Die ersten Videoadapter waren die einfachsten Signalwandler. Mehrere Jahrzehnte sind vergangen und der Videoadapter hat sich mit einer Vielzahl verschiedener Funktionen zu einem Hochleistungsgerät entwickelt.
Es ist notwendig
Eine moderne Grafikkarte und ein funktionierender Computer
Anleitung
Schritt 1
Das Funktionsprinzip des Videoadapters ist leicht zu verstehen, indem Sie die Geschichte des Aussehens dieses Geräts verfolgen. Die Erfindung der Monitore hat den PC-Benutzern das Leben erheblich erleichtert. Damit der Monitor und die Systemeinheit jedoch zusammenarbeiten konnten, war ein Gerät erforderlich, das Daten aus dem Computerspeicher in ein Videosignal für die Anzeige umwandelt. Die Grafikkarte (Grafikkarte, Videoadapter) wurde zu einem solchen Gerät. Die ersten Videoadapter führten keine Berechnungen durch, und die Farbe jedes Pixels im Rahmen wurde vom Zentralprozessor berechnet.
Schritt 2
Allerdings stiegen die Anforderungen an Realismus, Klarheit und Farbe des Bildes, was eine erhöhte Belastung des Zentralprozessors verursachte. Die Lösung des Problems, den Prozessor zu entlasten, war die Erfindung von Grafikbeschleunigern - eine neue Art von Grafikkarten, die bestimmte Grafikfunktionen auf Hardwareebene bereitstellen konnten. Das heißt, sie könnten die Farbe von Pixeln berechnen, wenn der Cursor angezeigt wird, wenn Fenster verschoben oder der ausgewählte Bildbereich ausgefüllt wird. Somit war der Videoadapter bereits für den Prozess der Imageerstellung verantwortlich. In den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts tauchte ein neues Problem im Zusammenhang mit der Beschleunigung von 3D-Spiele-Engines auf. Um dieses Problem anzugehen, wurden 3D-Beschleuniger erfunden. Diese Geräte funktionierten nur in Verbindung mit einem Videoadapter. Beim Start dreidimensionaler Anwendungen berechneten 3D-Beschleuniger 3D-Bildmodelle und wandelten sie in zweidimensionale um. Die Berechnungsdaten wurden an den Videoadapter gesendet, der den Frame mit der Schnittstelle „vervollständigt“und an das Display übermittelt hat. In der jüngeren Vergangenheit wurden Videoadapter und 3D-Beschleuniger in einem Gerät kombiniert. Eigentlich ist dies der heutige Videoadapter.
Schritt 3
Es ist zweckmäßig, die Funktionsweise des Videoadapters am Beispiel des Aufbaus eines Rahmens einer dreidimensionalen Anwendung zu veranschaulichen. Bei der Computermodellierung hat jedes 3D-Objekt viele Dreiecke - Gesichter oder "Polygone". Verschiedene Modelle von Sträuchern, Gebäuden, Waffen und sich bewegenden Kreaturen sind nur kunstvoll konjugierte Gesichter mit gestreckten Texturen darauf. Bei der Berechnung des Bildes überträgt der Zentralprozessor die Koordinaten der Punkte - die Eckpunkte des grafischen Objekts und die Textur - an den Speicher der Grafikkarte. Die Textur bedeckt das Drahtgitter des berechneten 3D-Modells. Der Rest befindet sich hinter dem Videoadapter.
Schritt 4
Ein 3D-Modell ist nur eine monotone Ansammlung einheitlich gefärbter Gesichter. Der Prozess des Formens des Drahtgitters von Scheitelpunkten und Texturen in das resultierende Rahmenbild wird als Grafikpipeline bezeichnet. Zunächst gehen die Scheitelpunkte an den Scheitelpunktprozessor, der sich um ihre Drehung, Translation, Skalierung und die Bestimmung der Farbe jedes Scheitelpunkts unter Berücksichtigung der Beleuchtung kümmert (Transforming & Lighting). Dann folgt die Projektion – die Umwandlung der Koordinaten der 3D-Umgebung in ein zweidimensionales Koordinatensystem des Displays. Als nächstes kommt die Rasterung. Dies sind viele Operationen mit Bildpixeln. Unsichtbare Oberflächen, wie die Rückseiten von Bildobjekten, werden entfernt. Für jeden Punkt des Rahmens wird sein virtueller Abstand zur Anzeigeebene berechnet und die entsprechende Füllung durchgeführt. In diesem Stadium werden Texturauswahl und Anti-Aliasing durchgeführt.
Schritt 5
Moderne Videoadapter sind elektronische Geräte mit enormer Rechenleistung. In diesem Zusammenhang gibt es viele Ideen für den alternativen Einsatz von Videoadaptern in der Medizin und der meteorologischen Vorhersage.
