I primi adattatori video erano i convertitori di segnale più semplici. Sono trascorsi diversi decenni e l'adattatore video, avendo acquisito un numero enorme di funzioni diverse, si è evoluto in un dispositivo ad alte prestazioni.
È necessario
Una moderna scheda video e un computer funzionante
Istruzioni
Passo 1
Il principio di funzionamento dell'adattatore video è facile da capire tracciando la storia dell'aspetto di questo dispositivo. L'invenzione dei monitor ha reso la vita molto più semplice per gli utenti di personal computer. Ma per far funzionare insieme il monitor e l'unità di sistema, era necessario un dispositivo che convertisse i dati dalla memoria del computer in un segnale video per il display. La scheda grafica (scheda video, adattatore video) è diventata un tale dispositivo. I primi adattatori video non hanno eseguito alcun calcolo e il colore di ciascun pixel nel frame è stato calcolato dal processore centrale.
Passo 2
Tuttavia, i requisiti di realismo, chiarezza e colore dell'immagine sono cresciuti, il che ha creato un carico maggiore sul processore centrale. La soluzione al problema di scaricare il processore è stata l'invenzione degli acceleratori grafici, un nuovo tipo di schede video in grado di fornire determinate funzioni grafiche a livello hardware. Cioè, potrebbero calcolare il colore dei pixel quando viene visualizzato il cursore, quando si spostano le finestre o si riempie l'area selezionata dell'immagine. Pertanto, l'adattatore video era già responsabile del processo di creazione dell'immagine. Negli anni '90 del secolo scorso è apparso un nuovo problema relativo all'accelerazione dei motori di gioco 3D. Per risolvere questo problema, sono stati inventati gli acceleratori 3D. Questi dispositivi funzionavano solo in combinazione con un adattatore video. Quando si avviano applicazioni tridimensionali, gli acceleratori 3D calcolano modelli di immagini 3D e li convertono in modelli bidimensionali. I dati di calcolo sono stati inviati all'adattatore video, che ha "completato" il frame con l'interfaccia e lo ha trasmesso al display. Nel recente passato, gli adattatori video e gli acceleratori 3D sono stati combinati in un unico dispositivo. In realtà, questo è l'adattatore video di oggi.
Passaggio 3
È conveniente illustrare come funziona la scheda video utilizzando l'esempio della creazione di un frame di un'applicazione tridimensionale. Nella modellazione al computer, qualsiasi oggetto 3D ha molti triangoli: facce o "poligoni". Vari modelli di arbusti, edifici, armi e creature in movimento sono solo facce coniugate ad arte con trame allungate su di esse. Durante il calcolo dell'immagine, il processore centrale trasmette le coordinate dei punti - i vertici dell'oggetto grafico e la trama - alla memoria della scheda video. La texture coprirà il wireframe del modello 3D calcolato. Il resto è dietro l'adattatore video.
Passaggio 4
Un modello 3D è solo una raccolta monotona di volti uniformemente colorati. Il processo di modellazione del wireframe di vertici e trame nell'immagine del frame risultante è chiamato pipeline grafica. Innanzitutto, i vertici vanno al processore di vertici, che si occupa della loro rotazione, traslazione, ridimensionamento e determinazione del colore di ciascun vertice tenendo conto dell'illuminazione (Transforming & Lighting). Poi arriva la proiezione, che converte le coordinate dell'ambiente 3D in un sistema di coordinate bidimensionale del display. Poi viene la rasterizzazione. Si tratta di molte operazioni con i pixel dell'immagine. Le superfici invisibili, come il retro degli oggetti immagine, vengono rimosse. Per ogni punto della cornice viene calcolata la sua distanza virtuale dal piano di visualizzazione e viene eseguito il relativo riempimento. In questa fase vengono eseguite la selezione della trama e l'anti-aliasing.
Passaggio 5
I moderni adattatori video sono dispositivi elettronici con prestazioni di elaborazione eccezionali. A questo proposito, ci sono molte idee per un uso alternativo degli adattatori video in medicina e previsioni meteorologiche.
