загрузка...
 
Видеорежимы
Повернутись до змісту

Видеорежимы

При работе на ПК пользователь может установить только один из видеорежимов:

Графический режим – каждый пиксель имеет доступ по определенному адресу, что позволяет обеспечивать отображение пикселя или его отсутствие. Видеоплата может изменять атрибуты точки - цвета или мерцание. Разрешающая способность, например, для платы VGA – 480 строк по 640 пикселей в каждом (640х480).

Текстовый режим – экран содержит только текстовые символы и не используется для графических приложений. Экран монитора разделен на крупные области (пиксели не имеют собственного адреса), каждая из которых содержит один символ. Видеоплата может изменять сам символ и его цвет. В текстовом режиме разрешающая способность указывается не числом пикселей, а числом символов. Например, в обычном текстовом режиме может отображаться по 800 символов в 25 строках.

Каждый видеорежим имеет свои отличительные свойства, и прикладная программа выбирает наиболее подходящий режим.

Существует несколько популярных видеостандартов и несколько специализированных стандартов для конкретных потребностей:

MDA (Monochrome Display Adapter) – монохромный адаптер дисплея и принтера. Это простейший видеоадаптер, применявшийся в IBM PC. Предназначен только для работы в текстовом режиме с разрешением 80x25, поддерживает пять атрибутов текста: обычный, яркий, инверсный, подчеркнутый и мигающий, какую-либо графику на MDA представлять нельзя. Частота строчной развертки - 15 КГц. Интерфейс с монитором - цифровой: сигналы синхронизации, основной видеосигнал, дополнительный сигнал яркости.

HGC (Hercules Graphics Card - графическая карта Hercules) - расширение MDA с графическим режимом 720x348, разработанное фирмой Hercules.

CGA (Color Graphics Adapter)– первый цветной графический адаптер. Может отображать графику с разрешениями 320x200 или 640x200, или текст с разрешениями 40x25 и 80x25 (матрица символа - 8x8), но символы оформлены не очень хорошо. В текстовых режимах доступно 256 атрибутов символа - 16 цветов символа и 16 цветов фона (либо 8 цветов фона и атрибут мигания), в графических режимах доступно четыре палитры по четыре цвета каждая в режиме 320x200, режим 640x200 - монохромный.

Плата CGA имеет специальный вывод, который позволяет ей подключаться к телевизионной аппаратуре, т.е. использоваться в качестве монитора телевизора. Используется цифровой монитор.

EGA (Enhanced Graphics Adapter) - улучшенный графический адаптер. Это дальнейшее развитие CGA, примененное в первых PC AT. При отображении в этом стандарте символы  выглядят не так хорошо, как в VGA, наивысшая разрешающая способность составляет 640х350 символов,  что в текстовых режимах дает формат 80x25 при матрице символа 8x14 и 80x43 - при матрице 8x8. Отображает одновременно максимум 16 цветов из палитры 64 цветов (по два разряда яркости на каждый цвет). Используется цифровой монитор.

VGA (Video Graphics Adapter/Array) был разработан фирмой IBM в 1988 г. Видеорежимы VGA являются надстройкой к ранее принятым стандартам (в настоящее время устаревшим) CGA и EGA. Основным усовершенствованием стандарта VGA является введение текстовых символов с высокой разрешающей способностью 640х480 точек и возможностью отображать 256 цветов одновременно.

Графические режимы VGA пригодны для большинства обычных коммерческих приложений, однако в некоторых случаях, например, для отображения на экране большой электронной таблицы, могут применяться альтернативные видеостандарты или альтернативные режимы VGA, например, расширенные платы Super VGA. Стандарт VGA потребовал использование нового типа монитора, использующего аналоговые сигналы для передачи цветной информации от видеоадаптера к монитору.

SVGA (Super Video Graphics Adapter) – видеоадаптер типа Super VGA. Единого стандарта не существует. Фактически – это семейство видеоадаптеров различных производителей, поддерживающее разрешающую способность от 800х600 точек и выше (в зависимости от размера экрана монитора) при числе цветов от 65536 до 13,8 миллионов.

PGC – профессиональный графический контроллер. Представляет собой видеоплату с повышенной разрешающей способностью.

Применение видеоплаты несоответствующей монитору опасно. Выбор монитора производится только после выбора видеоадаптера для ПК.

Характеристикой видеоадаптера является горизонтальная и вертикальная, разрешающие способности, т.е. число пикселей (pixel - точка растра), которые могут отображаться на мониторе. Разрешение видеокарты - размеры массива точек (пикселей), составляющих изображение. Стандартные значения размеров – 640х480, 800х600, 1024х768 и т.д. Чем больше размеры массива, тем большее количество видеопамяти требуется для его хранения. Так, например, размер видеопамяти для режима 1024х768@24 бит равен 4 Мбайт.

Кроме того, для описания видеокарт применяются следующие термины (характеристики): поддержка на аппаратном уровне пиксельных и вершинных шейдеров, DirectX9, T&L, полноэкранное сглаживание и др.

Пиксельные и вершинные шейдеры. Технология эта сравнительно новая и видеокарт с ее хорошей поддержкой не очень много. Шейдер - это специальная программа, которая использует определенные программируемые регистры видеокарты для создания различных графических эффектов (регистры - это ячейки памяти). Всего различают два вида шейдеров: вершинные и пиксельные шейдеры.

Вершинные шейдеры позволяют гибко управлять ядром T&L (Transformation and Lighting - трансформация и освещение), то есть дают разработчику широкие возможности по аппаратному ускорению обработки вершин полигонов (позволяют производить различные геометрические преобразования и вычисления). В наборе команд вершинных шейдеров присутствуют 127 инструкций. Область применения вершинных шейдеров практически не ограничена. С помощью этих шейдеров можно получить объемный реалистичный туман, всевозможные деформации объектов, плавный морфинг (это когда одно изображение "перетекает" в другое), эффект motion blur (размытие при движении, т.е. при очень быстром движении объекта, он начинает казаться нечетким, немного смазанным), практически неограниченное количество источников света, и многое другое.

Пиксельные шейдеры, в свою очередь, дают широкие возможности по обработке пикселей (экранных точек). Инструкций пиксельных шейдеров всего 8. Эти шейдеры позволяют программисту по шагам управлять процессом наложения текстур и вычисления цвета пикселей. Это позволяет получить реальное освещение (ведь с помощью этих шейдеров возможно делать освещение определенных пикселей). В наше время в арсенале разработчика появились микрополигоны, что позволяет создавать реалистичные эффекты взрыва, дождя, пыли, дыма и т.п. Наконец, шейдеры дают точные тени (теперь тени образуются даже от малейших неровностей поверхности). С помощью пиксельных шейдеров можно получить еще множество интересных эффектов, но главная суть пиксельных и вершинных шейдеров - это добиться максимальной реалистичности. Кстати, в отличии от вершинных шейдеров, нет способа эмулировать пиксельные шейдеры программным путем.

Поддержка DirectX 9. В большинстве видеокарт поддерживается DirectX версии 8.1, и только в современных картах появилась полная поддержка 9-й версии. DirectX 9 предоставляет новые функции, возможности и технологии в области 3 мерной графики. Из существенных преимуществ      9-й версии следует отметить следующие:

вершинные и пиксельные шейдеры версии 2.0;

поддержка карт смещения (displacement map). Это технология, позволяющая создавать карты высот для текстур, в результате чего получается изображение, максимально приближенное к реальности;

более гибкая установка частоты обновления экрана;

новая мульти-мониторная поддержка;

новый формат отображения цвета (для кодирования каждого цвета используется 10 битов, в результате чего количество цветов достигает огромных чисел) и др.

Блок антиалиасинга. Этот блок присутствует во всех современных видеокартах. В нем на аппаратном уровне происходит сглаживание изображения (то есть, избавление от ломаных линий). Существуют два вида сглаживания: методами суперсэмпленга и мультисэмпленга. При суперсэмпленге изображения строится в специальном буфере, разрешение которого увеличено по отношению к разрешению экрана. Увеличение может быть 2Х (сцена строится в буфере, в два раза увеличенном по горизонтали), или 4Х (буфер имеет размер в два раза шире и выше, чем размер исходного изображения). Затем цвета каждых двух (или четырех для 4Х увеличения) сэмплов из этого буфера смешиваются, и полученный цвет присваивается пикселю на экране. При мультисэмплинге сглаживание происходит выборочно, тем самым значительно экономя ресурсы ускорителя. Конечно, сглаживание методом мультисэмпленга является преимущественным, но не все видеокарты поддерживают его (это относится к более старым ускорителям, которые тем не менее присутствуют и сейчас на рынке, позиционируясь как бюджетные модели).

Количество конвейеров. Чем больше конвейеров поддерживает видеокарта, тем лучше. Кроме количества поддерживаемых конвейеров, очень важно число текстурных блоков. Если взять, к примеру, две видеокарты с одним и тем же количеством конвейеров, но разным количеством текстурных блоков, то при наложении одной текстуры на объект разницы во времени мы не почувствуем вообще. Когда же придет пора мультитекстурирования, то видеокарта с меньшим числом текстурных блоков проиграет. Чтобы узнать, сколько текстур видеокарта сможет наложить на объект за один проход, необходимо количество конвейеров умножить на число текстурных блоков. Кстати, минимальное требование для DirectX9-совместимых ускорителей - это 16 текстур за один проход.



загрузка...