Статья добавлена: 22.01.2019
Категория: Статьи по мониторам
Роль Z-буфера видеосистемы ПК (ликбез).
В трехмерном мире один объект может находиться впереди другого. Обычно световые лучи не проникают через непрозрачные объекты, поэтому мы видим все, что находится впереди, и не видим того, что позади. Когда два объекта перекрываются, нужно выяснить, какой из них находится впереди, чтобы знать, какие пиксели объекта нужно показать на дисплее. Область, в которой пересекаются две фигуры, можно описать, указав для каждого пиксела фигур величину расстояния от него до условного заднего плана. Если дополнить обычную видеопамять картой этих расстояний для каждого пикселя, то будет всегда известно, нужно ли закрашивать конкретный пиксель: если значение расстояния (или значение Z) у пикселя меньше, значит, он позади и его не нужно закрашивать. Эту идею можно реализовать аппаратно. Решение, состоит в создании параллельно с памятью дисплея другого массива памяти, называемого Z-буфером. Каждый раз при записи пикселя вычисляется его значение Z. При этом записываются только пиксели с большими значениями Z и обновляются расстояния в Z-буфере. Все остальные пикселы игнорируются. Таким образом, в каждой ячейке Z-буфера хранится расстояние по оси Z (вглубь экрана) для рисуемого пиксела, поэтому легко проверить, затенен ли новый записываемый пиксель или нет. Z-буфер требует дополнительной памяти, и, чем большая точность нужна для значений Z, тем больше памяти нужно для запоминания значений Z. Если, например, используется разрешающая способность 640х400 и значения Z в виде 16-разрядных (двухбайтовых) чисел, то нужно иметь 0,5 мегабайта памяти только для Z-буфера. С помощью Z-буфера можно легко решить, какие объекты расположены на переднем плане, но при этом понадобится вдвое больший объем видеопамяти.
Статья добавлена: 08.09.2020
Категория: Статьи по мониторам
Информация трехмерного изображения отображаемого на экране монитора (ликбез).
Трехмерное изображение отображаемое на экране монитора представляет собой набор отдельных групп элементов:
- группы трехмерных объектов,
- группы источников освещения,
- группы применяемых текстурных карт,
- группы (или одной) камер.
Трехмерный объект задается:
- координатами его вершин в пространстве сцены,
- локальными координатами в пространстве текстурной карты,
- алгоритмом поведения,
- масштабированием,
- углом поворота,
- смещением и прочими изменениями в течение времени в соответствии с замыслом разработчиков.
Статья добавлена: 15.01.2019
Категория: Статьи по мониторам
Технология MHL (Mobile High Definition Link).
Технология Mobile High Definition Link (MHL) мобильного аудио-видео интерфейса объединяет в себе функциональность интерфейсов HDMI и MicroUSB, и служит для непосредственного подключения мобильных устройств к телевизорам и мониторам, поддерживающим высокое разрешение Full HD. Благодаря MHL мобильный телефон или планшет в состоянии стать «сердцем» домашнего театра.
Спецификация MHL позволяет передавать видео 1080р при 60 кадрах в секунду, а также 7.1-канальный цифровой звук. Покупая современный смартфон или планшет, можно быть уверенным в том, что он в состоянии обеспечить воспроизведение видео высокого разрешения в оптимальном качестве. Если же мобильное устройство имеет MicroHDMI, то можно и не задумываться о подобном функционале.
Статья добавлена: 14.01.2019
Категория: Статьи по мониторам
OLED- дисплеи c активной матрицей (AMOLED).
Существуют два вида OLED-дисплеев - PMOLED и AMOLED. Разница заключается в способе управления матрицей - это может быть либо пассивная матрица (PM) или активная матрица (AM).
В PMOLED-дисплеях используются контроллеры развертки изображения на строки и столбцы. Чтобы зажечь пиксель, необходимо включить соответствующую строку и столбец: на пересечении строки и столбца пиксель будет излучать свет. За один такт можно заставить светиться только один пиксель. Поэтому чтобы заставить светиться весь дисплей, необходимо очень быстро подать сигналы на все пиксели путем перебора всех строк и столбцов (как это делалось в старых ЭЛТ-мониторах на электроно-лучевых трубках). Дисплеи на базе PMOLED получаются дешевыми, но из-за необходимости строчной развертки изображения не возможно получить дисплеи больших размеров с приемлемым качеством изображения.
AMOLED (Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode – активная матрица органических светоизлучающих диодов). В AMOLED-дисплеях – смесь технологий OLED и TFT. В AMOLED экранах органическими светоизлучающими диодами (OLED) управляют активные матрицы из тонкоплёночных TFT-транзисторов (время задержки матрицы 30 мс). Экран очень тонкий и гибкий, малое энергопотребление, способность отображать большую цветовую гамму и более качественно, нет бликов на солнце. Активная адресация AMOLED-дисплеев позволяет значительно улучшить оптические характеристики дисплеев и увеличить размер экранов.
Статья добавлена: 26.12.2018
Категория: Статьи по мониторам
Предвыборка массива памяти в GDDR5X.
Из-за необходимости ожидания накопления (или стекания) заряда на конденсаторе (ячейке) быстродействие DRAM ограничено временем (t1) заряда/разряда (что зависит от размера емкости). Для постоянного хранения заряда ячейки (рис. 1) еще необходимо ее регенерировать - перезаписывать содержимое для восстановления нормального заряда единицы.
Предварительная выборка массива памяти. Термин «предварительная выборка» описывает параллелизм, используемый во всех современных DRAM-устройствах. Цель предварительной выборки — обеспечить соответствовие умеренной скорости массива внутренней емкостной памяти с гораздо более высокой скоростью ввода-вывода внешнего интерфейса. Этот подход прост и успешно реализован в разработке основ потокового стандарта DDR DRAM (рис. 2). Это позволило производителям DRAM сбалансировать конструктивные ограничения, установленные на время цикла массива, с постоянно растущим спросом на более высокие скорости передачи данных.
Устройства GDDR5, GDDR5X и GDDR6 обеспечивают 32-битный интерфейс передачи данных для контроллера памяти; однако во их внутренней архитектуре имеются значительные различия. Когда разработали GDDR5X, то удвоили предварительную выборку массива (16n вместо 8n ).
Статья добавлена: 24.12.2018
Категория: Статьи по мониторам
А что есть у процессора для управления внешними устройствами (устройствами ввода, вывода, устройствами внешней памяти)? Есть всего две команды: IN и OUT («чтение порта» и «запись в порт»), и есть аппаратная функция «прерывание» (без которой он в принципе может обойтись). Есть еще две команды — INS, OUTS (без которых он в принципе тоже может обойтись).
А что вообще доступно процессору во «внешней среде»? Ему доступны регистры контроллеров внешних устройств (например, видеоадаптера, принтера и др.), регистры чипсета и других микросхем, ячейки оперативной памяти (DRAM или ПЗУ BIOS) для чтения и записи.
Внешние устройства подключаются к локальным шинам системного интерфейса через контроллеры (каждый контроллер имеет свой набор команд, которые он обязан выполнять по отношению к своему внешнему устройству). После «начального сброса» контроллер ждет, что процессор перешлет в его соответствующие регистры команду и информацию необходимую для выполнения операции обмена. Непосредственное управление внешним устройством процессор осуществляет выполняя операции записи и чтения (по командам IN и OUT) по отношению к соответствующим регистрам контроллера этого внешнего устройства. Как минимум, любой контроллер должен иметь хотя бы три доступных процессору регистра:
- регистр данных;
- регистр управления (регистр команд);
- регистр состояния.
«Сложные» контроллеры могут иметь значительно большее число регистров, и каждый из этих регистров имеет свое функциональное назначение: регистр ошибок, регистр номера головки, регистр номера цилиндра и т. д.. Например, контроллер принтера (параллельный порт) имеет три регистра, а видеоадаптер имеет свыше 60 регистров (каждый из которых имеет свое функциональное назначение, отдельные разряды и группы разрядов регистров тоже имеют свое функциональное назначение), уже поэтому управление видеоадаптером на уровне регистров реализуется очень сложно. Эту проблему для нас решают программы BIOS видеосистемы, которые «знают» как управлять на уровне регистров и команд контроллеров. Каждая такая программа BIOS реализует свою элементарную функцию управления, например видеосистемой:
Статья добавлена: 03.12.2018
Категория: Статьи по мониторам
Графическая архитектура Turing (NVIDIA).
Ставка в новой архитектуре сделана на трассировку лучей, машинное обучение, GDDR6 и другие новшества. Знаковой функцией для рынка ProViz, является так называемый гибридный рендеринг, сочетающий в себе методы трассировки лучей и традиционное растрирование. Результатом должна стать возможность добиваться в реальном времени качества графики, близкого к полноценной трассировке лучей.
Наряду с блоками RT (ядра для трассировки лучей) и тензорными ядрами (для инференса), архитектура Turing приносит новый потоковый мультипроцессор (SM), который по аналогии с Volta добавляет целочисленный исполнительный блок параллельно к каналу данных с плавающей точкой, и новую унифицированную архитектуру кеша с удвоенной по сравнению с предыдущим поколением полосой пропускания.
Преимуществом является ускорение создания адресов и производительность в задачах совмещённого умножения-сложения с однократным округлением (Fused Multiply Add, FMA), хотя наверняка новый инструмент будет использоваться во многих задачах.
Статья добавлена: 03.12.2018
Категория: Статьи по мониторам
Видеокарты ПК. Типы графических карт (ликбез).
Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель) — это устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Первые мониторы, построенные на электронно-лучевых трубках, работали по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.
Однако эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения — качество видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем современной видеокарты.
В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором (графический ускоритель), который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения и неграфических задач.
Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (PCI Express, ранее AGP). Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты — как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ (но в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой).
Статья добавлена: 18.12.2018
Категория: Статьи по мониторам
Особенности архитектуры GDDR6.
GDDR6 (англ. Graphics Double Data Rate)— 6-е поколение памяти DDR SDRAM, спроектированной для обработки графических данных и для приложений, требующих более высокой рабочей частоты. GDDR6 является графическим решением следующего поколения при разработке стандартов в JEDEC и может работать до двух раз быстрее, чем GDDR5, при этом её рабочее напряжение снижено на 10%. Также одной из отличительных особенностей новой памяти является работа каждой микросхемы в двухканальном режиме. JEDEC и три его крупных участника в лице Samsung, SK Hynix и Micron позиционируют стандарт GDDR6 в качестве преемника GDDR5 и GDDR5X, и NVIDIA подтвердила, что чипы Turing будут его поддерживать. В зависимости от производителя, GDDR6 первого поколения, как правило, позволяет развивать до 16 Гбит/с на единицу полосы пропускания, что вдвое больше, чем у GDDR5 и на 40 %, чем у GDDR5X в картах NVIDIA (ускорители Quadro будут использовать модули Samsung на 14 Гбит/с). Новые графические процессоры и основанные на них карты Quadro также являются первыми продуктами NVIDIA, которые получили видеопамять стандарта GDDR6 (до 48 Гбайт, вдвое больше, чем в Quadro P6000) и одновременно значительно увеличили полосу пропускания.
GDDR6 поддерживает одну и ту же 16n предварительную выборку как и у GDDR5X (рис.3), но логически разбивает 32-битный интерфейс данных на два 16-битных канала A и B (для увеличения объема памяти 32-х разрядного канала GDDR5 (рис. 1) можно было использовать 2-е микросхемы GDDR5 в режиме х16 (рис. 2), а в GDDR6 они в одной двухканальной микросхеме).
Статья добавлена: 26.10.2018
Категория: Статьи по мониторам
Правила «безопасной» работы с компьютером (монитором).
Компьютер предоставил нам новые прекрасные и полезные технические возможности, он освободил нас от многих нудных ручных операций, экономит наше время, но нельзя забывать и о том, что неправильное или чрезмерное использование компьютерной техники может нанести ущерб нашему здоровью. Очень «активных» пользователей поджидают совершенно неожиданные неприятности. Какие и как их избежать? Пришло время освоить несколько простых, но очень важных правил компьютерной безопасности.
Статья добавлена: 25.10.2018
Категория: Статьи по мониторам
Режимы HDR, LDR.
Стандартной моделью описания цвета является модель RGB, когда любой цвет получается при смешении трех базовых цветов (красного, зеленого и синего), а интенсивность каждого компонентного цвета задается в виде градаций от 0 до 255. При этом для описания каждого компонентного цвета используется 8 бит, что позволяет описать 256 цветовых оттенков, а всего можно описать 16777216 цветов (224).
Отношение максимальной интенсивности к минимальной называется динамическим диапазоном. Так, динамический диапазон модели RGB составляет 256:1. Эту модель описания цвета и интенсивности принято называть Low Dynamic Range (LDR).
В то же время человеческий глаз способен видеть гораздо больший диапазон, особенно при малой интенсивности света. Динамический диапазон зрения человека — от 10-6 до 108. Естественно, что увидеть одновременно весь динамический диапазон человеческий глаз не в состоянии, но диапазон, видимый глазом в каждый момент времени, примерно равен 10 000. Как известно, человеческое зрение способно постепенно приспосабливаться к условиям освещенности, то есть перестраиваться с одного динамического диапазона на другой. К примеру, если в темной комнате погасить свет, то первые несколько минут человек ничего не видит. Но постепенно зрение адаптируется под новые условия освещенности, и в темноте начинают появляться силуэты.
Понятно, что модель RGB с ее низким динамическим диапазоном плохо соответствует реальным возможностям человеческого зрения.
Режим HDR— это режим рендеринга в широком динамическом диапазоне (High Dynamic Range). Идея режима HDR заключается в том, чтобы для описания цветовых компонентов и интенсивности использовать числа с плавающей точкой с большой точностью (например, 16 или 32 бита). Это снимет ограничения модели RGB, а динамический диапазон изображения серьезно увеличится.
Статья добавлена: 22.10.2018
Категория: Статьи по мониторам
Что такое трассировка лучей?
Чем в принципе отличаются разные методы рендеринга (закрашивание) и какие у них существуют достоинства и недостатки? Для расчета глобального освещения, отрисовки теней и других эффектов приходится использовать хитрые хаки, основанные на той же растеризации. В результате, за все эти годы GPU стали весьма сложными, научились ускорять обработку геометрии в вершинных шейдерах, качественно отрисовывать пиксели при помощи пиксельных шейдеров и даже применять универсальные вычислительные шейдеры для расчета физики, постэффектов и множества других вычислений. Но основа работы GPU все время оставалась той же.
У трассировки же лучей основная идея совершенно другая, но в теории чуть ли не проще. При помощи трассировки имитируется распространение лучей света по 3D-сцене. Трассировка лучей может выполняться в двух направлениях: от источников света или от каждого пикселя в обратном направлении, далее обычно определяется несколько отражений от объектов сцены в направлении камеры или источника света, соответственно. Просчет лучей для каждого пикселя сцены менее требователен вычислительно, а проецирование лучей от источников света дает более высокое качество рендеринга.
Версия сайта для слабовидящих
