Architektura systemów komputerowych Ćwiczenie 3

Transkrypt

1 Architektura systemów komputerowych Ćwiczenie 3 Komputer widziany oczami użytkownika Karta graficzna DirectX technologie łączenia kart 1 dr Artur Bartoszewski - Architektura systemów komputerowych - ćwiczenia

2 Grafika 3D na komputerze domowym

3 DirectX

4 Mapowanie środowiska (DirectX 7)

5 Mapowanie środowiska (DirectX 9)

6 Mapowanie środowiska (DirectX 10)

7 Filtrowanie dwuliniowe (bilinear filtering) Próbkowanie punktowe (po lewej) i filtrowanie dwuliniowe (po prawej)

8 Filtrowanie dwuliniowe (bilinear filtering) Próbkowanie punktowe (po lewej) i filtrowanie dwuliniowe (po prawej)

9 Filtrowanie dwuliniowe, trójliniowe, anizotropowe Filtrowanie dwuliniowe (po lewej) i filtrowanie trójliniowe (po prawej)

10 Filtrowanie dwuliniowe, trójliniowe, anizotropowe Filtrowanie anizotropowe to technika wyostrzania tekstur w trójwymiarowej grafice komputerowej, które znajdują się w dalszej odległości od kamery (lub postaci sterowanej przez gracza). Technika ta jest bardziej zaawansowana niż filtrowanie trilinearne Uśredniane punkty nie układają się w kwadrat ze środkiem w punkcie, dla którego właśnie ustalany jest kolor, lecz w kształt uzależniony od położenia na ekranie teksturowanego przedmiotu. Dzięki takiej technice likwidowane są zniekształcenia tekstur na przedmiotach położonych ukośnie względem płaszczyzny ekranu.

11 Filtrowanie dwuliniowe, trójliniowe, anizotropowe Po lewej filtrowanie trójliniowe, po prawej filtrowanie anizotropowe.

12 MIP Mapping MIP mapping (Multum in Parvam) - z łac. "wiele w niewielu") Poziom 0 128x x x x16

13 MIP Mapping Po lewej płaszczyzna poteksturowana bez mipmappingu, po prawej z zastosowaniem techniki mipmappingu

14 Grafika 3D Efekty specjalne Mgła (fog) polega na sterowaniu współczynnikiem przejzystości tekstr (blending) Depth Cueing Stopniowe obniżenie jasności obiektów w miarę oddalania się od obserwatora Bump Map symulowanie powierzchni o wypukłej (tłoczonej) fakturze ta sama mapa nakładana jest dwukrotnie, z tym, że za drugim razem wprowadzane jest lekkie przesunięcie (zależne od oświetlenia) Environment Map symulacja błyszczących powierzchni w których odbija się otoczenie algorytm ten pochłania ogromne ilości mocy obliczeniowej, gdyż współrzędne tekstur nie mogą byd przypisane do wierzchołków trójkątów, ale są liczone dynamicznie dla każdej rasteryzowanej sceny

15 Grafika 3D Efekty specjalne Lighting Map symuluje odblaski rzucane na otoczenie przez silne źródło światła Cienie symulacja sieni rzucanych przez obiekty również wymaga podwójnego, dynamicznego teksturowania Alpha Blending - przejrzystośd obiektów wykorzystuje mechanizm mieszania barw; operacja ta polega na manipulacji barwą piksela już obliczonego i spoczywającego w pamięci obrazu; jego parametry sa pobierane i mieszane z innym kolorem

16 Mapowanie wypukłości (bump mapping)

17 Mapowanie wypukłości (bump mapping) Mapowanie wypukłości (ang. bump mapping) w grafice 3D technika teksturowania, która symuluje niewielkie wypukłości powierzchni, bez ingerencji w geometrię obiektu trójwymiarowego. Technika polega na użyciu tekstury, która nie jest jednak bezpośrednio wyświetlana, ale powoduje lokalne zakłócenia (obrót) wektora normalnego. Rezultatem zakłóceo jest pojawienie się na obrazie złudzenia nierówności powierzchni. Efekt jest bardzo przekonujący, większośd ludzi nie zwraca uwagi na fakt, że brzegi obiektu pozostały "niezakłócone".

18 Efekty specjalne Efekty atmosferyczne Mgła, tęcza Efekty przestrzenne Dym, ogień,pochłanianie... Inne

19 Obliczenia fizyki Ogieo, dym jest dużym wyzwaniem dla obecnych kart graficznych i CPU bo przecież to on jest odpowiedzialny za obliczanie fizyki. Karta graficzna (np. technologia Nvidia Quantum Effects ) zwalnia procesor z tego zadania. Dzięki niej wszystkie efekty fizyczne są renderowane przez GPU. Efekt Quantum Effects w nadchodzącej grze World in Conflict

20 Anti-Aliasing Full Scene Anti-Aliazing to mechanizm którego zadaniem jest wygładzanie krawędzi ukośnych na całej powierzchni ekranu

21 Anti-Aliasing

22 Porównanie akceleratorów graficznych Po aktualne informacje sięgamy do Internetu! nie_gpu_2/zestawienie.html

23 Porównanie akceleratorów graficznych

24 Porównanie akceleratorów graficznych

25 SLI

26 SLI podział obrazu

27 SLI

28 Crosfire - trzy możliwości renderingu Scissor: Obraz jest dzielony w poziomie na 2 połowy. Podobnie jak w przypadku nvidii linia podziału przesuwa się w zależności od obciążenia obu kart. Pierwsza karta renderuje górną część ramki, a druga dolną.

29 Crosfire - trzy możliwości renderingu Alternate Frame Rendering: karty renderują obraz naprzemiennie, podobnie jak u nvidii.

30 Crosfire - trzy możliwości renderingu CrossFire działa najlepiej jeżeli funkcja Catalyst A.I jest aktywna. Jeśli jest wyłączona domyślnie aktywowane jest tryb SuperTiling dla gier Direct3D lub Scissor dla gier OpenGL. Jeśli jest włączona sterowniki mogą dodatkowo włączyć tryb AFR.

31 Crosfire Ja widziny w większości wypadków potrzebna jest karta CrossFire Edition. Zawiera ona w sobie układ Silicon Image, który będąc przekaźnikiem TDMS łączy obraz w całość. W tym przypadku musimy też łączyć karty dodatkowym kablem.

32 Crosfire

33 Złącza kart graficznych D-SUB (Monitor CRT) S-VIDEO (TV, zarówno wejście jak i wyjście) DVI (Digital Video Interface) Dzielimy na: DVI-D (złącze cyfrowe, dla paneli LCD) DVI-A (złącze analogowe, np.: wyjście TV) DVI-I (zintegrowane analogowe i cyfrowe)

34 Złącza kart graficznych - CRT D-SUB (CRT)

35 Złącza kart graficznych - DVI DFP (Digital Flat Panel) P&D (Plag and Display) złącze spotykane najczęściej w projektorach DVI (Digital Vision Interface) standard stworzony przez DDWG w celu ujednolicenia interfejsu zewnętrznych paneli obrazowych

36 Złącza kart graficznych - HDMI High Definition Multimedia Interface (HDMI) jest cyfrowym interfejsem dla sygnału audio/wideo zdolnym przesyłać pełen strumień danych bez kompresji. Dane wideo przesyłane są z wykorzystaniem technologii TMDS.

37 Złącza kart graficznych - HDMI HDMI pozwala łączyć ze sobą dowolne, zgodne ze standardem, urządzenia audio/wideo takie jak odtwarzacze DVD, konsole gier, komputery z monitorem lub telewizorem cyfrowym. Obecnie zaczyna wypierać starsze standardy zarówno analogowe (np.: S- Video, SCART, VGA, DVI-A) jak i cyfrowe.