Графічний прискорювач

Ринок графічних підсистем до появи поняття малтимедіа був відносно простий у розвитку. Важливою віхою в розвитку був стандарт VGA (Video graphics Array), розроблений компанією IBM у 1987 році, завдяки чому виробники відеоадаптерів одержали можливість використовувати більш високий дозвіл (640х480) і велику глибину представлення кольору на моніторі комп'ютера. З ростом популярності ОС Windows, з'явилася гостра потреба в апаратних прискорювачах двовимірної графіки, щоб розвантажити центральний процесор системи, змушений обробляти додаткові події. Відволікання CPU на обробку графіки істотно впливає на загальну продуктивність GUI (Graphical User Interface) - графічного интерфеса користувача, а тому що ОС Windows і додаткам для неї потрібно якнайбільше ресурсів центрального процесора, обробка графіки здійснювалася з більш низьким пріоритетом, тобто робилася дуже повільно. Виробники додали у свої продукти функції обробки двовимірної графіки, такі, як промальовування вікон при відкритті і свертовании, апаратний курсор, постійно видимий при переміщенні покажчика, зафарбування областей на екрані при високій частоті регенерації зображення. Отже, з'явився процесор, що забезпечує прискорення VGA (Accelerated VGA - AVGA), також відомий, як Windows чи GUI прискорювач, що став обов'язковим елементом у сучасних комп'ютерах.

Упровадження малтимедіа створило нові проблеми, викликані додаванням таких компонентів, як звук і цифрове відео до набору двовимірних графічних функцій. Сьогодні легко помітити, що багато продуктів AVGA підтримують на апаратному рівні обробку цифрового відео. Отже, якщо на Вашому моніторі відео програється у вікні, розміром з поштову марку - настав час установити у Вашій машині малтимедіа прискорювач. Малтимедиа прискорювач (multimedia accelerator) звичайно має убудовані апаратні функції, що дозволяють масштабувати відеозображення по осях x і y, а також апаратно перетворювати цифровий сигнал в аналоговий, для висновку його на монітор у форматі RGB. Деякі малтимедіа акселератори можуть також мати убудовані можливості декомпресси цифрового відео.

Розроблювачі графічних підсистем повинні виходити з вимог, частково диктованих розмірами комп'ютерного монітора, частково під впливом GUI, і частично під впливом графічного процесора. Первинний стандарт VGA з дозволом 640х480 пикселів був адекватний 14" моніторам, найбільш розповсюджених у той час. Сьогодні найбільш кращі монітори з розміром діагоналі трубки 17", завдяки можливості виводити зображення з дозволом 1024х768 і більш.

Основною тенденцією при переході від VGA до малтимедіа прискорювачів була можливість розміщення якнайбільше візуальної інформації на моніторі комп'ютера. Використання 3D графіки є логічним розвитком цієї тенденції. Великі обсяги візуальної інформації можуть бути утиснуті в обмежений простір екрана монітора, якщо вона представляється в тривимірному виді. Обробка тривимірної графіки в режимі реального часу дає можливість користувачу легко оперувати даними, що представляються.

Ігрові двигуни (Games engines)

Перше правило комп'ютерних ігор - немає ніяких правил. Традиційно, розроблювачі ігор більше зацікавлені в крутій графіці своїх програм, чим проходженню рекомендацій технарей. Не дивлячись на те, що в розпорядженні розроблювачів мається безліч тривимірних API, наприклад - Direct3D, деякі програмісти йдуть по шляху створення власного 3D ігрові чи інтерфейси двигуна. Власні ігрові двигуни - один зі шляхів для розроблювачів домогтися неймовірної реалістичності зображення, фактично на межі можливостей графічного програмування.

Немає нічого більш бажаного для розроблювача, чим мати прямий доступ до апаратних функцій компонентів системи. Кілька відомих розроблювачів створили свої власні ігрові двигуни, що працюють з оптимальним використанням апаратних прискорювачів графіки, що принесли їм популярність і гроші. Наприклад, двигуни Interplay для Descent II і id Software для Quake, забезпечують щиру тривимірність дії, використовуючи наповну апаратні функції 3D, якщо вони доступні.

Графіка без компромисов

Розмови, що ведуться вже досить довгий час, про перспективи застосування тривимірної графіки в таких областях, як розваги і бізнес, допредела підігріли інтерес потенційних користувачів, на ринку вже з'явився новий тип продуктів. Ці нові технологічні рішення, сполучають у собі чудову підтримку 2D графіки, що відповідає сьогоднішнім вимогам до Windows акселлераторам, апаратну підтримку функцій 3D графіки і програють цифрове відео з необхідною частотою зміни кадрів.
У принципі, ці продукти можна змело віднести до нового покоління графічних підсистем, що забезпечують графіку без компромісів, що займають гідне місце стандартного устаткування в настільних обчислювальних системах.
Серед представників нового покоління можна назвати, як приклад, що випливають продукти:

процесор Ticket-To-Ride компанії Number Nine Visual Technologies

серія процесорів ViRGE компанії S3 Inc.

процесор RIVA128, розроблений спільно компаніями SGS Thomson і nVidia

Технологія 3D-графіки

Нехай нам все-таки удалося переконати Вас спробувати тривимірну графіку в дії (якщо Ви дотепер не зробили це), і Ви вирішили зіграти в одну з тривимірних ігор, призначених для застосування 3D-відеокарти.

Допустимо, такою грою виявився симулятор автомобільних гонок, і Ваша машина вже коштує на старті, готова кинутися до скорення нових рекордів. Йде передстартовий зворотний відлік, і Ви зауважуєте, що вид з кабіни, відображуваний на екрані монітора, небагато відрізняється від звичного.

Ви і колись брали участь у подібних гонках, але вперше зображення уражає Вас винятковим реалізмом, змушуючи повірити в дійсність що відбувається. Обрій, разом з вилученими об'єктами, тоне в ранковому серпанку. Дорога виглядає надзвичайно рівно, асфальт являє собою не набір грязно-сірих квадратів, а однотонне покриття з нанесеною дорожньою розміткою. Дерева уздовж дорогі дійсно мають листяні крони, у яких, здається, можна розрізнити окремі листи. Від всього екрана в цілому складається враження як від якісної фотографії з реальною перспективою, а не як від