显卡的结构及工作原理

 时间:2011-09-21  贡献者:新石家庄

导读:显卡结构及工作原理详细解读.,显卡的结构及工作原理显卡的结构和工作原理 显卡是目前大家最为关注的电脑配件之一了,他的性能好坏直接关系到显示性 能的好坏及图像表现力的优劣等等。 然而许多初学者对显

显卡结构及工作原理详细解读.
显卡结构及工作原理详细解读.

显卡的结构及工作原理显卡的结构和工作原理 显卡是目前大家最为关注的电脑配件之一了,他的性能好坏直接关系到显示性 能的好坏及图像表现力的优劣等等。

然而许多初学者对显卡这个东西并不是十分 了解的,下面笔者搜集了一批资料并以图解的形式对显卡结构做一简单的介绍, 希望你看后能对显卡有一定的了解。

显卡的基本结构 显卡的主要部件包括:显示芯片,显示内存,RAMDAC 等。

显示芯片:一般来说显卡上最大的芯片就是显示芯片,显示芯片的质量高低直 接决定了显示卡的优劣,作为处理数据的核心部件,显示芯片可以说是显示卡上 的 CPU,一般的显示卡大多采用单芯片设计,而专业显卡则往往采用多个显示芯 片。

由于 3D 浪潮席卷全球,很多厂家已经开始在非专业显卡上采用多芯片的制 造技术,以求全面提高显卡速度和档次。

显示内存:与系统主内存一样,显示内存同样也是用来进行数据存放的,不过 储存的只是图像数据而已,我们都知道主内存容量越大,存储数据速度就越快, 整机性能就越高。

同样道理,显存的大小也直接决定了显卡的整体性能,显存容 量越大,分辨率就越高。

一:结构--全面了解显示卡(一) 一.图解显示卡。

1.线路板。

显卡的线路板是显卡的母体,显卡上的所有元器件必须以此为生。

目前显卡的 线路板一般采用的是 6 层 PCB 线路板或 4 层 PCB 线路板,如果再薄,那么这款显 卡的性能及稳定性将大打折扣。

另外,大家可看见显卡的下面有一组“金手指” (显示卡接口),它有 ISA/PCI/AGP 等规范,它是用来将显卡插入主板上的显卡 插槽内的。

当然,为了让显卡和主机更好的固定,显卡上需要有一块固定片;为 了让显卡和显示器及电视等输入输出设备相连, 各种信号输出输入接口也是必不 可少的。

2.显卡上常见的元器件。

现在的显卡随着技术上的进步,其采用的元器件是越来越少越来越小巧。

下面 我们给大家介绍几种显卡上常见的元器件。

a.主芯片:主芯片是显示卡的灵魂。

可以说采用何种主显示芯片便决定了这款 显示卡性能上的高低。

目前常见的显卡主芯片主要有 nVidia 系列及 ATI 系列等 等,如 Geforce2 GTS,Geforce2 MX,Geforce3,ATI Radeon 等。

此外,由于现 在的显卡频率越来越高工作时发热量也越来越大, 许多厂家在显卡出厂家已给其 加上了一个散热风扇。

b.显存:显存也是必不可少的。

现在的显卡一般采用的是 SDRAM,SGRAM,DDR 三种类别的显存, 以前常见的 EDO 等类别的显存已趋淘汰。

它们的差别是--SGRAM 显存芯片四面皆有焊脚,SDRAM 显存只有两边有焊脚,而 DDR 显存除了芯片表面 标记和前两者不同外,那就是芯片厚度要比前两者明显薄。

c.电容电阻:电容电阻是组成显卡不能或缺的东西。

显卡采用的常见的电容类 型有电解电容,钽电容等等,前者发热量较大,特别是一些伪劣电解电容更是如 此,它们对显卡性能影响较大,故许多名牌显卡纷纷抛弃直立的电解电容,而采 用小巧的钽电容来获得性能上的提升。

电阻也是如此,以前常见的金属膜电阻碳 膜电阻越来越多的让位于贴片电阻。

d.供电电路:供电电路是将来自主板的电流调整后供显卡更稳定的工作。

由于 显示芯片越造越精密,也给显卡的供电电路提出了更高的要求,在供电电路中各 种优良的稳压电路元器件采用是少不了的。

e.FLASH ROM:存放显卡 BIOS 文件的地方。

f.其它:除此之外,显卡上还有向显卡内部提供数/模转换时钟频率的晶振等 小元器件。

全面了解显示卡 PCB 板 PCB 板是一块显卡的基础,所有的元件都要集成在 PCB 板上,所以 PCB 板 也影响着显卡的质量。

目前显卡主要采用黄色和绿色 PCB 板,而蓝色、黑色、红 色等也有出现,虽然颜色并不影响性能,但它们在一定程度上会影响到显卡出厂 检验时的误差率。

另外,目前不少显卡采用 4 层板设计,而一些做工精良的大厂 产品多采用了 6 层 PCB 板,抗干扰性能要好很多。

PCB 板的好坏直接影响显示的 稳定性。

显示芯片 我们在显示卡上见到的“个头”最大的芯片就是显示芯片,它们往往被散 热片和风扇遮住本来面目,显示芯片专门负责图像处理。

常见的家用型显卡一般 都带有一枚显示芯片,但也有多芯片并行处理的显卡,比如 ATI RAGE MAXX 和大 名鼎鼎的 3dfx Voodoo5 系列显卡。

显示芯片按照功能来说主要分为“2D”(如 S3 64v+)“3D”(如 3dfx Voodoo)和"2D+3D"(如 Geforce MX)几种,目前流行的主要是 2D+3D 的显示芯 片。

位(bit 指的是显示芯片支持的显存数据宽度,较大的带宽可以使芯片在 一个周期内传送更多的信息,从而提高显卡的性能。

现在流行的显示芯片多位 128 位和 256 位,也有一小部分 64 位芯片显卡。

“位”是显示芯片性能的一项 重要指标,但我们并不能按照数字倍数简单判定速度差异。

显示内存 显存也是显卡的重要组成部分,而且显存质量、速度、带宽等的重要性已 经越来越明显。

显存是用来存储等待处理的图形数据信息的,分辨率越高,屏幕 上显示的像素点也越多,相应所需显存容量也较大。

而对于目前的 3D 加速卡来 说,则需要更多的显存来存储 Z-Buffer 数据或材质数据等。

我们知道,在显卡工作中,显示芯片将所处理的图形数据信息传送到显存 中,随后 RAMDAC 从显存中读取数据并将数字信号转化为模拟信号,输出到显示 器上。

所以,显存的速度及数据传输带宽直接影响了显卡的速度。

数据传输带宽 是指显存一个周期内可以读入的数据量影响显卡的速度。

显存容量决定了显卡支 持的分辨率、色深,而刷新率由 RAMDAC 决定。

显存可以分为两大类:单端口显存和双端口显存。

前者从显示芯片读取数 据及向 RAMDAC 传输数据经过同一端口,数据的读写和传输无法同时进行;顾名

思义,双端口显存则可以同时进行数据的读写与传输。

目前主要流行的显存有 SDRAM、SGRAM、DDR RAM、VRAM、WRAM 等。

RAMDAC(数/模转换器) RAMDAC 作用是将显存中的数字信号转换成显示器能够识别的模拟信号,速 度用“MHz”表示,速度越快,图像越稳定,它决定了显卡能够支持的最高刷新 频率。

我们通常在显卡上见不到 RAMDAC 模块,那是因为厂商将 RAMDAC 整合到显 示芯片中以降低成本,不过仍有部分高档显卡采用了独立的 RAMDAC 芯片。

VGA BIOS VGA BIOS 存在于 Flash ROM 中,包含了显示芯片和驱动程序间的控制程序、 产品标识等信息。

我们常见的 Flsah ROM 编号有 29、39(见图 1)和 49 开头的 3 种,这几种芯片都可以通过专用程序进行升级,改善显卡性能,甚至可以给显 卡带来改头换面的效果。

VGA 功能插针是显卡与外部视频设备交换数据的通道,通常用于扩展显卡 的视频功能, 比如连接解压卡等, 虽然它存在于很多显卡当中, 但利用率非常低。

VGA 插座一般为 15 针 RGB 接口,某些书籍及报刊称之为 D-SUB 接口。

显卡 与显示器之间的连接需要 VGA 插座来完成,它负责向显示器输出图像信号。

在一 般显卡上都带有一个 VGA 插座,但也有部分显卡同时带有两个 VGA 插座,使一块 显示卡可以同时连接两台显示器,比如 MGA G400DH 和双头 GeForce MX。

另外,部分显卡还同时带有视频输入(Video in)、输出(Video out)端 子、S 端子或数字 DVI 接口。

视频输出端口和 S 端子的出现使得显卡可以将图像 信号传输到大屏幕彩电中,获取更佳的视觉效果。

数字 DVI 接口用于连接 LCD, 这需要显示芯片的支持。

具有这些接口的显卡通常也可以称为双头显卡,双头显 卡一般需要单独的视频控制芯片。

现在市场上有售的耕升的 GeForce2 ULT 显卡 同时拥有 DVI 接口和 S-Video 接口,是少见的全能产品。

工作原理 我们必须了解,资料 (data) 一旦离开 CPU,必须通过 4 个 步骤,最后才会 到达显示屏: 1、 从总线 (bus) 进入显卡芯片 -将 CPU 送来的资料送到显卡芯片里面进行 处理。

(数位资料) 2、从 video chipset 进入 video RAM-将芯片处理完的资料送到显存。

(数 位资料) 3、从显存进入 Digital Analog Converter (= RAM DAC),由显示显存读取出 资料再送到 RAM DAC 进 行资料转换的工作(数位转类比)。

(数位资料) 4、 DAC 进入显示器 (Monitor)-将转换完的类比资料送到显示屏 (类比资 从 料) 如同你所看到的,除了最后一步,每一步都是关键,并且对整体的显示效能 (graphic performance) 关系十分重大。

注: 显示效能是系统效能的一部份,其效能的高低由以上四步所决定,它与显 示卡的效能 (video performance) 不太一样,如要严格区分,显示卡的效能应 该受中间两步所决定,因为这两步的资料传输都是在显示卡的内部。

第一步是由 CPU 进入到显示卡里面,最后一步是由显示卡直接送资料到显示屏上,这点要了 解。

最慢的步骤就是整体速度的决定步骤 (注: 例如四人一组参加 400 公尺接 力,其中有一人跑的特别慢,全组的成绩会因它个人而被拖垮,也许会殿后。

但 是如果他埋头苦练,或许全队可以得第一,所以跑的最慢的人是影响全队成绩的 关键,而不是哪些已经跑的很快的人)。

现在让我们来看看每一步所代表的意义及实际所发生的事情: CPU 和显卡芯片之间的资料传输 这受总线的种类和总线的速度(也就是外频), 主机板和他的芯片组所决定。

目 前最快的总线是 PCI bus,而 VL bus, ISA, EISA and NuBus (Macs 专用) 效 能就比较低。

现在流行的 AGP 并不是一种总线, 而只是一种接口方式(注: PCI bus 是 32 bit data path,也就是说 CPU 跟 显示卡之间是以一次 4 byte 的资料在对传,其 他的 bus 应该是 16 bit data path)。

PCI bus 的最快速度是 33 MHz 。

显卡芯片和显存之间的资料传输以及从显存到 RAM DAC 的资料传输 我把这两步放在一起是因为这里是影响显示卡效能的关键所在, 假如你不考 虑显卡芯片的个别差异。

显示卡的最大的问题就是, 可怜的显存夹在这两个非常忙碌的装置之间 (显卡 芯片和 RAMDAC),必须随时受它们两个差遣。

每一次当显示屏画面改变, 芯片就必须更改显示显存里面的资料 (这动作是连 续进行的,例如移动滑鼠游标,键盘游标......等等)。

同样的,RAM DAC 也必 须不断地读取显存上的资料,以维持画 面的刷新。

你可以看到,显存在他们之 间被捉的牢牢的。

所以后来出现了一些聪明的做法,像是使用 VRAM, WRAM, MDRAM, SGRAM, EDO RAM, 或增加 video bus 的大小如 32 bit, 64bit, 还有现在刚出现的 128 bit。

解析度越高,从芯片传到显存的资料就越多。

而 RAM DAC 从显存读取资料的 速度就要更快才行。

你可以看到,芯片和和 RAM DAC 随时都在对显存 进行存 取的工作。

一般 DRAM 的速度只能被存取到一个最大值(如 70ns 或 60ns), 所以 在芯片 结束了存取 (read/write) 显存之后, 才能换 RAM DAC 去读取显存,如此一直 反覆不断。

显卡的主要术语与参数 一.明白显卡的常见术语。

了解了显卡的外表,最后让我们再来了解一下显卡的流行术语,这样对你认识 显卡更有由表及里的帮助作用。

1.AGP:(ACCELERATED GRAPHICS PORT 图形加速端口)AGP 实际上是 PCI 接口 的超集,它做为一种新型接口将显示卡同主板芯片组进行了直接连接,从而大幅 度提高了电脑对 3D 图形的处理能力。

在处理大的纹理图形时 AGP 显卡除了使用

卡上的显存外还可以通过 DIME 直接内存执行功能使用系统内存,AGP 显卡视频 传输率在 X2 模式下就可达到 533MB/S。

*AGP8X:AGP8X 是 Intel 制定的新一代的图像传输规格,它将作为下一代的个 人电脑及工作站的新显示标准。

AGP (Accelerated Graphics Port)是由 Intel 公司所制订的显示接口标准,速度已由最初的 AGP 1x (264 MBytes/sec,3.3v) 到现在的 AGP 4x (1 GBytes/sec,1.5v),因为 AGP 拥有高速频宽,所以广受众 多显示芯片厂家的支持,推出了很多支持 AGP 4X/PRO 的不同产品来以满足用户 对图像运算、高画质要求的要求。

Intel 宣布的 AGP 8x,依旧使用 32-bit 的总 线架构,而速度方面则提升至 533 MHz,及支持 2GBytes/sec,是 AGP 4x 的两倍。

速度的提升,即代表了显示芯片制造商能更好的利用 AGP 8x 的优点来充份发挥 显示芯片的效能。

2.API。

API 全称为(Application Programming Interface)应用程序接口。

API 的原理是当某一个应用程序提出一个制图请求时,这个请求首先要被送到 操作系统中,然后通过 GDI(图形设备接口)和 DCI(显示控制接口)对所要使用的 函数进行选择。

而现在这些工作基本由 Direct X 来进行,它远远超过 DCI 的控 制功能,而且还加入了 3D 图形 API(应用程序接口)和 Direct3D。

显卡驱动程序 判断有那些函数是可以被显卡芯片集运算,可以进行的将被送到显卡进行加速。

如果某些函数无法被芯片进行运算, 这些工作就交给 CPU 进行 (影响系统速度) 。

运算后的数字信号写入帧缓存中,最后送入 RAMDAC,在转换为模拟信号后输出 到显示器。

由于 API 是存在于 3D 程序和 3D 显示卡之间的接口,它使软件运行在 硬件之上,为了使用 3D 加速功能,就必须使用显示卡支持的 API 来编写程序, 比如 Glide, Direct3D 或 OpenGL 等等来获得性能上的提升。

常见的 API 主要有以下几种: *.Direct X。

说起显卡我们不得不说说它。

这是微软公司专为 PC 游戏开发的 API(应用程 序接口),它的主要特点是:比较容易控制,可令显卡发挥不同的功能,并与 WINDOWS 系统有良好的兼容性。

*.OpenGL。

OpenGL 开放式图形界面是由 SG 公司开发用于 WINDOWS,MACOS,UNIX 等系统 上的 API。

它除了提供有许多图行运算处理功能外,其 3D 图形功能很强,甚至 超过 Direct X 很多。

*.Glide。

这是 3DFX 公司首先在 VOODOO 系列显卡上应用的专用 3D API,它可以最大限 度的发挥 VOODOO 显示芯片的 3D 图形处理能力。

由于它很少考虑兼容性,所以工 作效率要比 OpenGL 和 D3D 要高。

3.RAMDAC。

RAMDAC(RANDOM ACCESS MEMORY DAC,数模转换芯片)它的作用是将电脑内的 数字信号代码转换为显示器所用的模拟信号的东西。

此芯片决定显示器所表现出 的分辨率及图像显示速度。

RAM DAC 根据其寄存器的位数分为 8 位,16 位,24 位等等,8 位 RAMRAC 只能显示 256 色,而真彩卡支持的 16M 色,它的 RAMRAC 必 须为 24 位。

另外,RAM DAC 的工作速度越高,则相应的显示速度也越快,如在 75Hz 的刷新率和 1280X1024 的分辨率下 RAM DAC 的速度至少要达到 150MHz。

4.显存。

显存,显示存储器,其作用是以数字形式存储图行图像资料。

通过专门的图形 处理芯片可直接从卡上的显存调用有关图形图像资料, 从而减轻了 CPU 的负担缩 短了通过总线传输的时间,提高了显示速度,可以说显存的大小与速度直接影响 到视频系统的图形分辨率,色彩精度和显示速度。

常见的显存和当时主流的内存 使用情况基本相同 显示卡(Display Card),也叫显卡,是电脑最基本组成部分之一。

显卡控制着 PC 的脸面——显示器,使它能够呈现供我们观看的字符和图形画面。

早期的显 卡只是单纯意义的显卡,只起到信号转换的作用;目前我们一般使用的显卡都带 有图形加速功能,所以也叫做“图形加速卡”。

本期我们将为大家介绍有关显示 卡的知识。

显示卡通常由总线接口、PCB 板、显示芯片、显存、RAMDAC、VGA BIOS、 VGA 功能插针、VGA 插座及其他外围元件构成 主要参数 CGA (COlor Gaphics Adapter:彩色图形适配卡〕 IBM 公司于 1982 年开发并推出了一种可支持彩色显示器的显示即 CGA 卡,它能 够显示 16 种颜色,可达到 640X200 的分辨率,可工作于文本和图形方式下。

EGA (Enhanced Graphics Adapter:增强图形适配卡) 在 CGA 的基础上 IBM 公司于 1984 年推出了 EGA 卡。

EGA 将显示分辨率提高到 640X350,同时与 CGA 完全兼容,可显示的颜色数据提高到了 64 种显示内存也扩 展到 256K。

VGA (Video Graphics Array:视频图形阵列) 1987 年 IBM 公司在 PS/2 (微通道计算机)电脑上,首次推了 VGA 卡,今天虽 已难觅 PS/2 的影踪, VGA 早已成为业界标准。

达到了 640X480 的分辨率, 但 VGA 并与 MDA、CGA、EGA 保持兼容,它增加二个 6 位 DAC 转换电路从而首次实现了从 显示卡上直接输出 R.G.B 模拟信号到显示器, 可显示的颜色增加到 256 色并且可 支持大于 256K 的显示存储器容量。

SVGA (Suoer VGA 超级视频图形阵列) SVGA 是由 VESA(视频电了标准学会,一个由众多显示卡生产而所组成的联盟) 1989 年推出的。

它规定,超过 VGA 640X480 分辨率的所有图形模式均称为 SVGA, SVGA 标准允许分辨率最高达到 1600X1200,颜色数最高可达到 16 兆(1600 万) 色。

同时它还规定在 800X600 的分辨率下,至少要达到 72Hz 的刷新频率。

IBM 在 VGA 的基础上,1989 年推出了 8514A,它可以达到 1024X768 的分辨率是 对 VGA 的低分辨率的提高,但由于这一标准只能用于 IBM 的 PS/2 电脑其技术资 料不对外公开,并且采用了导致高闪烁的隔行扫描方式,因此,未能像 IBM 过去 的几个产品那样成为业界标,很快就被淘汰了。

XGA (Extended Graphic Array:增强图形阵列) 由于 8514A 的失败,IBM 在 1990 年又推出了 XGA,XGA 与 8514A 同样达到了 1024X768 的分辨率,在 64OX480 时可以达到 65536 种颜色。

它最大的改进是允 许逐行扫描方式并且针对 Windows 的图形界面操作作了很大的改进, 用硬件方式 实现了图形加速,如位块传输、画线、硬件子图形等,它还使用了 VRAM 作为显 示存储器,因此大大提高了显示速度。

显示分辨率 (Resolution)

指视频图像所能达到的清晰度, 由每幅图像在显示屏幕的水平和垂直方向上的像 素点数来表示比如说某显示分辨率为 640X480。

就是说凡水平方向上有 640 个像 素、垂直方向上有 480 个像素。

像素(Pixel) Pixel 是 Picture element (图像元素)的简写。

像素是组成显示屏幕上的点, 是显示画面的最小组成单位。

点距(Dot Pitch) 指显示屏幕上同色荧光点的最短距离,它决定着像素的大小和显示图像的清晰 度。

通点距有 0.39,0.31,0.28,0.26,0.25 及 0.20 等几种规格。

颜色深度(Color Depth) 指每个像素可显示的颜色数。

每个像素可显示的颜色数取决于显示卡上给它所分 配的 DAC 位数,位数越高,每个像素可显示出的颜色数目就越多。

但是在显示分 辨率一定的情况下一块显示卡所能显示的颜色数目还取决于其显示存储器的大 小。

比如一块两兆显存的显示卡,在 1024X768 的分辨率下,就只能显示 16 位色 (即 65536”种颜色),如果要显示 24 位彩色(16.8M), 就必须要四兆显存。

伪彩色(Pseudo Color) 如果每个像素使用的是 1 个字节的 DAC 位数 (即 8 位),那么每个像素就可以 显示出 256 种颜色,这种颜色模式称为“伪彩色”又叫 8 位色。

高彩色(High Color) 如果给每个像素分配 2 个字节的 DAC 位数(即 16 位),则每个像素可显示的颜 色最多可以达到 65536 种,这种颜色模式称为“高彩色” ,又叫“16 位色”。

真彩色(True Color) 在显示存储器容量足够的情况下,如果给每个像素分配 3 个字节的 DAC (即 24 位) 那么每个像素可显示的颜色则可达到不可思议的 1680 万种 , (168M 色) —— 尽管人眼可分辨的颜色只是其中很少一部分而已,这种颜色模式就是“真彩 色”,又叫“24 位色”。

目前较好的显示卡已经达到了 32 位色的水平。

刷新频率(Refresh Rate ) 在显示卡输出的同步信号控制下,显示器电于束先对屏幕从左到右进行水平扫 描,然后又很快地从下到上进行垂亘扫描,这两遍扫描完成后才组成一幅完整的 画面,这个扫描的速度就是刷新频率,意思就是每秒钟内屏幕画向更新的次数, 刷新频率越高,显示画面的闪烁就越小。

带宽(Bandwidth ) 显示存储器同时输入输出数据的最大能力,常以每秒存取数据的最大字节数 MB /S)来表示越高的刷新频率往往需要越大的带宽。

纹理映射 每一个 3D 造型都是由众多的三角形单元组成的,要使它显示的更加真实的话, 就要在它的表面粘贴上模拟的纹理和色彩,比如一块大理石的纹理等。

而这些纹 理图像是事先放在显示存储器中的,将之从存储器中取出来并粘贴到 3D 造型的 表面,这就是纹理映射。

Z 缓冲(Z-BUFFERING) Z 的意思就是除 X 、Y 轴以外的第三轴,即 3D 立体图型的深度。

Z 缓冲是指在显 示存储器中预先存放不同的 3D 造型数据,这样,当画面中的视角发生变化时, 可以即时地将这些变化反映出来从而避免了由于运算速度滞后所造成的图形失 真。

3D 显卡 3D 显卡术语简介 如今 3D 显示技术的发展日新月异,各种最新一代的显示卡蕴含着最新的技术不 断的涌现,各个显示芯片厂商也都在新产品的介绍中展示着产品的独特性能与 3D 特效,其中许多诸如“三线过滤”、“阿尔法混合”、“材质压缩”、“硬 件 T&L”等等名词可能会令您疑惑不解,本文就是为您通俗的来解释阐述这些专 业术语,以使您能对枯燥的 3D 术语能有所把握。

这些最新的 3D 显示技术与特性是在目前 3D 显卡中正流行的或是将要广泛流行的 技术标准,展望未来,在 21 世纪中显示技术也必将进入一个新的阶段,面对着 纷繁的显示技术与显卡市场,要知最后花落何家呢,还是让我们拭目以待吧! 16-, 24-和 32-位色 16 位色能在显示器中显示出 65,536 种不同的颜色,24 位色能显示出 1670 万 种颜色,而对于 32 位色所不同的是,它只是技术上的一种概念,它真正的显示 色彩数也只是同 24 位色一样,只有 1670 万种颜色。

对于处理器来说,处理 32 位色的图形图像要比处理 24 位色的负载更高,工作量更大,而且用户也需要更 大的内来存运行在 32 位色模式下。

2D 卡 没有 3D 加速引擎的普通显示卡。

3D 卡 有 3D 图形芯片的显示卡。

它的硬件功能能够完成三维图像的处理工作, CPU 为 减轻了工作负担。

通常一款 3D 加速卡也包含 2D 加速功能,但是还有个别的显示 卡只具有 3D 图像加速能力,比如 Voodoo2。

Accelerated Graphics Port (AGP)高速图形加速接口 AGP 是一种 PC 总线体系,它的出现是为了弥补 PCI 的一些不足。

AGP 比 PCI 有更高的工作频率,这就意味着它有更高的传输速度。

AGP 可以用系统的内存来 当作材质缓存,而在 PCI 的 3D 显卡中,材质只能被储存在显示卡的显存中。

Alpha Blending(透明混合处理) 它是用来使物体产生透明感的技术,比如透过水、玻璃等物理看到的模糊透明 的景象。

以前的软件透明处理是给所有透明物体赋予一样的透明参数,这显然很 不真实; 如今的硬件透明混合处理又给像素在红绿蓝以外又增加了一个数值来专 门储存物体的透明度。

高级的 3D 芯片应该至少支持 256 级的透明度,所有的物 体(无论是水还是金属)都由透明度的数值,只有高低之分。

Anisotropic Filtering (各向异性过滤) (请先参看二线性过滤和三线性过滤)各向异性过滤是最新型的过滤方法,它 需要对映射点周围方形 8 个或更多的像素进行取样, 获得平均值后映射到像素点 上。

对于许多 3D 加速卡来说,采用 8 个以上像素取样的各向异性过滤几乎是不 可能的,因为它比三线性过滤需要更多的像素填充率。

但是对于 3D 游戏来说, 各向异性过滤则是很重要的一个功能,因为它可以使画面更加逼真,自然处理起 来也比 三线性过滤会更慢。

Anti-aliasing(边缘柔化或抗锯齿) 由于 3D 图像中的物体边缘总会或多或少的呈现三角形的锯齿,而抗锯齿就是 使画面平滑自然, 提高画质以使之柔和的一种方法。

如今最新的全屏抗锯齿 (Full

Scene Anti-Aliasing)可以有效的消除多边形结合处(特别是较小的多边形间 组合中)的错位现象,降低了图像的失真度,全景抗锯齿在进行处理时, 须对图 像附近的像素进行 2-4 次采样, 以达到不同级别的抗锯齿效果。

3dfx 在驱动中 会加入对 2x2 或 4x4 抗锯齿效果的选择, 根据串联芯片的不同, 双芯片 Voodoo5 将能提供 2x2 的抗锯齿效果, 而四芯片的卡则能提供更高的 4x4 抗锯齿级别。

简 而言之,就是将图像边缘及其两侧的像素颜色进行混合,然后用新生成的具有混 合特性的点来替换原来位置上的点以达到柔化物体外形、消除锯齿的效果。

API(Application Programming Interface)应用程序接口 API 是存在于 3D 程序和 3D 显示卡之间的接口,它使软件运行与硬件之上。

为 了使用 3D 加速功能,就必须使用显示卡支持的 API 来编写程序,比如 Glide, Direct3D 或是 OpenGL。

Bi-linear Filtering(二线性过滤) 是一个最基本的 3D 技术, 现在几乎所有的 3D 加速卡和游戏都支持这种过滤效 果。

当一个纹理由小变大时就会不可避免的出现“马赛克”现象,而过滤能有效 的解决这一问题, 它是通过在原材质中对不同像素间利用差值算法的柔化处理来 平滑图像的。

其工作是以目标纹理的像素点为中心,对该点附近的 4 个像素颜色 值求平均,然后再将这个平均颜色值贴至目标图像素的位置上。

通过使用双线性 过滤,虽然不同像素间的过渡更加圆滑,但经过双线性处理后的图像会显得有些 模糊。