Präsentation Grafikkarte Eine Präsentation von Dennis Kellner ATI NVIDEA ASUS MATROX Hercules 3Dfx

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  • Prsentation Grafikkarte Eine Prsentation von Dennis Kellner ATI NVIDEA ASUS MATROX Hercules 3Dfx
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  • Inhalt der Prsentation Was ist eine Grafikkarte? Verwendungszweck Aufbau der Grafikkarte Leistungsmerkmale Hersteller Grafikkarten Fachbegriffe Texturen Fachbegriffe
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  • Was ist eigentlich eine Grafikkarte? Eine Grafikkarte ist eine Erweiterung der Hauptplatine des Computers. Sie liefert die Signale zur Steuerung des Monitors, verwaltet den Bildschirmspeicher und bietet Mglichkeiten zur Manipulation von Text und Grafik. Gngige Standards sind z.B. VGA, SVGA, HighColor und TrueColor, die sich durch ihre maximale Auflsung, Zahl der darstellbaren Farben und ihre Geschwindigkeit unterscheiden.
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  • Aufbau einer Grafikkarte Wichtiger Bestandteil einer Grafikkarte ist der RAM-DAC. Das ist die Ausgangsstufe, die die digitalen Informationen des Bildspeichers in ein Analogsignal umwandelt, das der Monitor darstellen kann. Die Leistungsfhigkeit des RAM-DAC wird durch seine Geschwindigkeit in MHz bestimmt. Je hher dieser Wert, desto hhere Auflsungen und Farbtiefen(Farbanzahl) sind mglich. Das Herz der Grafikkarte ist der Grafikchip selber, der die wesentlichen Leistungsmerkmale einer Grafikkarte bestimmt. Bei einer heute blichen 3D-Grafikkarte ist dieser Chip auch fr die 3D-Berechnungen zustndig.Fr die enormen Datenmengen, die diese 3D-Chips verarbeiten mssen steht ein Bildspeicher zwischen 16 und 128 MByte zur Verfgung.
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  • Aufbau einer Grafikkarte
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  • Verwendungszweck einer Grafikkarte Der grte Verwendungszweck den Grafikkarten einnehmen ist der der Computerspiele. Durch neue Entwicklungsmethoden wird die Darstellung von Spielwelten immer realistischer, was sich auf die Technik der neuen Grafikkarten auswirkt. Auch werden sie bei Grafikprogrammen eingesetzt. Benchmark Test
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  • Einige Grafikkartenprozessoren Hersteller ATI Technologies Inc. NVIDIA Corporation MATROX Parhelia 3Dfx
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  • Leistungsmerkmale von heutigen Karten RangGrafikchipCodenameDirectXChiptakt (Chip/Speicher)Speicher 1 Radeon 9800 XT R3609412 / 730 Mhz256 MB DDR 2 Geforce FX 5950 Ultra NV389475 / 950 Mhz128, 256 MB DDR 3 Radeon 9800 Pro 256 R3509380 / 700 Mhz256 MB DDR 4 Geforce FX 5900 Ultra NV359450 / 850 Mhz128, 256 MB DDR 5 Radeon 9800 Pro R3509380 / 680 Mhz128 MB DDR 6 Geforce FX 5900 NV359400 / 850 Mhz128 / 256 MB DDR 7 Geforce FX 5800 Ultra NV349500 / 1000 Mhz128, 256 MB DDR2 8 Geforce FX 5900 XT NV359400 / 700 Mhz128 / 256 MB DDR 9Radeon 9800R3509325 / 620 Mhz128, 256 MB DDR 10 Radeon 9700 Pro R3009325 / 620 Mhz128, 256 MB DDR
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  • Grafikkarten Fachbegriffe VGA SVGA XGA Auflsungen Pixel Direct X OpenGL Framebuffer Video RAM S-Video Ausgang
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  • VGA Der VGA-Standard ist praktisch immer noch ein aktueller Standard. Das bezieht sich zwar nur auf den reinen Textmodus, damit lsst sich aber z. B. das BIOS konfigurieren. Die Standard-VGA-Grafikkarten untersttzten eine Auflsung von: 640 x 480 Pixel mit 16 Farben Je nach dem, wie gro der Bildspeicher einer Grafikkarte war, sind z. B. auch 256 oder mehr Farben mglich gewesen.
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  • SVGA SVGA ist die Abkrzung fr Super Video Graphics Array. Eine Grafikkarte, die diesen Standard untersttzt, kann mindestens folgende Grafikauflsungen untersttzen: 800 * 600 1024 * 768 1280 * 1024 SVGA ist im Standard VESA 1.2 definiert.
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  • XGA XGA (EXtended Graphics Array) ist ein Standard fr Grafikkarten. Er ist im Standard VESA 2.0 definiert. Mit der Weiterentwicklung der Grafikstandards wurden auch schrittweise die Anzahl der Farben, pro Bildpunkt und die Bildwiederholrate erhht. XGA: 1024 768 mit 32 Bit Farben
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  • Auflsungen von Grafikstandards VGA 640 480 (Video Graphics Adapter) SVGA 800 600 (Super VGA) 8514 1024 768 (IBM-Standard) XGA 1024 768 (Extended Graphics Array) SXGA 1280 1024 (Super XGA) UXGA 1600 1200 (Ultra XGA) WUXGA 1920 1200 (Widescreen Ultra XGA) SUXGA 2048 1536 (Super Ultra XGA)
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  • Pixel Pixel ist ein Kunstwort von englisch: Picture Element; dt.: Bild-Element Ein Pixel ist ein Lichtpunkt, die kleinste Bild-Einheit auf dem Bildschirm. Pixel sind nicht gleichzusetzen mit dots per inch (dpi), die die Auflsung im Druck angeben.
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  • Direct X Direct X bezeichnet eine Sammlung von Bibliotheken der Firma Microsoft, die direkte Zugriffe auf die Hardware des Systems ermglichen, ohne Programme von der Hardware abhngig zu machen. Dies ermglicht unabhngige Entwicklung von Hardware-Treiber und Computerspielen. So wird Spiele-Entwicklern eine Hardware- Abstraktions-Schicht (HAL von engl. Hardware Abstraction Layer) fr die Spielprogrammierung zur Verfgung gestellt, mit der das (langsame) Win GDI umgangen wird. Nchste Seite Direct X Bestandteile
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  • Direct X Bestandteile 1.DirectX Graphics:Ist fr die Steuerung der Grafikausgabe zustndig 2.DirectX Input:Ist fr die Verarbeitung von Steuerungseingaben zustndig 3.DirectPlay:Ist fr die Steuerung der Kommunikation zwischen Spielen zustndig, sowie fr die Koordination von Multiplayerspielen 4.DirectX Music:Ist fr die Steuerung der Tonausgabe zustndig 5.DirectShow:Ist fr das Abspielen aller mglicher Typen von Multimedia-Dateien,von der MP3 Datei bis zum MPEG Video zustndig 6.DirectSetup:Ist fr das Erzeugen von DirectX Installationen zustndig
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  • OpenGL Die "Open Graphics Library" (OpenGL) ist die standardisierte Softwareschnittstelle der Software-Industrie zur Erzeugung von 2D und 3D Grafiken. Mit OpenGL kann eine Anwendung unter jedem Betriebssystem mit Hilfe jeder OpenGL-fhigen Grafikkarte die gleichen Effekte erzielen. OpenGL besitzt eine ganze Reihe integrierter Funktionen, beispielsweise das Entfernen verdeckter Flchen, Antialiasing, Texture Mapping, Pixelbearbeitung, sowie atmosphrische Effekte wie Schleier, Rauch oder Nebel. Die Entwicklung von OpenGL wurde von der Firma Silicon Graphics initiiert.
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  • Framebuffer Unter Framebuffer versteht man das Video-RAM, das fr die Bildschirmdarstellung beim PC bentigt wird. Im Textmodus (z.B. beim Booten eines Computers oder im Konsolen-Modus unter Linux) muss jedes Zeichen im Video-RAM abgespeichert sein. Doublebuffer Wenn in Spielen Bewegung angezeigt werden soll, dann bentigt man zwei Framebuffer: Whrend der eine im Hintergrund aufgebaut wird, wird der andere angezeigt.
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  • Video RAM Video-RAM bezeichnet in der EDV Speicher, der von einer Grafikkarte bentigt wird. Die ersten Grafikkarten beim PC hatten noch kein eigenes Video-RAM auf der Karte. Sie benutzten den Hauptspeicher des PCs mit. Das nennt man Shared Memory und dies wird heute noch bei Grafikchips in Notebooks z.T. so praktiziert.
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  • Video RAM fr Framebuffer In der 1. Generation bentigten die Grafikkarten das Video-RAM nur zum Abspeichern des Framebuffers. Die einfachsten "Grafikkarten" sind im Jahr 2004 eingebaute Chips. Sie haben mindestens 8 MB und bieten daher fr die verwendbare Auflsung bei statischer Darstellung (keine Filme oder Spiele) praktisch keine Beschrnkung.
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  • S-Video Ausgang ber den S-Video-Anschluss werden Farb- und Helligkeitsinformationen eines Bildes getrennt voneinander bertragen. Dadurch soll die Bildqualitt besser als beim normalen Videosignal (Composite) sein, das die Informationen zusammen bermittelt.
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  • Texturen Fachbegriffe Polygon & Textur Anti-Aliasing Anisotrope Filterung Bewegungsschrfe Bones Bump-Mapping Mip-Mapping Pixel Shader Physik Engine Video Crytek Engine
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  • Polygon & Textur Eine Spielwelt setzt sich aus vielen Drei- und Rechtecken zusammen, man nennt sie auch Polygone Um die Oberflchen von Polygonen oder 3D Objekten zu gestalten, tapeziert man sie mit Texturen, herkmmlichen, zweidimensionalen Bilddateien. Nur Polygone im Drahtgitternetz Polygone mit Texturen
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  • Anti-Aliasing Ein Bild auf dem Monitor ist in lauter kleinen Bildpunkten (Pixel) zusammengesetzt. Besonders bei Linien und 3D-Objekten, die nicht waagerecht oder senkrecht im Bild verlaufen, entstehen dadurch unschne Treppenstufen. Man nennt sie auch Aliasing (Bildfehler). An den Tragflchen im unteren Bild erkennt man sie gut. Mit Anti-Aliasing (Kantenglttung) versucht die GPU, die Fehler auszubgeln. Im Treiber kann man einstellen, wie genau die GPU rechnen soll. Im Bild unten sind es 16x Anti- Aliasing. Ohne Mit
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  • Anisotrope Filterung Die anisotrope Filterung ist ein Verfahren, um Texturen auf 3D-Objekten zu schrfen. Zustzlich entfernt sie die oft sichtbaren bergnge des Mip-Mapping. Es lsst sich zu jedem Computerspiel zuschalten.
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  • Bewegungsschrfe Bewegte Objekte erscheinen auf Film- und Fotoaufnahmen verwischt und das um so strker, je lnger der Film belichtet wird. Um diese Bewegungsunschrfe nachzubilden, berlagert gngige 3D-Software mehrere zeitlich aufeinander folgende Bilder. Ohne Bewegungsunschrfe entsteht im Film bei schnellen Bewegungen ein Stroboskopeffet: Die Objekte blitzen an einigen Stellen auf dem Bildschirm auf, das Auge erkennt keine zusammenhngende Bewegung mehr.
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  • Bones Aufwendige Modelle von Menschen, Tieren und Auerirdischen animiert man mit Hilfe eines einfachen Skeletts aus Bones (Kn