселей по горизонтали и 600 — по вертикали. Конечно, можно работать и с разрешением 640x480, чаще всего используется разрешение 1024x768, а 1280x960 и 1600x1200 (на 21-дюймовых мониторах) являются наиболее популярными среди профессионалов компьютерной графики.

Определение

Пиксель

Элемент изображения, являющийся мельчайшей графической частицей (размером с булавочную головку), отображаемой графическим адаптером. В зависимости от возможностей адаптера пиксели могут принимать практически любой цвет.

Частота смены кадров (refresh rate) является параметром, определяющим, сколько раз в секунду обновляется изображение на экране, который измеряется в количестве обновлений в секунду или в герцах (Hz). Частота смены кадров, меньше чем 72 Гц, вызывает мерцание экрана и утомляемость глаз у большинства людей. Это мерцание особенно заметно на частотах 60 Гц и меньше. Как правило, принятая по умолчанию частота 72 Гц признана минимальной, поэтому чем больше частота — тем лучше. Если кажется, что глаза начинают болеть при продолжительной работе перед экраном монитора, проверьте установленную частоту смены кадров.

Графические адаптеры

Поскольку графические адаптеры позволяют пользователю устанавливать частоту обновления независимо от возможностей монитора, существует возможность ввода такой частоты, которая вызовет повреждение монитора, особенно старых моделей. Обязательно убедитесь в том, в при вводе частоты для видеоадаптера выводится список поддерживаемых монитором частот и используйте только те значения, которые приведены в прилагаемом к монитору руководстве. Для избежания возможных проблем также можно использовать оборудование типа plug-and-play или файл . inf,

предлагаемый производителем при установке монитора для того, чтобы система "знала" о пределах возможностей монитора.

Графические адаптеры часто предлагаются в множестве различных конфигураций, и экономичная модель обычно имеет меньший объем видеопамяти, чем более дорогая модель. Заметьте, что существует тесная связь между размером видеопамяти графического адаптера и насыщенностью (глубиной цвета), разрешением, а такжечастотой смены кадров. Например, повышение разрешения карты до ее наивысшего уровня может снизить глубину цвета до 65536 цветов или больше, равно как и уменьшить частоту смены кадров ниже отметки в 72 Гц. Поскольку занимающиеся графикой дизайнеры стремятся максимально повысить разрешение, насыщенность цвета и частоту смены кадров, идеальным решением будет покупка графического адаптера с как можно большим объемом видеопамяти.

Хотя это и не является проблемой благодаря мониторам plug-and-play и разъему S-video в видеоплатах, некоторые адаптеры имеют параметры насыщенность цвета/разрешения/частоты смены кадров, заканчивающиеся на символ г и означающие чересстрочный (interlaced) вывод. Термин "чересстрочный" означает, что при обновлении содержимого экрана за один проход обновляются не все горизонтальные линии. Например, сначала могут обновляться только четные строки, а затем — все нечетные. Это полезно в том случае, если адаптер подключен к монитору телевизионного типа (NTSC) для приложений, осуществляющих вывод на видео, но это не подходит для большинства компьютерных мониторов, изображение на которых начинает безудержно дрожать.

Акселераторы трехмерной графики

Общие спецификации, такие как глубина цвета, разрешение, разрядность данных и частота смены кадров лежат в самой основе различий между графическими адаптерами. Производительность адаптеров при обработке трехмерных данных не определяется непосредственно разрядностью, как в случае с двухмерными данными.

В соответствии с требованиями к трехмерной графике в сфере моделирования и играх реального времени, некоторые современные адаптеры предоставляют функции аппаратного ускорения обработки трехмерных данных. Они коренным образом ускоряют отображение трехмерных объектов, если программы созданы с учетом применения таких ускорителей. Среди популярных библиотек графической акселерации основными являются OpenGL и DirectX. Схема OpenGL выглядит более популярной для графических приложений, а библиотека DirectX чаще всего применяется в играх.

Поскольку ЗО-акселераторы коренным образом влияют на скорость и качество приложений, обратите внимание на специфические оценки скорости работы адаптеров, которые обычно содержат скорость прорисовки полигонов (polygon fill rate) и другие параметры, характеризующие, насколько быстро адаптер может нарисовать трехмерную сцену. Просмотрите в Internet статьи и обзоры, посвященные компьютерному оборудованию, равно как и соответствующие Web-узлы для того, чтобы оценить, насколько подходят конкретные видеадаптеры для программ, которые планируется использовать.

В заключение следует отметить, что популярность видео в играх и приложениях привела к тому, что графические адаптеры стали оснащаться аппаратными ускорителями форматов QuickTime, Video for Windows и MPEG, позволяющими осуществлять полноэкранное воспроизведение видеофильмов с частотой около 30 кадров в секунду. Кроме того, в ряде адаптеров есть функции захвата видео, что означает возможность оцифровки видеокадров и фильмов, передаваемых с видеокамеры, видеомагнитофона, лазерного диска, DVD и сохраняемых на жестком диске в качестве файлов. Для видеомонтажа, объединения видео с трехмерной графикой и двухмер ными спецэффектами, а затем последующего вывода полученного результата на видеокассету можно порекомендовать такие программы, как Adobe Premierre. В некоторых случаях следует купить графический адаптер, позволяющий впоследствии установить дополнительное оборудование видеозахвата.

Графические адаптеры для двух мониторов

Если вы действительно желаете максимально увеличить виртуальный рабочий стол, подумайте об установке двух мониторов. При этом понадобится два совместимых графических адаптера, к каждому из которых отдельно подключается монитор. Если имеется два 17" монитора, работающие с разрешением 1024x768, операционная система должна рассматривать эту конфигурацию как один широкоэкранный монитор с разрешением 2048x768.

Использование систем с двумя мониторами только начинает приобретать широкую популярность и может действительно помочь рассредоточить скопление всплывающих окон, которыми изобилуют современные приложения. Большинство людей, применяющих такие системы, используют один монитор как большую рабочую область и переносят на другой экран панели инструментов и вспомогательные окна.

Полезные рекомендации

Выбор графического адаптера зависит от системной платы, т.к. необходимо использовать максимально быструю из имеющихся графических шин. Пользователям современных систем PC и Мае следует рассматривать шину AGP как идеальный вариант такой шины.

Для обучения или выполнения несложных трехмерных работ можете воспользоваться и 16-битным цветом при разрешении 800x600, однако этого не достаточно. Художники трехмерной графики должны работать как минимум с 24-битным цветом и разрешением 1 024x768. Если хватит денежных средств желательно приобрести максимально мощный графический адаптер с функциями ускорения трехмерной графики и насыщенностью цвета 24 бит при разрешении 1 280x960, частоте кадров 75 Гц или выше, а также использовать 21-дюймовый монитор.

При наличии такого разнообразия видеокарт их спецификации улучшаются с каждым днем, и самым правильным действием будет поиск по Web-узлам, посвященным оборудованию и трехмерной графике. После выбора определенной спецификации пройдитесь по сетевым конференциям, посвященным компьютерной графике и поищите комментарии относительно избранного адаптера с целью найти особые рекомендации или вопросы, которые могут внезапно возникнуть при использовании конкретного программного обеспечения.

Хранение данных || Оглавление || Монитор