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Terminología completa para tarjetas aceleradoras de gráficos 3D

Anti-aliasing (anti-aliasing)

En pocas palabras, utiliza principalmente tecnología de corrección de color para "aliasing" Bordes de los gráficos. "Suavizados, con bordes más suaves. El antialiasing es una tecnología relativamente compleja y siempre ha sido una característica principal de las tarjetas aceleradoras de alta gama. La mayoría de las tarjetas aceleradoras 3D actuales no admiten anti-aliasing, pero las tarjetas aceleradoras 3D de próxima generación, como RIVA TNT y G200, admitirán esta tecnología.

Alpha Blending (Combinación de valores alfa)

Alpha Blending es una tecnología que hace que los objetos sean transparentes. Por lo general, cuando se muestra un objeto 3D en la pantalla, cada píxel tendrá tres valores de rojo, amarillo y azul para su control. Si el entorno 3D actual puede proporcionar un conjunto adicional de valores alfa, entonces decimos que tiene un canal alfa. El contenido de Alpha es registrar la transparencia del píxel. Por ejemplo, para Laura nadando en el agua, el agua y las personas tienen diferentes valores alfa (el agua tiene un alfa más bajo. Cuando Laura salta al agua, si el entorno de hardware actual admite la combinación alfa, cuando los dos se combinan, El). Se calculará el valor alfa. Lo que terminamos viendo es que las partes superpuestas de los dos quedarán borrosas. Debido a la intervención del valor alfa, podemos obtener un efecto de transparencia virtual cercano a la realidad en el juego.

Puerto de gráficos acelerado (AGP):

Una estructura de bus de gráficos libremente escalable que aumenta el ancho de banda disponible del controlador de gráficos y proporciona el rendimiento necesario al controlador de gráficos, para que el procesamiento de texturas se puede realizar directamente en la memoria del sistema. Este es un nuevo estándar de interfaz que difiere significativamente de PCI en su estructura física y está diseñado específicamente para controladores gráficos. Utiliza tanto memoria buffer de cuadros en la tarjeta como memoria del sistema.

Indicación de profundidad:

Cambia la intensidad del color y el brillo del objeto según su distancia del observador. Por ejemplo, incluso una bola roja brillante y vívida se volverá cada vez más oscura si se aleja cada vez más del observador.

Nebulización:

El efecto de niebla es una característica común del 3D. El humo, las llamas de explosión, las nubes blancas y otros efectos que se ven en el juego son todos resultados de niebla. Su función es crear el efecto de un área designada envuelta en una nube de humo, lo que garantiza la autenticidad de la vista lejana y también reduce la carga de trabajo de renderizado de gráficos 3D.

Mapeo de texturas:

Es el método más llamativo y realista para colorear objetos, y también es el más utilizado por el software de juegos actual. Se adjunta al polígono una imagen plana (que puede ser una imagen digital, un icono pequeño o un mapa de bits). Por ejemplo, en el desarrollo de juegos de carreras, esta tecnología se puede utilizar para dibujar huellas de neumáticos y ropa corporal.

Mip Mapping:

Esta tecnología de mapeo de materiales utiliza diferentes versiones de patrones de materiales para el mapeo en función de diferentes requisitos de precisión. Por ejemplo: cuando un objeto se acerca al usuario, el programa pegará un patrón de material más fino y de mayor definición en la superficie del objeto, de modo que el objeto presente un efecto de mayor nivel y más realista cuando el objeto se aleje; del usuario, el programa Se colocará un patrón de material más simple y de menor definición, mejorando así la eficiencia general del procesamiento de gráficos.

Bump Mapping:

Esta es una técnica para simular superficies exteriores rugosas en una escena 3D. Guarde los cambios en profundidad en un mapa y luego realice el procesamiento de mapa de combinación estándar en el modelo 3D para obtener un efecto de superficie irregular.

Mapeo de texturas en vídeo:

Este es actualmente el mejor efecto de mapeo de texturas. Una tarjeta aceleradora de gráficos con esta función utiliza procesamiento de imágenes de alta velocidad para procesar una imagen continua (que puede ser un cálculo en tiempo real o desde un archivo AVI o MPEC) utilizando un método material y luego pegarla en la superficie de un objeto 3D. .

Mapeo MIP bilineal:

Una combinación de filtrado bilineal y mapeo MIP. Primero guarde varias copias de un mapa de textura. A continuación, seleccione la textura más cercana a su selección. Finalmente, encuentre el promedio ponderado de las cuatro cualidades más cercanas de la textura seleccionada.

Filtrado/interpolación bilineal:

Este es un mejor método de procesamiento para la interpolación de imágenes de materiales. Primero encontrará los cuatro píxeles más cercanos y luego realizará un efecto de resta entre ellos. y el resultado final se pegará en la posición del píxel, para que no se vea el fenómeno del "mosaico". Este método de procesamiento es mejor para imágenes estáticas con cierta profundidad de campo, pero no proporciona la mejor calidad y no es adecuado para objetos en movimiento. Debido al "filtrado de doble línea" utilizado en la imagen, la imagen parece muy "suave".

Vecino más cercano (muestreo de vecino más cercano)

Es un método de procesamiento de interpolación de imágenes de materiales relativamente simple. El píxel que contenga la mayor cantidad de píxeles se utilizará para el mapa. En otras palabras, el píxel que ocupe más píxeles se utilizará para texturizar la imagen. Este método de procesamiento se utiliza a menudo en el desarrollo inicial de juegos 3D porque es más rápido, pero la calidad de los materiales es mala.

Interpolación trilineal:

Este es un método de procesamiento de interpolación de imágenes de materiales más complejo, que utilizará una gran cantidad de imágenes de materiales y el tamaño de cada imagen será el correcto. ser una cuarta parte del otro. Por ejemplo, una imagen material tiene 512 × 512 píxeles, la segunda tiene 256 × 256 píxeles, la tercera tiene 128 × 128 píxeles, etc. En resumen, la más pequeña es 1 × 1. Con estas imágenes de materiales de resolución múltiple, se pueden proporcionar efectos de textura de alta calidad cuando se encuentran escenas con gran profundidad de campo (como la simulación de vuelo). Un "filtro de doble línea" requiere tres procesos de mezcla, mientras que un "filtro de tres líneas" requiere siete procesos de mezcla, por lo que cada píxel requiere más de 21/3 veces más tiempo de cálculo. También se requiere el doble de ancho de banda del reloj de memoria. Sin embargo, el "filtrado de tres líneas" puede proporcionar la más alta calidad de textura y eliminará el efecto de "parpadeo" del material. Para aplicaciones de escenas que requieren objetos dinámicos o una gran profundidad de campo, sólo el "filtrado de tres líneas" puede proporcionar una calidad de material aceptable.

Corrección de perspectiva (procesamiento de corrección de perspectiva)

Utiliza operaciones matemáticas para garantizar que la parte de la imagen publicada en el objeto se publique correctamente en la dirección en la que desaparece la perspectiva. de convergencia. En la Figura 3, cuando la pantalla gráfica se inclina hacia adelante, la imagen de la izquierda usa la tecnología de "corrección del ángulo de perspectiva" y las líneas rectas en la pantalla mantienen el efecto de perspectiva real, mientras que la imagen de la derecha no usa la "perspectiva"; Tecnología de corrección de ángulo, por lo que las líneas rectas de la pantalla se distorsionan.

Búfer Z (Z buffer)

El almacenamiento en búfer Z es una tecnología que realiza una "eliminación de superficies ocultas" al sombrear objetos, por lo que la parte detrás del objeto oculto no se mostrará.

En un entorno 3D, cada píxel utilizará un conjunto de datos para definir la profundidad del píxel cuando se muestra (es decir, el valor de las coordenadas del eje Z). Cuanto mayor sea el número de bits utilizados en el Z Buffer, más precisa será la percepción de profundidad de los objetos proporcionada por la tarjeta gráfica. Las tarjetas aceleradoras 3D actuales generalmente admiten el búfer Z de 16 bits, y algunas tarjetas avanzadas recientemente lanzadas ya pueden admitir el búfer Z de 32 bits. Para un modelo 3D más complejo con muchas conexiones de objetos, es muy importante tener más bits para expresar la sensación de profundidad.

Double Buffering (procesamiento de doble búfer)

La mayoría de las tarjetas aceleradoras 3D que admiten OpenGl proporcionarán dos conjuntos de información gráfica en la pantalla. Estos dos conjuntos de información gráfica generalmente se denominan "caché frontal" y "caché posterior". La tarjeta gráfica utiliza el "caché frontal" para almacenar el fotograma que se muestra, mientras que el siguiente fotograma ya está esperando en el "caché de fondo".

Luego, la tarjeta gráfica intercambiará los dos cachés, se mostrará la pantalla de "caché de fondo" y, al mismo tiempo, el siguiente cuadro se dibujará en el "caché frontal" para quedar en espera. Esto forma un método de trabajo complementario para continuar. Responda a los cambios de pantalla muy rápidamente.

RAMDAC (velocidad de conversión de memoria digital a analógica)

Indica la velocidad de conversión de datos de gráficos de memoria en puntos de luz de píxeles visibles en la pantalla. La unidad es MHz. Cuanto más amplia sea la banda de frecuencia, mejor será la calidad de la imagen en alta resolución.

Gouraud Shading:

Una tecnología de renderizado de luces y sombras. Aplica un modelo de iluminación a cada vértice de un polígono y luego lo extiende por toda la superficie. El resultado es una superficie de gradiente suave.

Biblioteca de gráficos:

Una colección de funciones y subrutinas de procesamiento de gráficos que los programadores pueden usar como interfaz para llamar fácilmente a tareas de bajo nivel.

Jaggies: El efecto irregular de la imagen, causado por la distorsión del mapeo.

Modelo de iluminación: Fórmula de procesamiento de gráficos utilizada para simular el efecto de la luz que incide sobre la superficie de un objeto.

Tríada del fósforo: Los tres fósforos que forman un píxel pueden emitir luz roja, verde o azul respectivamente.

Píxel: Abreviatura de Picture Element, una unidad de color e intensidad de la pantalla. Un píxel es en realidad la unidad más pequeña que puede abordar y asignar valores de color.

Raster: Cuadrícula rectangular compuesta de píxeles. Los datos que se mostrarán en el ráster se almacenan en el frame buffer.

API 3D

API es la abreviatura de Interfaz de programación de aplicaciones, que es una gran colección de muchos programas. Una API 3D permite que el software 3D diseñado por los programadores simplemente llame al programa en su API, lo que permite que la API se comunique automáticamente con el controlador de hardware y active la poderosa función de procesamiento de gráficos 3D en el chip 3D, mejorando así en gran medida la eficiencia de los programas 3D. . eficiencia del diseño. Las API 3D más utilizadas actualmente incluyen DirectX, OpenGL, Glide y Heidi.

·DirectX

Una API desarrollada por Microsoft específicamente para juegos de PC. Tiene buena compatibilidad con los sistemas operativos Windows 95 y Windows NT y puede omitir la interfaz de visualización de gráficos (GDI) para acceso directo. soporte Las operaciones subyacentes de varios hardware de esta API mejoran en gran medida la velocidad de ejecución del juego y su uso es básicamente gratuito en la actualidad. Debido a la necesidad de considerar la compatibilidad con varios aspectos, DirectX es más problemático de usar y no es necesariamente óptimo en términos de eficiencia de ejecución. Para obtener detalles sobre la composición y funciones específicas, consulte el artículo "Microsoft DirectX 6.0 Legend of Martial Arts" en el número 33 de este periódico (31 de agosto).

·OpenGL (Open Graphics Interface)

Desarrollado por Silicon Graphics, una API que se puede utilizar en Windows 95, Windows NT, Macos, Beos, OS/2 y Unix. Desde que OpenGL comenzó antes, se ha utilizado en estaciones de trabajo de gráficos de alta gama. Sus funciones de gráficos 3D son muy potentes, superan a DirectX y pueden maximizar el enorme potencial de los chips 3D. Direct X y OpenGL ya son compatibles con Windows 98. Se agregó soporte para el estándar 3DNow! en la versión 1.2 de OpenGL.

·Glide

Esta es una API 3D dedicada diseñada por la empresa 3Dfx para la tarjeta aceleradora 3D de la serie VOODOO. Puede maximizar la función de procesamiento de gráficos 3D del chip de la serie VOODOO desde su compatibilidad. no se considera Su eficiencia de trabajo es mucho mayor que OpenGL y Direct 3D, por lo que Glide es la API 3D preferida por los desarrolladores de juegos 3D.

Sin embargo, esto significa que muchos juegos 3D exquisitos sólo admiten las tarjetas aceleradoras 3D de la serie VOODOO de 3Dfx cuando se lanzan por primera vez, mientras que otros tipos de tarjetas aceleradoras 3D tienen que esperar a que sus fabricantes proporcionen parches para los juegos.

·Heidi

Heidi es una especificación propuesta por Autodesk. Actualmente, las aplicaciones que utilizan el sistema Heidi incluyen el programa de producción de animación 3D Studio MAX y el controlador de aceleración WHIP desarrollado por Autodesk para AutoCAD R13.

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