140
Көбінесе RAMDAC видеокартасы графикалық процессорға орнатылады.
Графикалық процессор — видеокартаның басты құрылғысы, ол конвейерлі
архитектура немесе видеомəліметтерді лек бойынша өңдеу арқасында,
компьютерлік графиканың (суретті синтездеу жəне визуалды ақпаратпен
жұмыс) тиімді өңдеу жұмысына қажетті спецификалық операцияларды
орындайды.
ДЭЕМ-ның
орталық
процессорынан
айырмашылығы оның командаларының жиыны шектеулі болады, ал оның
архитектурасы текстура есебінің (растрлық суреттің) жəне күрделі
графикалық объекітлердің
жылдамдығын арттыруға бағытталған.
Графикалық процессорлардың жүз миллиондай транзисторлары болады.
2D- жəне 3D-графикасының графикалық функцияларын өңдеуді
жылдамдататын
графикалық
процессор
көбінесе,
графикалық
жылдамдатқыш немесе акселератор деп аталады. 2D-жылдамдатқышы екі
өлшемді (бір жазықтықтағы екі кординаттағы) графиканы өңдеуді, ал 3D-
жылдамдатқыш (3D) үш өлшемді суретті құрастыруды жəне өңдеуді жүзеге
асырады.
Әдетте, компьютерлік графикада суретті құрастыру тəсілі бойынша
графика векторлық жəне растрлық болып бөлінеді.
Растрлық графикада сурет майда нүктелер – пикселдердің үлкен
массиві түрінде келеді. Растрлық образдың қатардан жəне бағаннан
тұратын екі өлшемді матрицасы болады. Суреттің əрбір пикселіне түс пен
ашықтықтың өзінің белгісі салыстырылады.
Растрлық тəсілді пайдаланған кезде əрбір пиксел биттің арнайы
белгіленген санымен кодталады, ол биттік тереңдік деп аталады. Әрбір
түске анықталған екілік код сəйкес келеді. Мысалы, егер биттік тереңдік
бірге тең болса, яғни əрбір пиксельге 1 бит бөлінсе, онда сурет тек ақ-қара
(монохромды) болуы мүмкін; 2-ге тең биттік тереңдікте төрт түс; 4 биттік
тереңдікте 16 түс қолдануға болады; 8 биттік кодталу 256 түстік болуына
мүмкіндік берсе, ал 24 бит салынатын бейнеде 16 млн.астам түстің болуын
қамтамасыз етеді, бұл кəсіби сападағы бейнелермен жұмыс істеу
мүмкнідігін береді.
Мүмкін болатын түстер (палитра) санының əрбір артуынан бейнені
сақтауға қажетті видеожад көлемі артады.
Векторлық графикада бейне əрбір графикалық объектінің (графикалық
примитивтер деп аталатын) математикалық бейнелену көмегімен құрылады,
графикалық объекті ретінде линиялар, доғалар, шеңбер, үшбұрыштар т.б.
саналады. Әрбір примитив үшін түсті, линия қалыңдығын жəне т.б.
анықтайтын параметрлер қатары болады.
141
Негізінен, векторлық бейнелер сурет элементтерін сипаттайтын
математикалық формулалар жиыны түрінде болады. Сурет векторлар
координаты жəне примитивтер жиынын сипаттайтын өзге сандар ретінде
сақталады. Қайта жабылатын объектілердің көшірілуі кезінде оларды бір-
біріне салу тəртібінің белгілері болады.
Бейнені бұлайша суреттеу растрлы графикаға қарағанда бірнеше есег аз
видеожадты талап етеді, сондықтан суреттің əрбір нүктесінің түсін еске
сақтау қажет емес. Векторлық графика аппаратты құрадың рұқсаттық
қабілеттілігіне
байланысты
болмайды,
бұл
бейненің
көрінетін
элементтерінің жалпы санының, монитор экранына енгізу кезінде олардың
шекарасының анықтығы мен дəлдігін жоғалтып алмай, бейненің
статистикалық өлшемін оңай өзгертуге мүмкіндік береді. Сондықтан, бейне
ештеңе жоғалтпа-ақ, масштабтала, бұрыла жəне деформациялана (түрін
өзгерте) алады.
Растрлы бейне бөлек графикалық элемент ретінде векторлық суреттер
құрамына ене алады.
Мониторда шыққан кезінде (жалпақ экранның əсерінен) кез-келген
сурет растрлы бейнеге айналады. Сөйтіп, компьютерлік графиканы
қалыптастыру тəсілі растрлық та болуы мүмкін, векторлық та болуы
мүмкін, бірақ бейнені визуалдандыру технологиясы пикселдер жиынын
пайдаланады, яңни тек растрды.
Видеокарталарда үш өлшемді объектілер жүздеген, мыңдаған
қарапайым геометриялық фигуралардан (мысалы, үшбұрыш) тұратын
геоеметриялық үлгілер көмегімен салынады. Бейненің шынайылығына қол
жеткізу үшін перспектива əсері пайдаланылады, түстердің шығу көзінің
кеңістікті қалыбы, үлгісі жасалынып шыққан объекті материалының
құрамы, оның түсі мен беткі қабатының фактурасы т.б. есепке алынады.
3D-графика функциясын іске асыру үшін ойындарда жəне өзге де
бағдарламаларда үш өлшемді: OpenGL, Direct3D жəне Glide графикасымен
жұмыс істеуге арналған арнайы мамандандырылған қолданбалы
бағдарламалық бірнеше кітапхана болады.
Нəтижесінде, үш өлшемді объект жалпақ тегіс бейнеге айналады, бірақ
адамның көру қабілетінің ерекшелігінің арқасында көлемділік əсері
байқалады, сондықтан үш өлшемді графика тек мониторда үш өлшемді
фигура жобасын көретін пайдаланушының ойында ғана болады.
2D-графика негізінен, операциялық жүйелерде монитор экранымен
(тінтуірмен немесе скроллингпен) жеке графикалық объектілердің орнын
ауыстыру, растрлық бейнелерді масштабтау («созу»), ашық трезелерді іске
142
асыру, экранда тінтуір курсорын мен ОЖ-нің графикалық кітапханасынан
алынған стандартты геометриялық фигураларды анығырақ етіп салу үшін
пайдаланылады
Графикалық адаптерлер сипаттамасы ретінде максималды өткізгіш
қабілеті (секундына үшбұрыштардың саны), жылдамдығы (секундына
кадрлар саны) алынады.
Қазіргі видеокарталар MPEG-1, MPEG-2 т.б. кодтау форматтарында
видеомəліметтерді өңдеу жəне аяқтау үшін пайдаланылады.
Сандық видеоны ықшамдауға арналған бұл стандарттарды MPEG
(Movion Picture Experts Group —жылжымалы бейнелер саласының
сарапшылар тобы) комиеті ойластырған.
MPEG стандарттары жылжымалы бейнелердің көлемін азайтады, бұл
бейнеледің уақытша артықтығын қатынас қағаз тіркейтін ақпаратты
пайдаланумен жоя отырып жəне түсі туралы мəліметтерді азайтып, сондай-
ақ майда детальдарды жоя отырып орындалады.
Қазіргі уақытта видеомəліметтерді өңдеудің танымал үш спецификалық
стандарты бар: MPEG-1, MPEG-2 жəне MPEG-4.
Стандарт MPEG-1 бейнені 320х240 пикселді ажыратылымға дейін
ықшамдауға жəне кəдімгі CD-ROM желілерінің алмасу жылдамдығына
сəйкес келетін 1,5 Мбит/с аудио- жəне видеомəліметтердің түсу
жылдамдығына қол жеткізуге мүмкіндік беретін компрессия əдістерін
анықтайды. Осы форматта жазылған толық метражды фильмдер бейнесінің
сапасы тұрмыстық видекассеталар деңгейіндегі екі компакт-дискке
жазылады.
Стандарт MPEG-2 кадр өлшемі 720х480 пикселді жəне жазу
жылдамдығы 2...8 Мбит/с DVD-дисктерде фильмдерді ықшамдау
алгоритмдерін анықтайды. Стандартта көп каналды дыбыс (Dolby Digital
5.1) жəне DVD-дисктегі фильмнің жоғары сапасын қамтамасыз ететін,
видеоларды ықшамдаудың жетілдіріле түскен алгоритмдері қабылданған.
MPEG-4 стандартында компрессияның неғұрлым күрделі əдістері
пайдаланылады, бұл ұзақтығы 2 сағаттық жоғары сападағы толық
метражды фильмнің бір комактдискке орналастыруға жағдай жасайды.
MPEG-4 стандартының алдыңғы форматтардан ең басты айырмашылығы
ол объектілердің еркін формасына сүйенеді, сондықтан, олардың өңдеу
алгоритмдері MPEG-2 стандартымен салыстырғанда, ДЭЕМ-ның есептегіш
ресурстарын көбірек талап етеді.
Ықшамдау деңгейі əдетте, мəліметтер ағыны түрінде (секундына
килобит немесе мегабитте) көрсетіледі; мұнымен қатар, «битрейт» (bitrate
— ағын жылдамдығы) термині қолданылады; оның үлкендігі видеофайл
көлемімен тікелей байланысты.
Достарыңызбен бөлісу: |