隨著3D技術的發展,3D應用軟件(尤其是3D游戲軟件)大量涌現,使得3D圖形加速卡成為大家談論的一個熱點,近年來,隨著硬件技術的高速發展,以及微軟Direct3D出臺,更加快了3D圖形加速卡大量面市的步伐。以往只能在高檔圖形工作站和專用電腦中見到這類圖形卡,今天已逐漸走進我辦公室和家庭。相信3D圖形加速卡很快便會成為繼聲音卡和CDROM之后的多媒體電腦的又一標準配置。
解3D加速卡及其相關技術時,往往會頻繁遇到一些抽象的術語,本期特推出“3D圖形加速卡術語大放送”一文,協助你快速跨入3D之門。
3DAPI3D應用順序接口)
APIApplicatProgramInterfac縮寫。API許多程序的集合,一個3DAPI能讓編程人員所設計的3D軟件只要調用API內的順序,API就會自動和硬件的驅動順序溝通,啟動3D芯片內強大的3D圖形處置功能。目前幾種主流的3DAPI有DirectXOpenGL3DRRenserWarBRenderGlide/3Dfx及QuickDraw3DRave等。
DirectX
微軟公司專為PC游戲開發的API特點是比較容易控制,可令顯示卡發揮不同的功能,與Window95和WindowNT操作系統兼容性好,而且目前基本上是免費使用的以后就難說了DirectX5.0中共分六個部分:DirectDraw管理游戲的視頻輸出、Direct3D管理游戲的3D圖形、DirectPlai管理游戲的網絡通訊、DirectSound管理游戲的聲音輸出、DirectInput管理游戲的搖桿控制、DirectSetup管理游戲的裝置。
OpenGL開放式圖形界面)
由SiliconGraphic公司(即大名鼎鼎的SGI開發,能夠在Window95WindowNTMacoBeoOS/2以及Unix上應用的API除了提供許多圖形運算功能外,也提供了不少圖形處理功能。由于OpenGL起步較早,一直用于高檔圖形工作站,其3D圖形功能很強,超越DirectX許多,可最大限度地發揮WooDooPOWERVR等超級3D芯片的巨大潛力。因此許多游戲開發公司和圖形軟件開發公司強烈要求微軟公司在Window下一個版本中加入對OpenGL支持。目前,這一合理要求已經被微軟公司接受,將在Window98中同時支持DirectX和OpenGL
ALPHA BIENDINGALPHA 值后處理)
簡單地說這是一種讓3D物件發生透明感的技術。一個在屏幕上顯示的3D物件,每個像素中通常附有紅、綠、藍(RGB三組數值。若3D環境中允許像素能擁有一組 Alpha值,就稱它擁有一個AlphaChannelAlpha值記載像素的透明度。這樣一來使得每一個物件都可以擁有不同的透明水平。Alphablend這個功能,就是處置兩個物件在屏幕畫面上疊加的時候,將Alpha值考慮在內,使其呈現接近真實世界的效果。
Antialias抗鋸齒處理)
應用調色技術將圖形邊緣的鋸齒”緩和,視覺上得到一種平滑邊緣的效果。
DEPTHCUEING景深效果處理)
景深效果處理則是當物件遠離觀測者時,降低物件顏色與亮度的一項功能。例如,當一個物體離我視線越來越遠時,看起來就會越來越模糊。
FOGEFFECT霧化效果處理)
顧名思義,功能就是制造一塊指定的區域籠罩在一股煙霧彌漫之中的效果,順序設計師可以自由調整霧的范圍、水平、顏色等參數,再交由3D芯片負責將結果計算出來。
DepthCue和FogEffect功能,對于決定“立體空間”外觀顯示有相當大的協助,讓虛擬出來的世界更加接近真實的世界。
HEIDI
Heidi定位在開發3D圖形應用的許多方面,扮演著協調動作的重要角色,由Autodesk公司提出來的規格。就圖形處理工作的管理方面,如算圖、著色、復制等作業,以及內部的信息傳輸,Heidi提供給應用軟件一種動態化組織架構的管理方式。目前,采用 Heidi系統的應用順序,有Kinetix3DStudioMA X動畫制作順序,和Autodesk為 AutoCA DR13開發的WHIP加速驅動順序。
MIPMA PPING貼圖處理)
顯示3D圖像時,MIP貼圖處理非常重要。這項材質貼圖的技術,依據不同精度的要求,而使用不同版本的材質圖樣進行貼圖。當物件移近或遠離觀測者時,會在物體外表貼上相對應的材質圖案,于是讓物體呈現出更加真實的效果。例如:物件逐漸遠離,依據這種處置方式,順序就會貼上較單純、細致度較低的材質圖樣,進而提高圖形處置的整體效率。
SHA DINGFLA TGOURA UDANDTEXTUREMA PPING著色處置:平面著色、高氏著色及材質貼圖)
絕大多數的3D物體是由多邊形(polygon所構成的都必須經過某些著色處理,才不會以線結構(wireframe面目示人。Flatshade最簡單,也是最快速的著色方法,每個多邊形都會被指定一個單一且沒有變化的顏色。這種方法雖然會產生出不真實的效果,但非常適用于快速成像作業(quickrender及其它要求速度重于細致度的場所。GouraudShade就稍為好一點。多邊形上的每一點都會被指定一組色調(hue值,同時將多邊形著上平順的漸層色。
TEXTUREMA PPING材質貼圖)
物體著色方面最引人注目,也是最擬真的方法,同時也多為目前的游戲軟件所采用。一張平面圖像(可以是數字化圖像、小圖標或點陣位圖)會被貼到多邊形上。
VIDEOTEXTUREMA PPING動態材質貼圖)
目前最好的材質貼圖效果,具有此種功能的圖形圖像加速卡,采用高速的圖像處置方式,將一段連續的圖像(可能是即時運算或來自一個AVI或MPEG檔案)以材質的方法處置,然后貼到3D物件的外表上去。例如在賽車游戲中,擋風玻璃上貼一段連續的天空動畫,就能做出類似即時反射環境貼圖的效果(計算機基礎)。
PERSPECTIVECORRECTION透視角修正處理)
要讓一個經過材質貼圖處理的3D物件具備相當真實的外貌,這項處置不可缺少。采用數學運算的方式,以確保貼在物件上的局部影像圖會向透視的消失方向貼出正確的收斂。由于這項工作十分依賴處置器,所以對新一代的3D加速器而言,這個功能也是相當重要。有了3D加速器才干堅持圖形的真實效果。以風靡世界的3D冒險游戲《古墓麗影2中的圖形為例,圖一中由于關閉了3D加速卡上“透視角修正”功能,人物所站的石板地面線條出現嚴重的彎曲變形;而圖二中打開了3D加速卡上“透視角修正”功能,石板地面線條便保持了真實的效果。
TEXTUREMA PINTERPOLA TION材質影像插補處理即濾化處理)
當材質被貼到屏幕所顯示的一個3D模型上時,材質處置器必需決定每個圖素要貼到像素位置。由于材質是2D圖片,而模型是3D物件,所以圖素的范圍與像素范圍通常不能很好吻合。此時要解決這個像素的貼圖問題,就得用插補處理的方式來解決。而這種處理的方式共分三種:NearestNeighborBilinear以及Trilinear
NEA ESTNEIGHBOR近鄰取樣處置)
一種較簡單的材質影像插補的處置方式。使用包括像素最多部份的圖素來貼圖。這種處置方式速度比較快,常被用于3D游戲開發,不過圖形的品質較差。
BILINEA RLNTERPOLA TION雙線性插補處理)
一種較好的材質影像插補處理方式,能夠先找出最近像素的四個圖素,然后在之間作差補效果,最后發生的結果才會被貼到像素的位置上,這樣,可以防止看到大塊的像素呈現到螢幕上,就像在觀察近距離圖形時常常出現的馬賽克”現象。這種處置方式適用于有一定景深的靜態影像,不過無法提供影像的最佳品質,同時也不適用于移動中的物件。還是采用《古墓麗影2圖像來說明:圖三中,由于關閉了3D加速卡上的雙線性插補”功能,人物身后左邊的木樁上出現了明顯的馬賽克”現象。而在圖四中,將3D加速卡上“雙線性插補”功能打開,于是木樁上的馬賽克”現象消失了
PILNEA RLNTERPOLA TION三線性插補處理)
一種更復雜的材質影像插補處理方式。會用到相當多的材質影像,而每張的大小恰好會是另一張的四分之一。例如:有一張材質影像是512512個圖素,第二張就會是256256個圖素,第三張便是128128個圖素...等等,最小的一張是11使用這些多重解析度的材質影像,當遇到場景較深、較大時(如飛行模擬)就能提供高品質的貼圖效果。三線性插補處置比雙線性處理需要更大的計算量,而且需要更大的存儲器時鐘帶寬。但是TrilinearInterpol可以提供最高的貼圖品質。
計算機基礎知識教程
FRA MERA TE畫面更新率)
熒光屏上畫面更新的速度,其單位為FPS幀每秒)FPS越高畫面越流暢。
FRA MEBUFFER圖形畫面緩沖區)
該區域主要用于存儲可顯示的圖形信息,決定了可顯示的最高分辨率與最大彩色數量。
DOPTHBUFFERING雙重緩沖區處置)
絕大多數支持OpenGL3D加速卡都會提供兩組圖形畫面信息,一組顯示,另一組備用,這兩組圖形畫面信息通常被看著frontbuffer和backbuffer這項功能讓顯示卡用frontbuffer存放正在顯示的這格畫面,而同時下一格畫面已經在backbuffer待命。然后顯示卡將兩個buffer互換,backbuffer畫面顯示進去,且同時再在frontbuffer中畫好下一格待命,如此形成一種互補的工作方式,迅速對畫面的快速改變做出反應。
RA MDA C存儲器數模轉換速度)
計算機基礎知識試題和答案
表示將存儲器圖形數據轉換成顯示器上可見的像素光點的轉換速度,單位為MHz其工作速度越高,頻帶越寬,高分辨率時的畫面質量越好。
ZBUFFERZ緩存)
計算機
3D環境中,每個像素會利用一組數據資料用來定義像素在顯示時的縱深度(即Z軸座標值)ZBuffer所用的位數越高,則代表該顯示卡所提供的物件縱深感也越精確。一般的3D加速卡僅能支持到16位或24位的ZBuffer對于普通的3D模型而言這也算足夠了不過高級的3D卡更可支持到32位的ZBuffer對一個含有很多物體連接的較復雜的3D模型,能擁有較多的位數來表現深度感是相當重要的能避免閃爍現象發生。
ZBUFFERINGZ緩存處理)
ZBuffer為物件進行著色時,執行“隱藏面消除”工作的一項技術,使隱藏物件背后的部份不會被顯示出來。
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