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请问大家 3D图形加速卡是什么????????????
什么是图形卡?
图形卡、显卡及图形加速卡这几个词基本上都是指同一个东西。它们都是指完成计算机屏幕显示的设备。看一下pc机的背后,就会发现显示器由一根粗导线与计算机相连,这根粗导线插在计算机的某个插槽上。打开主机箱,就会看到这个插槽实际上就是图形卡的一部分。
什么是显存?它和系统内存一样吗?
显存并不是系统内存的一部分,它和系统内存不同。显存(video ram)又叫视频存储器或者vram,它是图形卡上的特定存储器。图形卡在处理显示事务时用它来存储与当前显示有关的数据,以及与此后几秒所要显示内容有关的数据。vram中的数据随着显示内容的改变而频繁变动。
怎样判断图形卡的好坏呢?
可以通过三个方面来判断一块图形卡的好坏。首先是它能显示的颜色数量。一个高质量的图形卡应该能够显示1.67亿种不同颜色。图形卡所能显示的颜色数量部分取决于它所拥有的vram的大小,而vram就是我们要谈到的第二个判断标准。通常,vram越大,图形卡所能显示的颜色就越多,图形卡工作的速度也越快。第三个标准就是图形卡所支持的最大分辨率。你可能经常在图形卡的用户手册上看到最大分辨率为1024×768之类的文字。它的意思是,该图形卡将所要显示的图像分成了水平方向上的1024个点(或像素)以及垂直方向上的768个点(或像素)。点的个数越多,显示的图像效果也就越好,越清晰。
什么是图形加速卡?
过去,pc机自带的图形卡vram非常小,所以仅能显示256色。这就导致彩色图形的品质很差。尽管当时也有一些卡能够处理65000色甚至167000000色,但这些卡的价格极其昂贵。后来出现了图形加速卡。之所以被称为图形加速卡,是因为它们能够处理更多的颜色,拥有容量更大的视频存储器,并且能够在计算机屏幕上更快地画图和重画,加速卡也因此而得名。当然,现在如果仍以从前的标准来判断的话,你所购买的任何一块卡,包括你pc机中现插的那块卡,都可以被称为加速卡。因为在过去的几年里加速卡的价格大幅下降,如今所有的厂商都把所谓的加速卡当成了标准配置。
2d和3d加速卡又是指什么呢?
pc机中的图形加速卡又可以称为2d加速卡。实际上,给这个大家熟知的旧东西重新命名就是为了和3d卡或者说3d加速卡这种新产品区分开。那么什么是3d加速卡呢?3d加速卡是一种价格昂贵、技术含量更高的〔lhm1〕设备。这种设备专用于处理和播放三维动画,现在的很多新游戏里就采用了三维动画设计。
如果使用3d卡,是否所有图像都可以有三维效果呢?
不是这样的。你常用的word处理器、电子制表软件以及其它应用程序都不会因使用3d卡而产生丝毫改变,它们看起来和原来没什么两样。如果想感受3d卡的效果,那么所建立的应用程序必须能够充分利用3d卡的三维特色,这就像mmx产品不能给那些不是专为mmx技术编写的普通应用程序带来速度上的明显变化一样。在那些新近开发的游戏软件和充分利用了3d卡特色而制作的多媒体软件中,一般都能获得比较明显的效果。
对于那些专为3d卡所写的应用软件,又会产生什么效果呢?
3d卡拥有一些特殊的芯片,它们能够快速处理大量的数据,并进行每秒成千上万次的计算,因此它能够在计算机上计算并显示平滑的3d动画,这样你的pc就能获得快速而又平滑的3d效果了。3d卡还能使你的3d图像看起来效果更佳。3d卡的许多特性,如朦胧效果、高亮度效果等等,仅仅使用2d卡是不能达到的,这些效果的设计就是为了使3d图像看起来更逼真。所有这些,都意味着许多新游戏以及一些特定的应用软件,比如那些专为3d卡编写的cad/cam应用程序,只有使用3d卡才能运行得更加平滑、快速,效果也会更好。
如果没有3d卡,近期推出的一些3d动作游戏,比如quake 2,就不能玩了吗?
这个问题很微妙。当前的大多数3d游戏在有3d卡的情况下运行速度相当快,而且视觉效果也非常地好。但它们也会提供选项使那些没有闲钱购置3d卡的人在他们的pc机上玩3d游戏。当前的新游戏已经有这样一种明显的趋势:它们开始要求将3d卡纳入基本的最低配置要求。所以,即便现在你可以在没有3d卡的情况下玩quake 2,却不能保证将来还可以去玩quake 3。
目前都有哪些不同种类的2d和3d加速卡呢?
基本上我们所能得到的卡有三种。第一种就是大多数人使用的普通2d卡。如果vram容量加大的话,2d卡的速度会有一定的提高。第二种是纯3d卡,这种卡只做三维处理,所以它还需要一张2d卡来配合工作。由2d卡处理普通显示工作,而当你玩3d游戏的时候再由3d卡来加入工作。最后一种卡兼顾了2d和3d卡的特色,它们通常被称为2d/3d卡。
如何选择加速卡呢?
如果你使用计算机的目的主要是做字处理工作,或者偶尔玩一玩纸牌游戏,那么你根本就不需要配置快速的3d加速卡。配置带有1mb vram的pci vga卡,既便宜,又能完全满足你的使用要求。即使你是一个游戏迷,如果你仅想获得更快的游戏性能,那你可以采用以下的方法:选用pentium Ⅱ这样快速的cpu,或者拥有大量的系统内存,或者通过在卡上增加更多的vram。这样你仍可以使用原来便宜的加速卡。但是如果你追求逼真、优美、快速的3d效果的话,只有3d卡才能办得到。
如果想使用高级图形卡,需要改变或增加计算机的其它组件
吗?
当然不需要。图形卡插在pci插槽上,所有的计算机都配有pci槽。使用一块高级图形卡并不需要某种特定的计算机,对内存也没有什么限制。但是,如果你安装了一块高速的图形卡,而计算机配置低于386、4mb ram,那么你也不要指望会出现什么奇迹。在3d卡中,有些卡只有在高速系统中才能工作得更好。 
3D图形加速卡术语大全
Anti-aliasing (反锯齿处理)
简单地说主要是应用调色技术将图形边缘的“锯齿”缓和,边缘更平滑。反锯齿是相对来来说较复杂的技术,一直是高档加速卡的一个主要特征。目前的3D加速卡大多不支持反锯齿,但在下一代3D加速卡如RIVA TNT、G200中将支持这项技术。
Alpha Blending ( Alpha 值混合处理)
Alpha Blending是一种使物体透明化的技术。通常当一个3D物体在屏幕上显现时,其每个象素都会有红黄蓝三个数值进行控制。如果当前的3D环境能够提供一组额外的alpha值,那么我们就称它拥有一个alpha channel。Alpha的内容是记录象素的透明度。比如说在水中水中游泳的劳拉,水和人各有不同的Alpha 值(水的alpha较低),当劳拉跳入水中后,如果当前硬件环境支持alpha混合,那么当两者结合时就会将alpha值进行运算。最终我们看到的是两者在重叠部分会得到模糊化处理的效果。由于alpha值的介入,使得我们在游戏中采能够得到接近现实的虚拟透明效果。
加速图形端口(AGP):
一种可自由扩展的图形总线结构,能增大图形控制器的可用带宽,并为图形控制器提供必要的性能,以便在系统内存里直接进行纹理处理。这是一种新的接口标准,在物理结构上与PCI存在显著区别,专为图形控制器设计。它同时使用了卡上帧缓冲内存与系统内存。
深度效果处理(Depth Cueing) :
根据离观察者的距离,改变物件的颜色强度和亮度。例如,即使一个闪亮、鲜艳的红球,如果越来越远离观察者,也会变得越来越阴暗。
雾化效果(Fogging) :
雾化效果是3D的比较常见的特性,在游戏中见到的烟雾、爆炸火焰以及白云等效果都是雾化的结果。它的功能就是制造一块指定的区域笼罩在一股烟雾弥漫之中的效果,这样可以保证远景的真实性,而且也减小了3D图形的渲染工作量。
Texture Mapping (材质贴图):
是在物体着色方面最引人注意、也是最拟真的方法,同时也多为目前的游戏软件所采用。一张平面图像(可以是数字化图像、小图标或点阵位图)会被贴到多边形上。例如,在赛车游戏的开发上,可用这项技术来绘制轮胎胎面及车体着装。
Mip Mapping (Mip贴图):
这项材质贴图的技术,是依据不同精度的要求,而使用不同版本的材质图样进行贴图。例如:当物体移近使用者时,程序会在物体表面贴上较精细、清晰度较高的材质图案,于是让物体呈现出更高层、更加真实的效果;而当物体远离使用者时,程序就会贴上较单纯、清晰度较低的材质图样,进而提升图形处理的整体效率。
Bump Mapping (凹凸贴图):
这是一种在3D场景中模拟粗糙外表面的技术。将深度的变化保存到一张贴图中,然后再对3D模型进行标准的混合贴图处理,即可得到具有凹凸感的表面效果。
Video Texture Mapping ( 视频材质贴图):
这是目前最好的材质贴图效果。具有此种功能的图形图像加速卡,采用高速的图像处理方式,将一段连续的图像(可能是即时运算或来自一个AVI或MPEC的档案)以材质的方法处理,然后贴到3D物件的表面上去。
双线MIP贴图(Bilinear MIP Mapping) :
双线过滤和MIP贴图的一种组合形式。首先保存好一张纹理贴图的几个副本。接着,选中最接近选择的贴图。最后,求选中贴图最接近的四个质素的加权平均值。
双线过滤/插补(Bilinear Filtering/Interpolation) :
这是一种较好的材质影像插补的处理方式,会先找出最接近像素的四个图素,然后在它们之间作差补效果,最后产生的结果才会被贴到像素的位置上,这样不会看到“马赛克”现象。这种处理方式较适用于有一定景深的静态影像,不过无法提供最佳品质,也不适用于移动中的物件。画面由于采用了“双线过滤”,图像显得非常“柔和”。
Nearest Neighbor (近邻取样)
是一种较简单材质影像插补的处理方式。会使用包含像素最多部分的图素来贴图。换句话说就是哪一个图素占到最多的像素,就用那个图素来贴图。这种处理方式因为速度比较快,常被用于早期3D游戏开发,不过材质的品质较差。
Trilinear Interpolation (三线过滤处理):
这是一种更复杂材质影像插补处理方式,会用到相当多的材质影像,而每张的大小恰好会是另一张的四分之一。例如有一张材质影像是512×512个图素,第二张就会是256×256个图素,第三张就会是128×128个图素等等,总之最小的一张是1×1。凭借这些多重解析度的材质影像,当遇到景深极大的场景时(如飞行模拟),就能提供高品质的贴图效果。一个“双线过滤”需要三次混合,而“三线过滤”就得作七次混合处理,所以每个像素就需要多用21/3倍以上的计算时间。还需要两倍大的存储器时钟带宽。但是“三线过滤”可以提供最高的贴图品质,会去除材质的“闪烁”效果。对于需要动态物体或景深很大的场景应用方面而言,只有“三线过滤”才能提供可接受的材质品质。
Perspective Correction (透视角修正处理)
它是采用数学运算的方式,以确保贴在物件上的部分影像图,会向透视的消失方向贴出正确的收敛。在图3中,当图形画面向前倾斜时,左边的画面由于采用了“透视角修正”技术,画面上的直线保持真实的透视效果;而右边的画面没有采用“透视角修正”技术,因而画面上的直线出现了失真。
Z Buffer (Z 缓存)
Z-buffering是在为物件进行着色时,执行“隐藏面消除”工作的一项技术,所以隐藏物件背后的部分就不会被显示出来。
在3D环境中每个像素中会利用一组数据资料来定义像素在显示时的纵深度(即Z轴座标值)。Z Buffer所用的位数越高,则代表该显示卡所提供的物件纵深感也越精确。目前的3D加速卡一般都可支持16位的Z Buffer,新推出的一些高级的卡已经可支持到32位的Z Buffer。对一个含有很多物体连接的较复杂3D模型而言,能拥有较多的位数来表现深度感是相当重要的事情。
Double Buffering (双重缓冲区处理)
绝大多数可支持OpenGl的3D加速卡都会提供两组图形画面信息。这两组图形画面信息通常被看着“前台缓存”和“后台缓存”。显示卡用“前台缓存”存放正在显示的这格画面,而同时下一格画面已经在“后台缓存”待命。然后显示卡会将两个缓存互换,“后台缓存”的画面会显示出来,且同时再于“前台缓存”中画好下一格待命,如此形成一种互补的工作方式不断地进行,以很快的速度对画面的改变做出反应。
RAMDAC(存储器数模转换速度)
表示将存储器图形数据转换成显示器上可见的像素光点的转换速度,单位为MHz,其工作速度越高,频带越宽,高分辨时的画面质量越好。
高洛德上色(Gouraud Shading) :
一种光影渲染技术。它将照明模型应用于一个多边形的每个顶点,然后在整个表面铺开。结果便是一个平滑渐变的表面。
图形函数库(Graphics Library) :
图形处理函数与子例程的一个集合,程序员可用它作为接口,方便地调用低级任务。
锯齿(Jaggies) :图像的锯齿效果,由映射失真造成。
照明模型(Lighting Model) :一种图形处理公式,用于模拟灯光照射到物件表面的效果。
三元荧(Phosphor triad) :构成一个像素的三个荧光体,分别能发出红光、绿光或蓝光。
像素(Pixel) :Picture Element(图形元素)的简称,屏幕颜色与强度的一个单位。像素其实是能够定址和分配颜色值的最小单位。
光栅(Raster) :由像素构成的一个矩形网格。要在光栅上显示的数据保存于帧缓存内。
3D API
API是Application Programming Interface应用程序接口的缩写,是许多程序的大集合。一个3D API能让编程人员所设计的3D软件只要调用其API内的程序,从而让API自动和硬件的驱动程序沟通,启动3D芯片内强大的3D图形处理功能,从而大幅度地提高了3D程序的设计效率。目前普遍应用的3D API有DirectX、OpenGL、Glide、Heidi。
·DirectX
微软公司专为PC游戏开发的API,与Windows 95 和Windows NT操作系统兼容性好,可绕过图形显示接口(GDI)直接进行支持该API的各种硬件的底层操作,大大提高了游戏的运行速度,而且目前基本上是免费使用的。由于要考虑与各方面的兼容性,DirectX用起来比较麻烦、在执行效率上也未见得最优。具体组成及功能详情可参看本报第33期(8月31日)“Microsoft DirectX 6.0演武传奇”一文。
·OpenGL (开放式图形接口)
由Silicon Graphics公司开发,能够在Windows 95、Windows NT、Macos、Beos、OS/2、以及Unix上应用的API。由于OpenGL起步较早,一直用于高档图形工作站,其3D图形功能很强,超过
DirectX,能最大限度地发挥3D芯片的巨大潜力。在Windows 98中已经支持Direct X和OpenGL。在OpenGL的1.2版中增加了对3DNow!标准的支持。
·Glide
这是3Dfx公司为VOODOO系列3D加速卡设计的专用3D API,它可以最大限度发挥VOODOO系列芯片的3D图形处理功能,由于不考虑兼容性,其工作效率远比OpenGL和Direct 3D高,所以Glide是各3D游戏开发商优先选用的3D API。不过,这样一来就使得许多精美的3D游戏在刚推出时,只支持3Dfx公司的VOODOO系列3D加速卡,而其它类型的3D加速卡则要等待其生产厂商提供该游戏的补丁程序。
·Heidi
Heidi是一个由Autodesk公司提出来的规格。目前,采用Heidi系统的应用程序包括3D Studio MAX动画制作程序、Autodesk公司为 AutoCAD R13开发的WHIP加速驱动程序。
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