Блоки растеризации: Что такое блоки растеризации в карте. Количество вычислительных (шейдерных) блоков или процессоров

Содержание

Подбор чипсета блоков растеризации — 48 — МИР NVIDIA

Фильтры
  • Блоков растеризации — 48

Таблица графических процессоров GeForce 8 и последующих.

Кодовое имя

Условное обозначение графического процессора

GF100GF110

Год выхода

2010

PCI DeviceID

Идентификатор шины PCI графического процессора

06C01080

Частота вычислительных блоков в режиме 3D, МГц

Частота работы шейдерных процессоров (SPU) при использовании 3D функций

14011544

Частота блоков рендеринга в режиме 3D, МГц

Частота работы блоков рендеринга (TMU и ROP) при использовании 3D функций

700772

Транзисторов, млн

3000

Технологический процесс, нм

Технологическая норма изготовления графического процессора

40

Вычислительных блоков

Число шейдерных процессоров (SPU)

480512

Блоков текстурирования

Число блоков наложения текстур (TMU)

6064

Блоков растеризации

Число блоков растеризации (ROP)

48

Максимально накладываемых текстур за проход

6064

Вычислительная производительность, гигафлопс

Одинарная точность

13451581

Вычислительная производительность, гигафлопс

Двойная точность

168. 1197.6

Cкорость заполнения сцены, млн. пикселей/с

Fillrate, без текстурирования

3360037060

Cкорость заполнения сцены, млн. текселей/с

Fillrate, с текстурированием

4200049410

Тип видеопамяти

Поддерживаемые типы видеопамяти

GDDR5

Максимальный объем видеопамяти, МБ

Максимальный поддерживаемый графическим процессором объем видеопамяти

3072

Ширина шины видеопамяти, бит

384

Частота шины видеопамяти, МГц

Опорная частота шины данных, ½ от DDR

18482004

Полоса пропускания шины видеопамяти, ГБ/с

177.4192.4

Интерфейс шины

Поддерживаемые шины компьютера

PCI Express 2.0 x16

Поддержка SLI

Поддерживаемые графическим процессором режимы NVIDIA SLI

SLI, 3-Way SLI, 4-Way SLI

Универсальные шейдеры, версия

Максимальная поддерживаемая версия универсальных шейдеров

5. 0

Тесселяция (tesselation)

Поддерживаемые алгоритмы тесселяции

программируемая

Кубические карты среды (CEM)

Да

Наложение рельефа (Bump mapping)

Поддерживаемые алгоритмы наложения рельефа

Emboss, DOT3, EMBM

Объемные (3D) текстуры

Да

Сжатие текстур

Поддерживаемые алгоритмы сжатия текстур

S3TC, RGTC, BCTC

Paletted (indexed) текстуры

Поддержка текстур с индексированной цветовой палитрой

Нет

Текстуры произвольного размера

Поддержка текстур с размерами, не кратными 2

Да

Максимальный размер текстур, пикселей

16384×16384

Форматы буфера глубины

Поддерживаемые форматы буфера глубины

Z (16b, 24b fixed, 32b float)

UltraShadow, версия

Поддержка технологии NVIDIA UltraShadow

2. 0

Степени анизотропной фильтрации (AF)

2, 4, 8, 16

Степени полноэкранного сглаживания (FSAA)

MSAA RGS 2x, 4x, 8xQ CSAA 8x, 16x, 16xQ, 32x

Максимальная глубина цвета на канал, бит

Внутренняя для 3D рендеринга

32

Расширенный динамический диапазон цветопередачи (HDR), бит

128

Параллельный рендеринг (MRT)

Рендеринг одновременно в № буферов

8

Декодирование MPEG-2

Поддерживаемые уровни декодирования видео

VLD, IDCT, MoComp

Декодирование WMV

Поддерживаемые уровни декодирования видео

IDCT

Декодирование VC-1

Поддерживаемые уровни декодирования видео

VLD, IDCT

Декодирование H. 264

Поддерживаемые уровни декодирования видео

VLD_NoFGT

Декодирование AVC MVC

Ускорение декодирования для Blu-Ray 3D

Да

Dual-Stream

Поддержка декодирования двух видеопотоков одновременно

Да

Устранение чересстрочности (Deinterlacing)

Поддерживаемые алгоритмы устранения чересстрочности

PixelAdaptive

Поддержка Direct3D, версия

Маскимальная поддерживаемая версия API

11.0

Поддержка OpenGL, версия

Маскимальная поддерживаемая версия API

4.1

Поддержка CUDA, ComputeCapability

2.0

Поддержка PhysX

Да

Поддержка OpenCL, версия

Маскимальная поддерживаемая версия API

1.0

Поддержка DXVA, версия

Маскимальная поддерживаемая версия API

2. 0

Поддержка XvMC

Нет

Поддержка VDPAU

Поддерживаемый набор функций для API, A<B<C

C

Частота интегрированного RAMDAC, МГц

2×400

Максимальное разрешение для VGA

2048*1536*85 Гц

Максимальное разрешение для цифрового подключения

2560*1600*60 Гц

Поддержка TwinView

Возможность одновременной работы с двумя дисплеями

Да

Поддержка 30-битного режима

нет данных

Интегрированная поддержка TV-выхода

Аналоговый ТВ-выход (Composite и S-Video)

Нет

Интегрированная поддержка HDTV

Аналоговый ТВ-выход (Component YPbPr)

Нет

Интегрированная поддержка DVI, версия

Трансмиттер TMDS

2xDual-Link

Интегрированная поддержка DisplayPort, версия

1. 1

Интегрированная поддержка HDMI

1.4

Поддержка HDCP

Система защиты цифрового сигнала (DRM)

Да

HDMI Audio, Вт

Поддерживаемые форматы звука

LPCM 7.1, DD 5.1, DD+ 7.1, DTS 5.1, AAC 5.1

Максимальное энергопотребление, Вт

300260

Усиление электропитания

Тип коннектора

PCIE 8p + PCIE 6p

AMD представила флагмана профессиональных видеокарт

Компания AMD официально представила свою флагманскую профессиональную видеокарту для рабочих станций AMD FirePro W9100 с архитектурой Graphics Core Next, впервые анонсированную в марте. По словам производителя, новая графика AMD FirePro W9100 отличается первой в отрасли ультрабыстрой встроенной памятью GDDR5 объемом 16 ГБ, более 2 TFLOPS вычислительной производительности с двойной точностью и поддержкой нескольких 4K мониторов.

Пользователи рабочих станций с такой видеокартой могут выполнять множество задач одновременно на 6 4K мониторах, загружать большие блоки и массивы данных для управления ими, а также редактировать, применять цветокоррекцию или накладывать различные эффекты на 4K видео-проекты в режиме реального времени. Видеокарта получила чип Hawaii с 2816 потоковыми процессорами, 176 текстурными блоками и 64 блоками растеризации. Тактовая частота GPU составляет 930 МГц, а памяти — 5 ГГц. 16 ГБ памяти GDDR5 обладают 512-битным интерфейсом и пропускной способностью в 320 ГБ/с для редактирования 4K видео. Видеокарта обеспечивает 2,62 терафлопс максимальной вычислительной мощности двойной точности и 5,24 терафлопс максимальной вычислительной производительности с одинарной точностью. Предусмотрена возможность сочетать до четырех графических карт AMD FirePro W9100 в одной настольной системе. С помощью шести выходов Mini DisplayPort 1.2, AMD FirePro W9100 может работать на шести 4K экранах.

Функции

5,24 терафлопс пиковой производительности при обработке чисел одинарной точности с плавающей запятой
Помогает ускорить время, необходимое для завершения одиночных точных операций, используемых в моделировании, улучшении видео, обработке сигналов, перекодировании видео и цифровых приложений визуализации, где высокая производительность имеет приоритет над точностью.

Память GDDR5 объемом 16Гб
Работайте на по-настоящему новом уровне скорости и отзывчивости. С 512-разрядным интерфейсом памяти и пропускной способностью памяти 320 ГБ/с, пользователи могут редактировать 4K видео, создавать несколько эффектов в один слой и производить цветовую коррекцию или загружать массивные узлы и наборы данных и манипулировать ими в реальном времени.

Разрешение 4К
С шестью портами Mini DisplayPort и поддержкой DisplayPort 1.2, AMD FirePro W9100 действительно подключать до шести 4K дисплеев без хабов DisplayPort 1.2 MST.1 Возможность запуска до шести 4K дисплеев позволяет визуализировать каждую деталь вашего проекта новыми и увлекательными способами. Это почти 50 миллионов пикселей под вашим командованием.

Поддержка OpenClTM 2.0
Прикоснитесь к параллельной вычислительной мощности современных графических процессоров и многоядерных процессоров для ускорения ресурсоемких задач в ведущих приложениях CAD/CAM/CAE, а также мультимедийных приложениях и приложениях развлечений, поддерживающих OpenCL.

С 2,62 терафлопсами пиковой производительности при обработке чисел двойной точности с плавающей запятой, AMD FirePro W9100 является первой видеокартой, которая сломала барьер двойной точности в 2,0 терафлопс2. Ожидаемая поддержка OpenCL 2.03, позволяет разработчикам воспользоваться новыми возможностями, которые предоставляют графическим процессорам больше свободы для выполнения работ, для которых они были предназначены.

Поддержка DirectGMA и SDI
Превосходит ограничение пропускной способности центрального процессора и времени ожидания критических параметров, а также оптимизирует связь между графическими процессорами внутри системы и со сторонними устройствами, такими как SDI картами ввода/вывода. DirectGMA минует любую потребность для прохода основной памяти хоста, уменьшая нагрузку на процессор и помогает избежать лишних переводов над PCIe®, в результате имея высокую пропускную способность при низкой задержке передачи данных.

Кадровая синхронизация/синхронизация по тактовой частоте
Точная и постоянная синхронизация видео с внешним источникам или нескольким ГП в различных системах (требуется модуль синхронизации ATI FirePro™ S400).

Технические характеристики

Оперативная память

  • Память GDDR5 объемом 16 ГБ
  • 512-разрядный интерфейс памяти
  • Пропускная способность памяти 320 ГБ/с

Производительность вычислений

  • 2 816 вычислительных блока (44 потоковых процессора)
  • 5,24 терафлопс пиковой производительности при обработке чисел одинарной точности с плавающей запятой
  • 2,62 терафлопс пиковой производительности при обработке чисел одинарной точности с плавающей запятой

Параметры вывода

  • 6 выводов Mini DisplayPort 1.2
  • Максимальное разрешение DisplayPort 1. 2 4096×2160
  • Максимальное разрешение DisplayPort 1.1 2560×1600

API/Характеристики/Поддержка ОС

  • DirectX® 11.1
  • OpenGL 4.3
  • OpenCL™ 2.03
  • Шейдерная модель: 5.0
  • Поддержка многоэкранной технологии AMD Eyefinity
  • Поддержка AMD HD3D Pro через стереоскопический 3-штырьковый разъем mini-DIN4
  • Поддержка DirectGMA
  • Поддерживаемые операционные системы: Microsoft® Windows 8.1, Microsoft® Windows® 7, Windows® XP, Windows Vista® и Linux® (32- или 64-разрядные)

Охлаждение/Потребляемая мощность/Форм-фактор

  • Максимальное потребление электроэнергии 275 Вт
  • Дискретное решение активного охлаждения
  • Уменьшенная длина двух слотов форм-фактора/полная высота
  • Совместимость с PCIe® 3. 0, интерфейс шины x16

Системные требования

  • Свободный слот PCI® Express x16 (два разъема), версии 3.0 для оптимальной производительности
  • Блок питания с вспомогательным разъемом PCIe (8-контактным) и одним дополнительным разъемом питания PCIe (6-контактным)
  • 16 ГБ системной памяти
  • Microsoft® Windows 8.1, Microsoft® Windows® 7, Windows® XP, Windows Vista® и Linux® (32- или 64-разрядные)
  • Подключение к интернету для установки драйвера

Данные видеокарты доступны под заказ, спрашивайте у вашего менеджера.

​​1.Требуются 4K дисплеи и контент; производительность зависит от размера файла. Технология AMD Eyefinity поддерживает до шести мониторов DisplayPort™ на задействованной видеокарте. Поддерживаемое количество, тип и разрешение мониторов отличаются в зависимости от модели и конструкции платы.
Уточняйте характеристики у производителя перед совершением покупки. Для подключения трех и более мониторов, либо нескольких мониторов к одному выходу, требуется дополнительное оборудование (например, мониторы с поддержкой DisplayPort или концентраторы с поддержкой DisplayPort 1.2 MST). В обычных системах рекомендуется использовать не более двух активных адаптеров. Дополнительная информация представлена на сайте www.amd.com/eyefinityfaq.
2.Видеокарта AMD FirePro™ W9100 обеспечивает 2,62 терафлопса при обработке чисел двойной точности с плавающей запятой, а видеокарта наивысшей производительности компании Nvidia — Quadro K6000, вышедшая на рынок в апреле 2014 года, обладает лишь 1,72 терафлопсами при обработке чисел двойной точности с плавающей запятой. Посетите веб-сайт http://www.nvidia.com/content/PDF/line_card/6660-nv-prographicssolutions-linecard-july13-final-lr.pdf для ознакомления со спецификациями продуктов Nvidia. FP-87, FP-89
3.AMD планирует выпустить драйверы OpenCL 2. 0 для видеокарт AMD FirePro во втором квартале 2014 года; соответственное тестирование запланировано на то же время.
4. AMD HD3D — технология, разработанная для поддержки стерео 3D в таких приложениях, как САПР и создания цифрового контента. Для включения стереоскопического 3D требуется дополнительное оборудование (например, панели с поддержкой 3D, очки/излучатель с поддержкой 3D, привод Blu-ray 3D) и/или программное обеспечение (например, диски Blu-ray 3D, промежуточное ПО 3D, приложения). Некоторые функции могут не поддерживаться отдельными компонентами или системами. Пожалуйста, уточните возможности модели и поддерживаемые ей технологии у производителя компонента или системы перед покупкой.

Блоки текстурирования (TMU)

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 8Следующая ⇒

 

Эти блоки работают совместно с шейдерными процессорами всех указанных типов, ими осуществляется выборка и фильтрация текстурных данных, необходимых для построения сцены. Число текстурных блоков в видеочипе определяет текстурную производительность, скорость выборки из текстур. И хотя в последнее время большая часть расчетов осуществляется блоками шейдеров, нагрузка на блоки TMU до сих пор довольно велика, и с учетом упора некоторых приложений в производительность блоков текстурирования, можно сказать, что количество блоков TMU и соответствующая высокая текстурная производительность являются одними из важнейших параметров видеочипов. Особое влияние этот параметр оказывает на скорость при использовании трилинейной и анизотропной фильтраций, требующих дополнительных текстурных выборок.

 

Блоки операций растеризации (ROP)

 

Блоки растеризации осуществляют операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их смешивания (блендинга). Как уже отмечалось выше, производительность блоков ROP влияет на филлрейт и это — одна из основных характеристик видеокарт. И хотя в последнее время её значение несколько снизилось, еще попадаются случаи, когда производительность приложений сильно зависит от скорости и количества блоков ROP.

Чаще всего это объясняется активным использованием фильтров постобработки и включенным антиалиасингом при высоких настройках изображения.

 

 

 

Объем видеопамяти

 

Собственная память используется видеочипами для хранения необходимых данных: текстур, вершин, буферов и т.п. Казалось бы, что чем её больше — тем лучше. Но не всё так просто, оценка мощности видеокарты по объему видеопамяти — это наиболее распространенная ошибка! Значение объема памяти неопытные пользователи переоценивают чаще всего, используя его для сравнения разных моделей видеокарт. Оно и понятно — раз параметр, указываемый во всех источниках одним из первых, в два раза больше, то и скорость у решения должна быть в два раза выше, считают они. Реальность же от этого мифа отличается тем, что рост производительности растет до определенного объема и после его достижения попросту останавливается.

В каждом приложении есть определенный объем видеопамяти, которого хватает для всех данных, и хоть 4 ГБ туда поставь — у нее не появится причин для ускорения рендеринга, скорость будут ограничивать исполнительные блоки. Именно поэтому почти во всех случаях видеокарта с 320 Мбайт видеопамяти будет работать с той же скоростью, что и карта с 640 Мбайт (при прочих равных условиях). Ситуации, когда больший объем памяти приводит к видимому увеличению производительности, существуют, это очень требовательные приложения в высоких разрешениях и при максимальных настройках. Но такие случаи весьма редки, поэтому, объем памяти учитывать конечно нужно, но не забывая о том, что выше определенного объема производительность просто не растет, есть более важные параметры, такие как ширина шины памяти и ее рабочая частота.

Частота видеопамяти

 

Еще одним параметром, влияющим на пропускную способность памяти, является её тактовая частота. А как мы поняли выше, повышение ПСП прямо влияет на производительность видеокарты в 3D приложениях. Частота шины памяти на современных видеокартах бывает от 500 МГц до 2000 МГц, то есть может отличаться в четыре раза. И так как ПСП зависит и от частоты памяти и от ширины ее шины, то память с 256-битной шиной, работающая на частоте 1000 МГц, будет иметь большую пропускную способность, по сравнению с 1400 МГц памятью с 128-битной шиной.

 

Типы памяти

 

Все современные типы памяти DDR и GDDR позволяют передавать в два раза большее количество данных на той же тактовой частоте за единицу времени, поэтому цифру её рабочей частоты зачастую указывают удвоенной (умножают на два). Так, если для DDR памяти указана частота 1400 МГц, то эта память работает на физической частоте в 700 МГц, но указывают так называемую «эффективную» частоту, то есть ту, на которой должна работать SDR память, чтобы обеспечить такую же пропускную способность.

Основное преимущество DDR2 памяти заключается в возможности работы на больших тактовых частотах, а соответственно — увеличении пропускной способности по сравнению с предыдущими технологиями. Это достигается за счет увеличенных задержек, которые, впрочем, не так важны для видеокарт.

GDDR3 — это специально предназначенная для видеокарт память, с теми же технологиями, что и DDR2, но с улучшениями характеристик потребления и тепловыделения, что позволило создать микросхемы, работающие на более высоких тактовых частотах. И опять же, несмотря на то, что стандарт был разработан в ATI, первой видеокартой, ее использующей, стала вторая модификация NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra, а следующей стала GeForce 6800 Ultra.


Ну а GDDR4 — это последнее поколение «графической» памяти, работающее почти в два раза быстрее, чем GDDR3. Основными отличиями GDDR4 от GDDR3, существенными для пользователей, являются в очередной раз повышенные рабочие частоты и сниженное энергопотребление. Технически, память GDDR4 не сильно отличается от GDDR3, это дальнейшее развитие тех же идей.

Итак, видеопамять самых современных типов: GDDR3 и GDDR4, отличается от DDR некоторыми деталями, но также работает с удвоенной передачей данных. В ней применяются некоторые специальные технологии, позволяющие поднять частоту работы. Так, GDDR2 память обычно работает на более высоких частотах, по сравнению с DDR, GDDR3 — на еще более высоких, ну а GDDR4 обеспечивает максимальную частоту и пропускную способность.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒



Ресурсы сжатых текстур — UWP applications

Twitter LinkedIn Facebook Адрес электронной почты

  • Статья
  • Чтение занимает 2 мин

Карты текстуры — это цифровые изображения, нарисованные на трехмерных фигурах для визуальной детализации. Они сопоставляются с этими фигурами на этапе растеризации, и этот процесс может потреблять большие объемы системной шины и памяти. Чтобы уменьшить объем памяти, потребляемый текстурами, Direct3D поддерживает сжатие поверхностей текстуры. Некоторые устройства Direct3D поддерживают сжатые поверхности текстур по умолчанию. На таких устройствах после того как вы создали сжатую поверхность и загрузили в нее данные, поверхность можно использовать в Direct3D как любую другую поверхность текстуры. Direct3D обрабатывает распаковку, если текстура сопоставлена трехмерному объекту.

служба хранилища эффективность и сжатие текстур

Все форматы сжатия текстур являются степенью двух. Это не означает, что текстура обязательно должна быть квадратной, но означает, что значения x и y должны быть степенями двух. Например, если текстура изначально имеет размер 512 на 128 байтов, следующая текстура будет иметь размеры 256 на 64 и так далее, при этом каждый уровень будет уменьшаться на степень двух. На более низких уровнях, где текстура фильтруется до 16 на 2 и 8 на 1, будут присутствовать неиспользованные биты, поскольку блок сжатия — это всегда блок текселей 4 на 4. Неиспользованные части блока отбиваются.

Несмотря на существование неиспользованных битов на более низких уровнях, совокупное преимущество значительно. В худшем случае в теории можно создать структуру 2000 на 1 (нулевая степень 2). В этом случае шифруется только одна строка пикселей на блок, остальная часть блока не используется.

Смешение форматов в пределах одной текстуры

Обратите внимание, что любая текстура должна указывать, что ее данные хранятся по 64 или 128 битов на группу из 16 текселей. Если 64-разрядные блоки (то есть формат BC1 компрессии блоков) используются для текстуры, можно смешать непрозрачные и 1-разрядные альфа-форматы в блоках одной текстуры. Иными словами, сравнение целочисленной величины без знака color_0 и color_1 выполняется уникальным образом для каждого блока 16 пикселей текстуры.

Однако если используются 128-разрядные блоки, необходимо задать альфа-канал в явном (формат BC2) или интерполированном режиме (формат BC3) для всей текстуры. Как и с цветом, при использовании интерполированного режима (формат BC3) на уровне блоков можно использовать режим восьми или шести интерполированных альфа-каналов. Опять же, сравнение alpha_0 и alpha_1 выполняется уникальным образом для каждого блока.

Direct3D предоставляет службы для сжатия поверхностей, которые служат для текстурирования трехмерных моделей. Этот раздел содержит сведения о создании данных на сжатой поверхности текстуры и работе с этими данными.

В этом разделе

Непрозрачные и 1-разрядные альфа-текстуры

Формат текстуры BC1 предназначен для непрозрачных текстур и текстур с одним прозрачным цветом.

Текстуры с альфа-каналами

Существует два способа кодирования карт текстур с более сложной прозрачностью. В каждом случае блок, описывающий прозрачность, предшествует 64-разрядному блоку, который уже был описан. Прозрачность представляется либо в виде точечного рисунка 4×4 с 4 битами на пиксель (явная кодировка) или с меньшим количеством битов и линейной интерполяцией, которая аналогична тому, что используется в кодировании цвета.

Сжатие блоков

Сжатие блоков — это метод сжатия текстур с потерями с целью уменьшения размера текстуры и нагрузки на память и, соответственно, повышения производительности. Текстура, сжатая по блокам, может быть меньше, чем текстура с 32 битами на цвет.

Форматы сжатых текстур

Этот раздел содержит сведения о внутренней организации форматов сжатых текстур. Эти сведения не нужны для того, чтобы использовать сжатые текстуры, потому что для преобразования форматов можно использовать функции Direct3D. Однако эта информация окажется полезной, если потребуется выполнять операции со сжатыми поверхностными данными напрямую.

 

Текстуры

 

 

Nvidia Turing GPU | PARALLEL.RU

Паонкин А. В.,
ВМК МГУ,
Москва, 2018


Направление вычислений эволюционирует от «централизованной обработки данных» на центральном процессоре до «совместной обработки» на CPU и GPU. GPU обладает тясячами ядер, позволяя добиваться больших  ускорений по сравнению с CPU на некоторых задачах.

NVIDIA GPUs  следуют  программной архитектуре SIMT (Single-Instruction, Multiple-Thread). NVIDIA GPU состоят из нескольких Streaming Multiprocessors(SMs), способных выполнять сотни потоков (threads) одновременно. Мультипроцессор создает, управляет, ставит в очередь и выполняет потоки группами по 32. Такие группы называются варпами (warps). Каждый поток в варпе начинает исполнение с одинакового программного адреса, но у них свои состояния регистров, счетчики адрессов и поэтому поток может осуществлять ветвление. Варп выполняет одну инструкцию за раз, поэтому максимальная эффективность достигается на участках кода без ветвления. Иначе каждая ветка исполняется по очереди, но всё же параллельно.
    
GPU позволяют достичь на некоторых задачах впечатляющих результатов, но существуют и принципиальные ограничения, не позволяющие этой технологии стать универсальной. Приведем лишь некоторые из них:

  • Ускорить на GPU можно только хорошо параллелящийся по данным код. Одно ядро GPU «слабее» процессорного, GPU не обладает планировщиком для внеочередного исполнения команд.
  • GPU использует собственную память. Передача данных между памятью GPU и оперативной памятью довольно затратна.
  • Алгоритмы с большим количеством ветвлений работают на GPU неэффективно

Nvidia Turing — последняя на данный момент микроархитектура, разработанная компанией NVIDIA. Предыдущая архитектура Volta фокусировалась на ИИ и высокопроизводительных вычислениях, но большинство поддерживаемых архитектурой функций не были нужны в игровой индустрии. Например, отдельные блоки для арифметики с плавающей точкой. Turing же больше направлен на широкое потребление, чем на HPC. В семействе можно выделить несколько ключевых изменений: появление новых вычислительных блоков: тензорных и RT ядер, новая память и архитектура SM.

Рис. 1: TU102 — GPU архитектуры Turing

Старший GPU TU102 в данной архитектуре содержит  6 Graphics Processing Clusters (GPC). Каждый кластер  содержит блок растеризации и 6 TPC (Texture Processing Clusters), каждый TPC в свою очередь содержит 2 Streaming multiprocessors.  В одном SM насчитывается 64 CUDA ядра. И теперь целочисленные операции (INT32) и операции с плавающей запятой (FP32) выполняются параллельно. Профилирование многих приложений на GPU показывает, что в среднем 36 целочисленных операций приходится на 100 с плавающей точкой. Каждый потоковый мультипроцессор также содержит 8 тензорных ядер для матричных вычислений,  регистровые файлы размером 256 KB, 4 текстурных юнита(texture units), 96 KB L1/разделяемой памяти. Трассировка лучей выполняется с помощью новых  специальных ядер (RT Cores).

Итак, TU102 GPU содержит:

  • 4,608 CUDA ядер
  • 72 RT ядер
  • 576 тензорных ядер
  • 288 текстурных юнитов
  • 12 32-bit контроллеров памяти GDDR6

TU102 GPU включает 96 Rendering output units и 6144 KB L2 кэша.

Turing SM разбит на четыре блока, каждый с 16 FP32, 16 INT32 и 2 Тензорными ядрами, одним планировщиком(warp scheduler) и одним dispatch unit. Каждый блок включает новый L0 кэш инструкций и регистровый файл размером 64 KB. Четыре блока делят 96 KB кэша данных L1 /разделяемой памяти. Раньше кэшу данных отводилось 64 KB, разделяемой памяти — 32 KB, теперь же распределение происходит динаминически(64/32 или 32/64) и зависит от вычислительной нагрузки.

Рис. 2: Turing TU102/TU104/TU106 Streaming Multiprocessor (SM)

Тензорные ядра — специальные вычислительные блоки для тензорных / матричных операций, являющимися ключевыми в области Глубокого Обучения. Дизайн тензорных ядер был улучшен по сравнению с архитектурой Volta GPUs. Самое главное изменение: добавлены новые режимы работы(INT8 и INT4).

Turing — первая GPU архитектура, поддерживающая память GDDR6. GDDR6 достигает  скорости 14 Gb/s и на 20\% энергоэффективнее по сравнению с памятью GDDR5X, используемой в Pascal GPUs.

Рис. 3: Сравнение Turing RTX 2080 и Pascal GTX 1080

Сравнение архитектур
GPU Architecture Pascal Volta Turing
GPU Manufacturer Nvidia Nvidia Nvidia
Fabrication Process 14nm / 16nm 12nm 12nm
CUDA Cores Yes Yes Yes
Tensor Cores NA Yes Yes
RT Cores NA NA Yes
Memory support DDR4, GDDR5, GDDR5X, HBM2 HBM2 GDDR6
VR Ready Yes Yes Yes
VirtualLink (USB Type-C) NA NA Yes
Multi-GPU support Yes (in high end cards), SLI and NVLink NVLink 2 NVLink 2 / NVLink SLI
Graphics Cards GeForce 10 series, Nvidia Titan X, Nvidia Titan Xp, Quadro P series workstation graphics cards, Quadro GP100 Nvidia Titan V, Quadro GV100 Quadro RTX 8000, Quadro RTX 6000, Quadro RTX 5000 / RTX series graphics cards
Applications Gaming, Workstation Artificial Intelligence (AI), Workstation, Datacenter Artificial Intelligence (AI), Workstation, Gaming

 

GTX 1080Ti vs RTX 2080 vs RTX 2080Ti vs Titan V производительность на TensorFlow (Изображение в секунду)

GPU FP32 FP16
GTX 1080 Ti 207 NA
RTX 2080 207 332
RTX 2080 Ti 280 437
Titan V 299 547

Наиболее известными инструментами создания программ, исполняемых на Turing GPU, являются расширения языков C и C++: OpenCL, CUDA, OpenACC. Первая библиотека полезна для создания программ, способных выполняться на различных конфигурациях из графических и центральных процессоров, а также FPGA. CUDA предназначен исключительно для Nvidia GPU, но предоставляет больше функций и традиционно быстрее программ, написанных на OpenCL, при исполнении на архитектурах NVIDIA. Программная архитектура OpenCL похожа на архитектуру CUDA, что позволяет переписать программу с одной платформы на другую.

 

  1. https://wccftech.com/review/nvidia-geforce-rtx-2080-ti-and-rtx-2080-review/2/
  2. https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-c-programming-guide/index.html
  3. https://www.nvidia.com/content/dam/en-zz/Solutions/design-visualization/technologies/turing-architecture/NVIDIA-Turing-Architecture-Whitepaper.pdf
  4. https://habr.com/post/117021/
  5. https://www.ixbt.com/news/2018/08/22/nvidia-turing-pascal.html
  6. https://www.pugetsystems.com/labs/hpc/NVIDIA-RTX-2080-Ti-vs-2080-vs-1080-Ti-vs-Titan-V-TensorFlow-Performance-with-CUDA-10-0-1247/

Как работают видеокарты? — ProGamer.

Ru

Самое время поговорить о видеокартах. Не о их дефиците и коррумпированности производителей и ритейла, а именно о полезных свойствах, которые они обеспечивают. И как так получается, что с определенным типом вычислений видеокарты справляются быстрее процессоров.

С момента, как 3dfx выпустила первый 3D-акселератор Voodoo, ни один другой ПК-компонент так сильно не влиял на то, может ли ваш компьютер считаться хорошей игровой машиной или нет, как видеокарта. Безусловно, другие «запчасти» для ПК тоже важны, но даже если у вас будет топовая система с 32 Гб RAM-памяти, процессором за 4 тысячи долларов и PCIe-накопителем, она всё равно, скорее всего, загнётся в попытке запустить современную AAA-игру на видеокарте 10-летней давности с нынешними разрешением и уровнем детализации. Графические карты (они же GPU – от англ. «graphics processing units», что можно перевести как «модуль для обработки графики») критически важны для игровой производительности и мы пишем о них постоянно. Но вот о том, как они работают, мы рассказывали лишь вскользь.

Это очень широкая тема, так что здесь будет лишь общий обзор функциональности GPU, затрагивающий и AMD, и NVIDIA, и интегрированные карты Intel, и все прочие Intel’овские GPU, которые компания планирует выпустить в будущем. Кроме того, это касается и мобильных GPU от Apple, Imagination Technologies, Qualcomm, ARM и так далее.

Почему бы не рендерить графику на CPU?

Хороший вопрос. По правде говоря, графические данные можно обрабатывать напрямую в CPU. Ранние 3D-игры, которые выходили до нашествия видеокарт – вроде Ultima Underworld – работали полностью на CPU. Эта игра, кстати, служит хорошим примером по множеству разных причин – у неё был более продвинутый рендеринг-движок, чем у игр вроде Doom: в нём была возможность смотреть вверх и вниз, а также ещё более продвинутые функции вроде наложения текстур. Но всё это далось большой ценой – мало у кого был ПК, способный осилить такую игру.

На заре 3D-эпохи у многих игр вроде Half-Life и Quake II был программный обработчик графики, который позволял играть в них тем, у кого не было 3D-ускорителей. Но в дальнейшем от этого решения пришлось отказаться, и причина проста: CPU – это микропроцессоры общего назначения, то есть они лишены специализированного «железа» и функций, которые есть у GPU. Современный CPU с лёгкостью справится с играми, 18 лет назад тормозившими в режиме программного рендеринга, но ни один CPU на планете Земля не способен совладать с современной AAA-игрой, если запустить её в таком режиме. По крайней мере, без значительных изменений в детализации сцен, разрешении и различных визуальных эффектах.

В качестве забавного примера: вы можете запустить Crysis на Threadripper 3990X в режиме программного рендера, но результат будет далеко не так хорош, как хотелось бы.

Что такое GPU?

GPU – это устройство с аппаратными возможностями, которые разработаны специально под то, как различные 3D-движки обрабатывают свой код, включая настройку и расчет геометрии, наложение текстур, доступ к памяти и шейдеры. То есть существует взаимосвязь между тем, как функционируют 3D-движки, и тем, как производители GPU конструируют своё «железо». Возможно, некоторые из вас помнят, что семейство AMD HD 5000 использовало архитектуру VLIW5, тогда как некоторые топовые GPU в семействе HD 6000 имели архитектуру VLIW4. В архитектуре GCN компания изменила свой подход к параллельным вычислениям – в целях улучшения производительности на тактовый цикл.

В RDNA – архитектуре, которая последовала за GCN – AMD решила поднажать на показатель IPC (от англ. «instructions per cycle», т.е. «количество команд, выполняемых за такт»), в итоге повысив его на 25%. Архитектура RDNA2 унаследовала это улучшение, а также получила дополнительные функции вроде огромного кэша L3, что тоже положительно повлияло на производительность.

Ultima Underworld

Первой термином «GPU» воспользовалась компания NVIDIA при запуске оригинальной GeForce 256, где вычисления, связанные с освещением и трансформацией геометрии, выполнялись аппаратно (примерно в то же время Microsoft выпустила DirectX 7). Встраивание специализированного функционала прямо в «железо» стало отличительной чертой ранних этапов развития технологии GPU. Многие из этих специализированных техник используются до сих пор (в самых разных формах). Быстрее и энергоэффективнее обрабатывать специализированные задачи на встроенных в чип специализированных устройствах, чем пытаться проделать всю работу в одном массиве программных ядер.

Между GPU- и CPU-ядрами есть много отличий, но суть в следующем. CPU обычно предназначены для максимально быстрого и эффективного выполнения однопоточного кода. Улучшить это помогают функции вроде SMT/гиперпоточности, но многопоточность можно обеспечить и поместив рядом друг с другом высокоэффективные однопоточные ядра. На данный момент самые большие CPU – это 64-ядерные, 128-поточные процессоры Epyc от AMD. То есть для сравнения – самый слабый GPU на основе NVIDIA-архитектуры Pascal оснащён 384 ядрами, тогда как самое большое количество ядер у x86-процессора на рынке – это 64. Термин «ядро» в терминологии GPU – это гораздо более маленький процессор.

Примечание: Нельзя сравнивать или оценивать относительную игровую производительность GPU от AMD, NVIDIA и Intel лишь на основе количества GPU-ядер. Но если речь об отдельных GPU-семействах (например, о Nvidia GeForce GTX 10 или AMD RX 4xx/5xx), то да, здесь большее количество GPU-ядер означает и более высокую игровую производительность. К слову, терафлопсы – это тоже не лучший способ сравнения GPU друг с другом.

Причина, по которой не стоит делать спешных выводов о производительности GPU разных производителей и семейств, опираясь лишь на количество ядер, заключается в том, что у разных архитектур – разная степень эффективности. В отличие от CPU, GPU предназначены для параллельных вычислений. Видеокарты обеих компаний состоят из вычислительных блоков. NVIDIA называет эти блоки потоковыми мультипроцессорами (SM – от англ. «streaming multiprocessor»), а AMD – вычислительными блоками (CU – от англ. «compute unit»).

Каждый блок состоит из группы ядер, планировщика, регистрового файла, кэша команд, кэша текстур и кэша L1, а также блоков для наложения текстур (их также называют блоками для текстурирования или текстурными блоками). То есть SM/CU – это что-то типа самого маленького функционального блока GPU. В нём находится далеко не всё – движки для декодирования видео, средства для рендеринга изображения на экране и интерфейсы памяти, используемые для коммуникации со встроенной VRAM-памятью находятся за их пределами – но когда AMD говорит, что её APU оснащён 8 или 11 вычислительными блоками Vega, то имеет в виду именно эти блоки. И если взглянуть на схему любого GPU, то можно заметить, что эти SM/CU дублируются в них огромное количество раз.

Чем больше количество SM/CU в GPU, тем больше параллельных вычислений он способен выполнить за один такт. К слову, рендеринг относится к типу задач, которые иногда называют «чрезвычайно параллельными», что означает, что с увеличением количества вычислительных блоков значительно растёт и улучшение эффективности самого процесса.

Говоря об устройстве GPU, мы часто используем обозначение вроде 4096:160:64. Первое число – это количество GPU-ядер. Чем оно больше, тем быстрее GPU, но с условием, если вы сравниваете GPU из одного и того же семейства (GTX 970 с GTX 980 или GTX 980 Ti, RX 560 с RX 580 и т. д.).

Наложение текстур и вывод отрендеренного изображения

У GPU есть и два других важных компонента – блоки наложения текстур и блоки рендеринга. От количества блоков наложения текстур зависит количество генерируемых текселей и то, как быстро GPU будет выполнять адресацию и наложение текстур на объекты. В ранних 3D-играх текстурирование использовалось мало, потому что отрисовка трёхмерных полигональных фигур была достаточно сложной задачей. По сути, текстуры – это необязательный элемент 3D-игр, однако сейчас список игр, в которых вообще нет текстур, крайне невелик.

Вторым числом в 4096:160:64 идёт количество блоков наложения текстур. У видеокарт AMD, NVIDIA и Intel это число, как правило, меняется плавно – по мере перехода от самого слабого к самому мощному GPU в семействе. Другими словами, вы вряд ли увидите GPU с 160 текстурными блоками (4096:160:64), а рядом – GPU сразу с 320 текстурными блоками (4096:320:64). В играх наложение текстур может запросто стать бутылочным горлышком, но у более топового GPU в линейке всегда как минимум больше ядер и блоков наложения текстур (будет ли у него больше блоков рендеринга, зависит от семейства и конфигурации карты).

Блоки рендеринга (которые также называют блоками растеризации) – это то, где результат работы GPU собирается в изображение, которое затем будет показано на мониторе или телевизоре. От количества блоков рендеринга и тактовой частоты GPU зависит показатель пиксельной скорости заполнения. Чем больше количество блоков рендеринга, тем больше одновременно отрисовываемых пикселей. Блоки рендеринга также отвечают за сглаживание (AA), поэтому включение AA – особенно SSAA, т.е. избыточной выборки сглаживания – может привести к значительному снижению пиксельной скорости заполнения.

Тензорные ядра – подходящие для задач машинного обучения, и нашедшие применение в играх, например в технологии умного масштабирования разрешения DLSS.

Пропускная способность и ёмкость памяти

Последние две характеристики, которые мы здесь обсудим – это пропускная способность памяти и её объём. Пропускная способность – это то, сколько данных в секунду может быть скопировано в и из VRAM-буфера GPU. Чтобы сохранить приемлемый фреймрейт (количество кадров в секунду), более продвинутым визуальным эффектам (и, как правило, более высокому разрешению) как раз требуется память с более высокой пропускной способностью, поскольку это дополнительная нагрузка, увеличивающая общее количество данных, копируемых в и из GPU-ядер.

В некоторых случаях маленькая пропускная способность может стать серьёзным бутылочным горлышком для GPU. APU производства AMD вроде Ryzen 5 3400G имеют очень маленькую пропускную способность, и это значит, что увеличение тактовой частоты DDR4 может серьёзно повлиять на общую производительность GPU. Выбор игрового движка – и целевого разрешения игры – тоже может оказать большое влияние на то, насколько большая пропускная способность должна быть у GPU, чтобы справиться с этими задачами.

Ещё один критически важный фактор GPU – это общее количество встроенной памяти. Если количество VRAM-памяти, необходимое для запуска с текущим уровнем детализации или разрешением, превосходит доступные ресурсы, игра зачастую запустится, но ей также придётся воспользоваться оперативной памятью для хранения дополнительных текстурных данных. А у GPU уходит гораздо больше времени на вывод данных из DRAM, чем из VRAM-памяти, специально предназначенной для этой цели. Это приводит к серьёзным подвисаниям, так как игра мечется между выводом данных из быстрого пула локальной памяти и общей RAM.

Мы заметили, что иногда производители GPU оснащают карты нижней и средней ценовой категории большей VRAM-памятью, чем у стандартной модели, с целью выручить за этот продукт чуть больше денег. Мы затрудняемся точно сказать, стоит ли покупать такую карту, потому что это очень сильно зависит от конкретного GPU. Но что мы можем сказать наверняка, так это то, что во многих случаях платить больше за карту, оснащённую лишь увеличенной VRAM-памятью, не стоит. Опыт показывает, что GPU нижней ценовой категории склонны упираться в другие бутылочные горлышки, прежде чем дело дойдёт до самой VRAM. Если сомневаетесь, лучше почитайте обзоры на карту и сравните, как 8-гигабайтная версия показывает себя относительно 12-гигабайтной (или какое там количество гигабайт будет в вашем случае). Зачастую – с условием, что во всём остальном карты более-менее идентичны – обнаруживается, что более высокое количество VRAM-памяти не стоит того, чтобы за него переплачивать.

По материалам ExtremeTech

Примеры растеризации в движении

Искать в этом руководстве

Руководство пользователя Motion

  • Добро пожаловать
    • Что нового в движении 5.6.1
    • Что нового в Motion 5.6
    • Что нового в Motion 5.5
    • Что нового в 5.4.6
    • Что нового в 5.4.4
    • Что такое движение?
    • Рабочий процесс движения
    • Интерфейс движения
    • Основные компоненты движения
    • Использование устройств ввода
    • Введение в создание проектов
    • Создать новый проект
    • Откройте существующий проект
    • Поиск проектов из Finder
    • Обход браузера проекта
    • Создание и изменение пресетов проекта
    • Сохранение, автосохранение и восстановление проектов
      • Введение в использование шаблонов
      • Создание проектов из шаблонов
      • Создание стикеров для сообщений
        • Введение в зоны сброса
        • Создание зон сброса
        • Изменить изображения зоны перетаскивания
        • Элементы управления зоной сброса
        • Контролируйте и открывайте зоны сброса
      • Рекомендации по шаблонам
      • Организация шаблонов в Диспетчере проектов
      • Введение в свойства проекта
      • Изменить свойства проекта
      • Элементы управления инспектора свойств
      • Размер кадра проекта
    • Введение в добавление контента и управление им
      • Если это ваш первый импорт
      • Об импорте мультимедиа
      • Импорт медиа
      • Импорт многослойных файлов Photoshop
        • Поддерживаемые форматы мультимедиа
        • Файлы неподвижных изображений с высоким разрешением
        • Установите размер импорта больших изображений
        • Последовательности изображений
        • Анимированные GIF-файлы
        • PDF-файлы
        • Альфа-каналы
        • Аудио файлы
        • Текстовые файлы
      • Показать библиотеку
      • Категории содержимого библиотеки
      • Добавить содержимое библиотеки в проект
      • Добавляйте музыку и фото файлы
      • Сортировка и поиск в библиотеке
      • Управление папками и файлами библиотеки
      • Когда носитель из библиотеки недоступен
      • Работа с темами библиотеки
      • Сохранение пользовательских объектов в библиотеке
      • Введение в исходные медиа
        • Список СМИ
        • Отображение, сортировка и поиск в списке мультимедиа
      • Показать исходный носитель
        • Отображение инспектора мультимедиа
        • Элементы управления исходным медиа
      • Дублирование и удаление медиафайлов
      • Обмен медиа в проекте
        • Повторное подключение автономных медиафайлов
        • Сетевые устройства и съемные носители
    • Введение в воспроизведение проекта
      • Воспроизвести проект
      • Оптимизируйте воспроизведение с помощью предварительного просмотра RAM
      • Использовать полноэкранный режим плеера
      • Используйте второй дисплей
      • Знакомство с дисплеем времени
      • Просмотр информации о сроках проекта
      • Переместите точку воспроизведения
      • Изменить продолжительность проекта
    • Определить диапазон воспроизведения
    • Производительность воспроизведения проекта
    • Введение в базовый композитинг
      • Введение в список слоев
      • Выбрать слои и группы
      • Показать и скрыть список слоев
      • Отображение слоев на холсте
      • Добавление и удаление слоев и групп
      • Реорганизация слоев и групп
      • Показать, скрыть, соло или заблокировать слои
        • Общие сведения о вложенных слоях и группах
        • Свернуть и развернуть группы
        • Группировать, разгруппировать и вкладывать слои
        • Ограничить размер группы
      • Элементы управления списком слоев
      • Контекстное меню списка слоев
      • Настроить список слоев
      • Введение в преобразование слоев
        • Введение в преобразование слоев на холсте
        • Преобразование свойств слоя на холсте
        • Инструменты преобразования
        • Изменение положения, масштаба или поворота слоя
        • Перемещение точки привязки слоя
        • Добавьте тень к слою
        • Искажение или сдвиг слоя
        • Обрезать слой
        • Изменение формы или маскирование точек
        • Преобразование текстовых глифов и других атрибутов объекта
        • Выравнивание слоев на холсте
        • Преобразование слоев в инспекторе свойств
        • Элементы управления инспектора свойств
      • Преобразование слоев в HUD
      • Преобразование 2D-слоев в 3D-пространство
      • Изменить непрозрачность слоя
        • Введение в смешивание слоев
        • Изменение режима наложения слоя
        • Как работают режимы наложения?
        • Как режимы наложения влияют на группы?
        • Типы режимов наложения
        • Режимы наложения альфа-канала
      • Масштабирование или панорамирование холста
      • Просмотр отзывов о динамическом холсте
      • Пользовательские параметры просмотра холста
      • Расширенные настройки качества
      • Используйте линейки и направляющие
    • Введение в 3D-композитинг
      • Введение в 3D-координаты
      • Относительные координаты
    • Преобразование слоев в 3D-пространстве
      • Создать 3D-перекресток
      • 2D и 3D групповые свойства
      • Знакомство с 3D-камерами
      • Добавить камеру
      • Камеры и виды
        • Просмотр 3D-наложений
        • Всплывающее меню камеры
        • Используйте инструменты 3D-просмотра
        • Используйте 3D-компас
        • Установите 3D-врезку
        • Отображение 3D-сетки
        • Отображение значков 3D-сцен
      • Макеты 3D видового экрана
      • Работа с несколькими камерами
      • Масштабирование, положение и анимация камер
      • Изолировать объект на холсте
      • Управление камерой
        • Введение в глубину резкости
        • Включить или выключить глубину резкости
        • Управление глубиной резкости
        • Добавить поведение камеры
        • Долли поведение
        • Поведение фокуса
        • Фрейминг поведения
        • Используйте экранные элементы управления кадрированием
        • Поведение развертки
        • Увеличение/уменьшение поведения
        • Поведение масштабируемого слоя
      • Введение в 3D-освещение
      • Добавить свет
      • Управление 3D-освещением
      • Дополнительные элементы управления освещением
      • Введение в 3D-тени
      • Создание 3D-тени
      • 3D-управление тенями
      • Как тени взаимодействуют с 3D-слоями
      • Тени без света
      • Бросьте отражение
      • Элементы управления отражением
      • Как группы влияют на размышления
      • Ограничение рекурсивных отражений
    • Введение в временную шкалу
    • Отображение или изменение размера области синхронизации
      • Перетаскивание объектов на временную шкалу
      • Перетащите в список слоев временной шкалы
      • Перетащите в область трека временной шкалы
      • Установить параметры перетаскивания временной шкалы
      • Введение в управление слоями и дорожками временной шкалы
      • Выберите и организуйте слои временной шкалы
      • Разъединить видео и аудио
      • Настроить временную шкалу
      • Изменить на временной шкале
      • Перемещение объектов на временной шкале
      • Обрезка объектов на временной шкале
      • Перемещайте слои видео на временной шкале
      • Разделить объекты на временной шкале
      • Удалить объекты на временной шкале
      • Скопируйте и вставьте объекты на временной шкале
      • Группировать треки на временной шкале
      • Редактировать групповой трек на временной шкале
    • Навигация по временной шкале
    • Отображение и изменение ключевых кадров на временной шкале
      • Введение в линейку временной шкалы
      • Редактировать диапазон кадров на временной шкале
      • Введение в маркеры временной шкалы
      • Добавляйте, перемещайте и удаляйте маркеры временной шкалы
      • Изменить информацию о маркере временной шкалы
      • Навигация с помощью маркеров временной шкалы
    • Изменить в мини-хронологии
      • Введение в повторную синхронизацию мультимедиа на временной шкале
      • Восстановить время мультимедиа на временной шкале
      • Контроль времени
      • Управление анализом восстановления синхронизации
    • Введение в поведение
    • Поведение по сравнению с ключевыми кадрами
      • Поиск поведения
        • Введение в применение поведения
        • Добавление, удаление и отключение поведения
        • Где появляются прикладные поведения
        • Добавить или удалить поведение параметра
        • Переназначить поведение параметра
        • Где отображаются поведения параметров
      • Отключить, заблокировать или переименовать поведение
      • Скопируйте, вставьте или переместите поведение
        • Введение в тайминг поведения
        • Остановить поведение
        • Обрезка поведения
        • Управление поведением симуляции
        • Изменить время поведения
        • Время поведения параметра смещения
      • Порядок действий
      • Сочетание поведения с ключевыми кадрами
      • Поведение и ключевые кадры в редакторе ключевых кадров
      • Параметры ключевых кадров в поведении
      • Преобразование поведения в ключевые кадры
      • Введение в корректировку поведения
      • Настройте поведение
      • Введение в типы поведения
        • Введение в основные поведения движения
        • Выровнять по поведению
        • Поведение Fade In/Fade Out
        • Увеличение/уменьшение поведения
        • Поведение пути движения
        • Работа с поведением пути движения
        • Переместить поведение
        • Укажите на поведение
        • Привязать выравнивание к движению
        • Поведение спина
        • Поведение броска
        • Введение в поведение параметров
        • Звуковое поведение
        • Среднее поведение
        • Поведение зажима
        • Пользовательское поведение
        • Добавить пользовательское поведение
        • Экспоненциальное поведение
        • Поведение ссылок
        • Логарифмическое поведение
        • MIDI-поведение
        • Добавить поведение MIDI
        • Отменить поведение
        • Осциллирующее поведение
        • Создайте затухающие колебания
        • Поведение с превышением
        • Квантование поведения
        • Поведение рампы
        • Рандомизировать поведение
        • Оцените поведение
        • Обратное поведение
        • Остановить поведение
        • Отслеживание поведения
        • Извиваться поведение
        • Введение в поведение Retiming
        • Поведение Flash Frame
        • Поведение удержания кадра
        • Поведение цикла
        • Поведение в пинг-понге
        • Повтор поведения
        • Обратное поведение
        • Поведение обратного цикла
        • Скраб поведение
        • Установить поведение скорости
        • Поведение стробоскопа
        • Заикание
        • Введение в модели поведения
        • Выровнять по движению
        • Привлекательное поведение
        • Поведение аттрактора
        • Поведение перетаскивания
        • Дрейф привлекает поведение
        • Поведение дрейф-аттрактора
        • Поведение при столкновении краев
        • Гравитационное поведение
        • Орбита вокруг поведения
        • Случайное движение
        • Отталкивающее поведение
        • Отталкиваться от поведения
        • Поведение вращательного перетаскивания
        • Весеннее поведение
        • Поведение вихря
        • Поведение ветра
      • Дополнительные варианты поведения
      • Сохранить настраиваемое поведение
      • Удалить настраиваемое поведение
      • Перенос поведения на другой компьютер
    • Введение в ключевые кадры
    • Добавить ключевые кадры
      • Добавьте путь анимации на холст
      • Изменить пути анимации
      • Анимация от инспектора
      • Управление меню анимации
      • Используйте меню анимации
      • Элементы управления ключевыми кадрами в Инспекторе
    • Анимация из HUD
      • Применение ключевых кадров к поведению
      • Объединение ключевых кадров и поведения
      • Просмотр ключевых кадров на временной шкале
      • Изменить ключевые кадры на временной шкале
      • Длительность эффекта и синхронизация ключевого кадра
      • Отобразить редактор ключевых кадров
      • Элементы управления редактора ключевых кадров
        • Добавляйте или удаляйте ключевые кадры в редакторе ключевых кадров.
        • Изменение ключевых кадров в редакторе ключевых кадров
        • Отменить, заблокировать или отключить ключевые кадры
        • Скопируйте и вставьте ключевые кадры и кривые
        • Нарисуйте кривую анимации
        • Преобразование сегментов кривой
        • Применение поведения параметров к кривым
        • Сравните снимки кривых
        • Установить интерполяцию кривой
        • Методы интерполяции кривой
        • Преобразование в интерполяцию Безье
        • Установить экстраполяцию кривой
        • Методы экстраполяции кривой
        • Преобразование экстраполированных кривых в ключевые кадры
        • Выберите вид кривой
        • Создание пользовательского вида кривой
      • Сохранение кривой анимации
    • Используйте редактор мини-кривых
    • Анимация на лету
    • Упростить кривую ключевого кадра
    • Введение в шаблоны Final Cut Pro
      • Рабочий процесс шаблона
      • Заполнители и зоны перетаскивания
      • Создать шаблон эффекта
      • Изменение эффекта Final Cut Pro
      • Пример: изменение эффекта Final Cut Pro
      • Создайте шаблон перехода
      • Пример: создание размытого перехода
      • Создание фона перехода
      • Изменение перехода Final Cut Pro
      • Создайте шаблон заголовка
      • Создайте фон заголовка
      • Изменить заголовок Final Cut Pro
      • Создайте шаблон генератора
      • Изменение генератора Final Cut Pro
      • Преобразование проекта Motion в Final Cut Pro
      • Преобразование шаблона в другой тип
    • Используйте изображения-заполнители в шаблонах
      • Добавление элементов управления в шаблоны
      • Публикация элементов управления в Final Cut Pro
      • Управление элементами управления шаблонами в Motion
      • Публикация элементов управления текстом шаблона
      • Элементы шаблона, которые нельзя опубликовать
      • Введение в шаблонные маркеры
      • Добавьте маркеры шаблона
      • Руководство по анимации для шаблонов
      • Рекомендации по выбору времени для шаблонов
    • Установить разрешение шаблона
    • Добавляйте в шаблоны несколько соотношений сторон
    • Переопределить цветовое пространство Final Cut Pro
    • Где сохраняются шаблоны?
    • Использование масок в шаблонах
    • Рекомендации по улучшению шаблонов
    • Введение в такелаж
    • Как работает такелаж?
    • Соберите простую установку
    • Работа с виджетами
      • Виджет слайдера
      • Виджет всплывающего меню
      • Виджет флажка
      • Введение в снимки
      • Как сохраняются снимки
      • Создание снимков и управление ими
    • Управляйте ригами из меню анимации
      • Как использовать один риг
      • Как использовать несколько ригов
      • Анимация виджета
    • Публикация ригов в Final Cut Pro
    • Введение в частицы
      • Добавить систему частиц
      • Анатомия излучателя частиц
      • Изменить системы частиц
        • Отрегулируйте частицы из HUD
        • Элементы управления HUD излучателя
        • Настройка частиц из Инспектора
        • Одноклеточные и многоклеточные элементы управления
        • Элементы управления эмиттером
        • Элементы управления частицами
      • Настройка основных свойств эмиттера
      • Анимация эмиттеров и ячеек
      • Применение поведения к частицам
        • Масштабирование в течение жизни
        • Управление Spin Over Life
      • Просмотр ключевых кадров эмиттера или ячейки
    • Создание 3D-частиц
    • Время системы частиц
    • Использование графики в системах частиц
    • Использование фильтров и масок с частицами
    • Сохранение пользовательских эффектов частиц
    • Введение в репликаторы
    • Репликаторы против систем частиц
      • Добавить репликатор
      • Анатомия репликатора
      • Изменить основные атрибуты репликатора
      • Удаление репликатора или клетки
      • Настройте репликатор из HUD
        • Настройка репликатора из Инспектора
        • Элементы управления репликатором
        • Создайте собственную форму репликатора
        • Элементы управления клетками-репликаторами
      • Настройка дополнительных свойств репликатора
      • Анимация репликаторов
      • Применение поведения к репликаторам
      • Особенности поведения репликатора
      • Применение поведения Sequence Replicator
      • Элементы управления Sequence Replicator
      • Управление синхронизацией последовательности с ключевыми кадрами
      • Использование поведения параметров с Sequence Replicator
      • Показать кривые анимации репликатора
    • Работа с 3D репликаторами
    • Время репликатора
    • Использование фильтров и масок с репликаторами
    • Сохранить пользовательские репликаторы
    • Введение в основной текст
      • Задайте настройки перед добавлением текста
      • Добавить текст
      • Использование файлов TXT и RTF
    • Выбор и изменение текста на холсте
    • Предварительный просмотр и применение шрифтов
    • Используйте предустановленные стили текста
      • Введение в редактирование текста
      • Отображение инспектора текста или HUD
      • Отображение панели форматирования текста
      • Форматировать текст
      • Элементы управления форматом текста
      • Отображение панели «Оформление текста»
      • Изменить цвет текста
      • Изменить прозрачность текста
      • Изменить мягкость текста
      • Применение текстуры изображения к тексту
      • Добавьте контур текста, свечение или тень
        • Элементы управления 3D-текстом
        • Элементы управления текстом Face
        • Элементы управления контуром текста
        • Элементы управления свечением текста
        • Элементы управления тенью текста
      • Сохранение пользовательского стиля текста
      • Отображение панели макета текста
        • Создание текста на пути
        • Изменение пути текста в 3D-пространстве
        • Использование геометрической формы в качестве контура текста
        • Анимация текста на пути
        • Создание и настройка полей текста
        • Добавляйте, удаляйте и изменяйте текстовые вкладки
        • Элементы управления макетом текста
        • Элементы управления визуализацией текста
        • Элементы управления поведением текста
        • Тип текста на элементах управления
        • Элементы управления параметрами пути к тексту
        • Элементы управления текстовыми полями
        • Элементы управления текстовыми вкладками
      • Введение в текстовые глифы
      • Выделите символы с помощью инструмента Transform Glyph
      • Изменить текстовый глиф
      • Искажение глифа на холсте
      • Сбросить глифы
      • Элементы управления глифами в текстовом HUD
    • Преобразование стандартного текста в 3D-текст
    • Проверять орфографию
    • Найти и заменить текст
    • Использование фильтров с текстом
    • Введение в 3D-текст
    • Рабочий процесс с 3D-текстом
      • Добавить 3D-текст
      • Преобразование 2D-текста в 3D-текст
    • Применение предустановленного стиля 3D-текста
    • Перемещение и вращение 3D-текста
      • Изменение формата и макета 3D-текста
      • Изменение глубины и веса 3D-текста
      • Элементы управления 3D-текстом
      • Введение в материалы для 3D-текстовой поверхности
        • Применение предустановленного материала к 3D-тексту
        • Применение пользовательского материала к 3D-тексту
        • Изменение 3D-текстовых материалов
        • Добавление или удаление слоев 3D-текстового материала
        • Создавайте светящийся 3D-текст
        • Применение материалов к граням 3D-текста
        • Сохраните измененный текстовый 3D-материал
        • Введение в элементы управления 3D-текстовым материалом
        • 3D-текст Элементы управления веществом
        • Элементы управления 3D-текстом Paint
        • Элементы управления отделкой 3D-текста
        • Трехмерный текст
        • Элементы управления излучением 3D-текста
        • Элементы управления размещением 3D-текста
        • Пример. Настройка металлического градиента
      • Введение в освещение 3D-текста
      • Настройка подсветки 3D-текста
      • Изменение освещения среды 3D-текста
      • 3D-текст Управление освещением и средой
    • Добавьте свечение или тень к 3D-тексту
    • Пересечение трехмерного текста
    • Введение в анимированный текст
    • Применение текстового поведения
      • Предустановленное поведение текста
      • Настройка предустановленного поведения текста
      • Пример: изменение поведения Flare In
      • Применение поведения «Текст последовательности»
      • Тонкая настройка поведения текста последовательности
      • Добавление ключевых кадров в поведение текста последовательности
      • Последовательность искажения 2D-текста
      • Элементы управления поведением текста последовательности
      • Используйте поведение прокрутки текста
      • Элементы управления прокруткой текста
      • Используйте поведение отслеживания текста
      • Элементы управления текстовым отслеживанием
      • Используйте поведение Type On
      • Тип На элементах управления
    • Анимация отдельных текстовых глифов
    • Анимация 2D-текста в 3D-пространстве
    • Когда использовать ключевые кадры для анимации текста
    • Добавление нетекстового поведения к тексту
    • Сохранить измененное поведение текста
    • Знакомство с фигурами, масками и мазками
      • Введение в простые формы и маски
      • Рисовать простые фигуры
      • Добавить фигуры из библиотеки
      • Рисовать простые маски
      • Преобразование фигуры или маски в контрольные точки
      • Введение в сложные формы и маски
      • Рисовать сложные формы и маски
      • Знакомство с мазками
      • Создайте обводку кистью
      • Преобразование контуров в мазки кистью
      • Отрегулируйте ширину обводки на холсте
      • Элементы управления обводкой в ​​HUD
      • Введение в редактирование контрольных точек
      • Показать контрольные точки
      • Выберите или заблокируйте контрольные точки
      • Добавить или удалить контрольные точки
      • Переместите контрольные точки, чтобы настроить фигуры
      • Редактировать контрольные точки Безье
      • Редактировать контрольные точки B-сплайна
      • Используйте динамические направляющие и привязку
    • Редактировать заливку, контур и растушевку
      • Введение в элементы управления формой
      • Элементы управления панели стилей
      • Элементы управления фильмом на панели стилей
      • Элементы управления панелью штрихов
      • Расширенные элементы управления панелью
      • Элементы управления панели геометрии
      • Введение в модели поведения
      • Добавить поведение фигуры
      • Применение поведения «Нажим пера»
      • Настройка поведения скорости пера
      • Применить поведение наклона пера
      • Осциллировать поведение формы
      • Случайное поведение фигуры
      • Последовательность действий при отрисовке
      • Отслеживание поведения точек
      • Поведение фигуры изгиба
      • Напишите о поведении
    • Контрольные точки формы ключевого кадра
      • Введение в маски и прозрачность
      • Маска слоя
      • Объединение нескольких масок
      • Применение фильтров или поведения к маскам
        • Ротоскоп формы маски
        • Советы по ротоскопированию
      • Элементы управления маской в ​​Инспекторе
        • Введение в маски изображений
        • Применение маски изображения к слою
        • Элементы управления маской изображения
    • Преобразование между формами и масками
    • Использование фильтров и масок с фигурами
    • Копировать стили фигур
    • Сохранение пользовательских фигур и стилей фигур
    • Введение в использование генераторов
    • Добавить генератор
      • Изменение или анимация генератора
      • Органы управления общие для всех генераторов
      • Введение в генераторы изображений
      • Генератор каустики
      • Сотовый генератор
      • Генератор шахматной доски
      • Генератор облаков
      • Генератор сплошных цветов
      • Генератор концентрических горошек
      • Генератор концентрических форм
      • Генератор градиента
      • Генератор сетки
      • Генератор японских узоров
      • Генератор бликов
      • Генератор строк манги
      • Мембранный генератор
      • Генератор шума
      • Один генератор цветовых лучей
      • Генератор Op Art 1
      • Генератор Op Art 2
      • Генератор Op Art 3
      • Генератор перекрывающихся кругов
      • Генератор радиальных стержней
      • Генератор мягкого градиента
      • Генератор спиралей
      • Генератор спирального рисунка
      • Используйте экранные элементы управления Spiral Drawing
      • Звездный генератор
      • Генератор полос
      • Генератор солнечных лучей
      • Генератор плиток Трюше
      • Генератор двухцветных лучей
      • Введение в текстовые генераторы
      • Генератор файлов
      • Генератор чисел
      • Генератор даты времени
      • Генератор тайм-кода
    • Сохраните измененный генератор
    • Введение в фильтры
    • Просмотр и предварительный просмотр фильтров
    • Применение или удаление фильтров
      • Введение в настройку фильтров
      • Настройте фильтры в Инспекторе или HUD
      • Настройка фильтров на холсте
      • Типы элементов управления экранными фильтрами
      • Введение в типы фильтров
        • Введение в фильтры размытия
        • Фильтр размытия канала
        • Фильтр размытия по кругу
        • Составной фильтр размытия
        • Фильтр расфокусировки
        • Фильтр направленного размытия
        • Фильтр размытия по Гауссу
        • Фильтр градиентного размытия
        • Призменный фильтр
        • Фильтр радиального размытия
        • Фильтр мягкого фокуса
        • Переменный фильтр размытия
        • Масштаб Размытие фильтр
        • Введение в пограничные фильтры
        • Конический фильтр
        • Простой фильтр границы
        • Фильтр обводки
        • Широкоэкранный фильтр
        • Введение в цветовые фильтры
        • Фильтр яркости
        • Фильтр микшера каналов
        • Фильтр цветового баланса
        • Пример: Цветовой баланс двух слоев
        • Цветовые кривые фильтр
        • Используйте фильтр «Цветовые кривые».
        • Фильтр уменьшения цвета
        • Фильтр цветовых кругов
        • Используйте фильтр «Цветовые круги»
        • Цветной фильтр
        • Контрастный фильтр
        • Пользовательский фильтр LUT
        • Используйте пользовательский фильтр LUT
        • Гамма-фильтр
        • Фильтр «Градиентное окрашивание»
        • Фильтр HDR-инструментов
        • Фильтр цветового тона/насыщенности
        • Фильтр Кривые оттенка/насыщенности
        • Используйте фильтр Кривые оттенка/насыщенности
        • Фильтр уровней
        • Отрицательный фильтр
        • Фильтр карты тонов OpenEXR
        • Сепия фильтр
        • Пороговый фильтр
        • Оттеночный фильтр
        • Введение в фильтры искажения
        • Фильтр черной дыры
        • Выпуклый фильтр
        • Фильтр рельефной карты
        • Фильтр деформации диска
        • Капельный фильтр
        • Фильтр землетрясений
        • Фильтр «рыбий глаз»
        • Флоп-фильтр
        • Веселый дом фильтр
        • Фильтр из стеклянных блоков
        • Искажение стекла
        • Фильтр глаз насекомых
        • Зеркальный фильтр
        • Фильтр скручивания страницы
        • Тыкать фильтр
        • Полярный фильтр
        • Преломляющий фильтр
        • Кольцо Фильтр объектива
        • Фильтр пульсаций
        • Скребковый фильтр
        • Масштабный фильтр
        • Используйте фильтр Sliced ​​Scale
        • Сферический фильтр
        • Звездообразный фильтр
        • Полосы фильтр
        • Целевой фильтр
        • Фильтр «Маленькая планета»
        • Вращающийся фильтр
        • Подводный фильтр
        • Волновой фильтр
        • Введение в светящиеся фильтры
        • Фильтр ауры
        • Фильтр Блума
        • Ослепляющий фильтр
        • Блестящий фильтр
        • Мрачный фильтр
        • Светящийся фильтр
        • Фильтр «Световые лучи»
        • Неоновый фильтр
        • Фильтр внешнего свечения
        • Фильтр овердрайва
        • Введение в фильтры Looks
        • Отбеливающий фильтр
        • Калифорнийский фильтр
        • Хром фильтр
        • Крутой фильтр
        • Затухающий фильтр
        • Мгновенный фильтр
        • Моно фильтр
        • Невадский фильтр
        • Нью-йоркский фильтр
        • Нуар фильтр
        • Технологический фильтр
        • Фильтр шестидесятых
        • Тональный фильтр
        • Фильтр переноса
        • Введение в фильтры резкости
        • Фильтр резкости
        • Фильтр нерезкой маски
        • Введение в фильтры стилизации
        • Добавить шумовой фильтр
        • Плохой пленочный фильтр
        • Плохой телевизионный фильтр
        • Круговой экранный фильтр
        • Фильтр кругов
        • Фильтр цветного тиснения
        • Комический фильтр
        • Кристаллизационный фильтр
        • Фильтр краев
        • Выдавить фильтр
        • Заполнить фильтр
        • Полутоновый фильтр
        • Заштрихованный сетчатый фильтр
        • Фильтр верхних частот
        • Фильтр отступов
        • Фильтр «Штриховой рисунок»
        • Линейный экранный фильтр
        • Минмакс фильтр
        • Фильтр растворения шума
        • Пиксельный фильтр
        • Постеризовать фильтр
        • Рельефный фильтр
        • Щелевой сканирующий фильтр
        • Щелевой туннельный фильтр
        • Текстурный экранный фильтр
        • Фильтр виньетки
        • Волнистый сетчатый фильтр
        • Введение в мозаичные фильтры
        • Калейдоскоп фильтр
        • Калейдотильный фильтр
        • Смещенный фильтр
        • Параллелограмм Мозаика фильтр
        • Фильтр «Перспектива»
        • Случайный фильтр плитки
        • Фильтр плитки
        • Фильтр треугольной плитки
        • Введение в фильтры времени
        • Эхо-фильтр
        • Скраб-фильтр
        • Строб фильтр
        • Фильтр маршрутов
        • Фильтр WideTime
        • Введение в видео фильтры
        • Фильтр безопасного вещания
        • Фильтр деинтерлейса
      • Анимация параметров фильтра с ключевыми кадрами
      • Анимация фильтров с использованием поведения
    • Публикация параметров фильтра в Final Cut Pro
    • Использование фильтров на альфа-каналах
    • Производительность фильтра
    • Сохранить пользовательские фильтры
    • Введение в цветовую манипуляцию
      • Введение в фильтр Кейера
      • Используйте фильтр Кейера
      • Элементы управления фильтром Кейера
      • Анимация ключевых параметров цвета
      • Введение в фильтр Luma Keyer
      • Элементы управления фильтром Luma Keyer
      • Введение в очистку матов
      • Обрезать фон с маской мусора
      • Восстановить передний план с помощью удерживающей маски
      • Матовый волшебный фильтр
      • Фильтр подавления разливов
      • Применить несколько ключей
    • Введение в 3D-объекты
    • Добавьте 3D-объект
    • Перемещение и вращение 3D-объекта
    • Изменение положения точки привязки 3D-объекта
      • Введение в изменение 3D-объектов
      • Изменение свойств 3D-объекта
      • Изменение собственного размера и ориентации 3D-объекта
    • Обмен файлом 3D-объекта
    • Пересечение 3D-объектов и порядок слоев
      • Введение в синхронизацию 3D-объектов
      • Изменение синхронизации 3D-объектов в движении
    • Использование камер и источников света с 3D-объектами
    • Сохранение пользовательских 3D-объектов
    • Рекомендации по работе с 3D-объектами
    • Работа с импортированными 3D-объектами
    • Введение в 360-градусное видео
    • 360-градусные проекты
    • Создавайте 360-градусные проекты
    • Добавьте 360-градусное видео в проект
      • Просмотр 360-градусных проектов
      • Просмотр 360-градусного видео в гарнитуре VR
      • Введение в графику в 360-градусных проектах
      • Используйте графику в 360-градусных проектах
    • Создайте эффект крошечной планеты
    • Переориентация 360-градусных медиа
    • Создание 360-градусных шаблонов для Final Cut Pro
    • 360-градусные фильтры и генераторы
    • Экспортируйте и делитесь 360-градусными проектами
    • Руководство по улучшению проектов 360 градусов
    • Введение в отслеживание
    • Как работает отслеживание движения?
    • Анализ и запись движения в клипе
      • Введение, чтобы соответствовать переезду
      • Соответствие перемещению объекта
      • Двухточечное отслеживание
      • Угловое закрепление объекта
      • Объединение анимации и данных отслеживания
      • Стабилизация дрожащего клипа
      • Удаление границ из стабилизированных клипов
      • Дестабилизация клипа
    • Отслеживание фигур, масок и мазков рисованием
    • Отслеживание положения фильтра или объекта
    • Настройка экранных трекеров
    • Загрузить существующие данные отслеживания
    • Используйте диапазон кадров для анализа
      • Общие сведения о правилах отслеживания
      • Основные стратегии отслеживания
      • Расширенные стратегии отслеживания
      • Отслеживание перспективы, масштаба или поворотных сдвигов
      • Отслеживание скрытых или выходящих за рамки точек
      • Отслеживание отснятого материала
      • Используйте маски с отслеживанием поведения
      • Анализ элементов управления движением
      • Соответствие элементам управления перемещением
      • Стабилизируйте элементы управления
      • Нестабилизировать элементы управления
      • Элементы управления точками отслеживания
      • Элементы управления треком
    • Сохраняйте треки в библиотеку
    • Введение в аудио
    • Просмотр аудиофайлов
    • Добавить аудиофайлы
    • Воспроизведение аудиофайлов
      • Введение в редактирование аудио
      • Настроить звук
      • Вырезать, копировать, вставлять и удалять аудио
      • Скольжение, скольжение и обрезка звука
      • Используйте аудио с маркерами
        • Работа с выходной звуковой дорожкой
        • Выберите каналы вывода звука
        • Анимировать уровень звука и панорамирование
        • Синхронизируйте аудио и видео
      • Переназначить аудио
      • Введение в звуковое поведение
      • Поведение аудио при автопанорамировании
      • Поведение звука нарастания/исчезновения
      • Поведение аудиопараметров
      • Примените поведение параметра Audio
    • Введение в экспорт проектов
    • Экспорт фильма QuickTime
    • Экспортировать только аудио
    • Экспорт неподвижного изображения
    • Экспорт последовательности изображений
    • Экспорт на устройства Apple
    • Экспорт в электронную почту
    • Экспорт с использованием компрессора
    • Создание пунктов назначения общего доступа
    • Настройки рендеринга
    • Просмотр состояния общих элементов
    • Поделиться уведомлениями
      • Знакомство с широкой цветовой гаммой и HDR
      • Используйте обработку цветов HDR с широкой гаммой
      • Просмотр HDR-медиа
      • Настройка HDR-медиа
      • Выбирайте с широким цветовым охватом HDR
      • Отображение значений яркости HDR в движении
      • Советы по широкому цветовому диапазону HDR
      • Введение в кинематографический режим видео
      • Переместите кинематографические клипы на свой Mac
      • Включить настройки видео в кинематографическом режиме
      • Настройка точек фокусировки в видеоклипах в кинематографическом режиме в движении
      • Отрегулируйте глубину резкости видеоклипов в кинематографическом режиме.
    • Введение в настройки и ярлыки
      • Изменить настройки предпочтений
      • Общие настройки
      • Настройки внешнего вида
      • Настройки проекта
      • Настройки времени
      • Настройки кэша
      • Настройки холста
      • 3D настройки
      • Предустановки настроек
        • Знакомство с настройками направлений
        • Адрес электронной почты в движении
        • Сохранить текущий кадр назначения
        • Назначение экспорта последовательности изображений в движении
        • Место назначения экспорта файла в движении
        • Назначение настроек компрессора в движении
        • Групповое направление в движении
      • Редактор пресетов проекта
      • Введение в меню
      • Меню приложения (Движение)
      • Меню «Файл»
      • меню редактирования
      • Отметить меню
      • Меню объекта
      • Меню Избранное
      • Меню просмотра
      • Окно меню
      • Меню справки
      • Знакомство с сочетаниями клавиш
      • Используйте функциональные клавиши
      • Общие сочетания клавиш
        • Сочетания клавиш в строке меню
        • Сочетания клавиш для меню движения
        • Сочетания клавиш для меню «Файл»
        • Сочетания клавиш меню редактирования
        • Сочетания клавиш меню «Отметить»
        • Сочетания клавиш в меню объекта
        • Просмотреть сочетания клавиш меню
        • Сочетания клавиш для меню «Поделиться»
        • Горячие клавиши меню окна
        • Горячие клавиши для меню справки
      • Сочетания клавиш для списка аудио
        • Сочетания клавиш инструментов
        • Сочетания клавиш инструмента преобразования
        • Сочетания клавиш инструмента «Выделение/преобразование»
        • Сочетания клавиш инструмента кадрирования
        • Сочетания клавиш инструмента «Редактировать точки»
        • Сочетания клавиш для инструментов редактирования фигур
        • Сочетания клавиш для инструментов панорамирования и масштабирования
        • Сочетания клавиш инструментов формы
        • Сочетания клавиш инструмента Безье
        • Сочетания клавиш для инструмента B-Spline
        • Сочетания клавиш для инструмента «Обводка краской»
        • Сочетания клавиш для текстового инструмента
        • Сочетания клавиш для инструментов маски формы
        • Сочетания клавиш для инструмента «Маска Безье»
        • Сочетания клавиш для инструмента Маска B-сплайна
      • Сочетания клавиш для управления транспортом
      • Просмотр опций сочетания клавиш
      • Горячие клавиши HUD
      • Горячие клавиши инспектора
      • Сочетания клавиш в редакторе ключевых кадров
      • Горячие клавиши для слоев
      • Сочетания клавиш библиотеки
      • Сочетания клавиш для списка мультимедиа
      • Сочетания клавиш на временной шкале
      • Сочетания клавиш для ключевых кадров
      • Сочетания клавиш «Форма» и «Маска»
      • 3D сочетания клавиш
      • Разные сочетания клавиш
        • Введение в редактор команд
        • Интерфейс редактора команд
        • Поиск сочетаний клавиш
        • Создание пользовательских сочетаний клавиш
        • Импорт и экспорт сочетаний клавиш
    • Ярлыки сенсорной панели
    • Переместить активы на другой компьютер
      • Общие сведения об элементах управления цветом и градиентом
        • Используйте основные элементы управления цветом
        • Используйте всплывающую цветовую палитру
        • Используйте окно «Цвета»
        • Используйте цветную пипетку
        • Используйте расширенные элементы управления цветом
        • Введение в использование редактора градиентов
        • Используйте предустановку градиента
        • Изменить цвет и прозрачность градиента
        • Изменить направление градиента и распространение
        • Изменить теги градиента
        • Сохранить градиенты
        • Используйте элементы управления градиентом на экране
        • Основные элементы управления градиентом
        • Элементы управления редактором градиентов
      • Введение в растеризацию
      • Примеры растеризации
      • Как растеризация влияет на текст
      • Как растеризация влияет на 3D-текст и 3D-объекты
      • Как растеризация влияет на фигуры
      • Как растеризация влияет на частицы и репликаторы
      • Как растеризация влияет на тени
      • Как растеризация влияет на фильтры
    • Работа с графическими процессорами
  • Глоссарий
  • Авторские права

2D-группы и растеризация

На следующей паре изображений показано влияние растеризации на режимы наложения 2D-групп. На обоих изображениях слой одинокого слона, который находится в самой верхней группе в списке слоев, перекрывает часть слоя семейства слонов, который находится в отдельной 2D-группе в списке слоев. В обоих примерах для слоя с одиноким слоном параметр «Режим наложения» установлен на «Яркий свет». В нерастрированном левом примере режим наложения одинокого слона взаимодействует с пикселями группы под ним (семейство слонов). Однако в правильном примере растеризована самая верхняя группа. Следовательно, его режим наложения Vivid Light больше не взаимодействует с пикселями второй группы.

Важно: Если режим наложения группы установлен на «Пропустить», а к слоям группы применены разные режимы наложения, слои не растрируются.

3D-группы и растеризация

Следующая пара изображений показывает влияние растеризации на пересечение 3D-групп. На левом изображении, не растрированном примере, две группы (группа A и группа B), содержащие прямоугольные формы, пересекаются в трехмерном пространстве. На правом изображении растеризована группа А; следовательно, группа A и группа B больше не пересекаются.

Максимальное количество символов: 250

Пожалуйста, не указывайте личную информацию в своем комментарии.

Максимальное количество символов — 250.

Спасибо за отзыв.

[PDF] Простой алгоритм консервативной и тайловой растеризации

  • Идентификатор корпуса: 204855345
  title={Простой алгоритм консервативной и мозаичной растеризации},
  автор = {Томас Акенин-Мюллер},
  год = {2004}
} 
  • T. Akenine-Möller
  • Опубликовано в 2004 г.
  • Информатика, наука об окружающей среде

Для правильной работы некоторых алгоритмов, использующих графическое оборудование для ускорения обработки, требуется консервативная растеризация. Консервативная растеризация означает либо переоценку, либо недооценку размера треугольников. Переоценка выполняется путем включения всех пикселей, которые хотя бы частично перекрываются треугольником, тогда как недооценка включает только те пиксели, которые полностью находятся внутри треугольника. Ни один или несколько алгоритмов консервативной растеризации не имеют… 

fileadmin.cs.lth.se

SHOWING 1-10 OF 13 REFERENCES

SORT BYRelevanceMost Influenced PapersRecency

A parallel algorithm for polygon rasterization

  • J. Pineda
  • Computer Science

    SIGGRAPH

  • 1988

Представлен параллельный алгоритм растеризации полигонов, который особенно хорошо подходит для реализации трехмерной графики с Z-буферизацией и может быть интерполирован с помощью аппаратного обеспечения, аналогичного аппаратному обеспечению, необходимому для интерполяции значений цвета и Z-пикселя.

инкрементное и иерархическое уравнение по краю границы по порядку порядок порядок. блоки, а затем организация растеризации таким образом, чтобы фрагменты генерировались в последовательном порядке блоков, чтобы максимизировать производительность кэша кадрового буфера.

Обход мозаичного полигона с использованием реберных функций полуплоскости

Алгоритм обхода полигона, генерирующий фрагменты тайловым образом, т. е. генерирующий все фрагменты полигона внутри прямоугольника (тайла) перед генерированием каких-либо фрагментов в другом прямоугольнике.

Потоки задержки для графического оборудования

  • Timo Aila, V. Miettinen, P. Nordlund
  • Computer Science

    ACM Trans. График

  • 2003

Таким образом, ранее использовавшиеся эвристики для коллапса выборок в адаптивной суперсэмплинге заменяются информацией о связности, а требования к памяти для прозрачности, не зависящей от порядка, могут быть существенно снижены за счет использования потоков задержки.

CULLIDE: интерактивное обнаружение столкновений между сложными моделями в больших средах с использованием графического оборудования

Мы представляем новый подход к быстрому обнаружению столкновений между несколькими деформируемыми и разрушаемыми объектами в большой среде с использованием графического оборудования. Наш алгоритм учитывает низкую…

Видимость из региона с аппаратным ускорением с использованием двухлучевого пространства

Описан новый алгоритм видимости из региона, который позволяет проводить удаленные обходы в очень больших виртуальных средах без предварительной обработки и хранения непомерно больших объемов информации о видимости, что устраняет необходимость в предварительной обработке видимости.

Предварительная обработка консервативной видимости с использованием расширенных проекций

  • F. Durand, G. Drettakis, J. Thollot, C. Puech
  • Информатика

    SIGGRAPH

  • 2000

Метод предварительной обработки видимости, который эффективно вычисляет потенциально видимую геометрию для объемных ячеек просмотра и представляет собой полную реализацию, демонстрирующую значительное ускорение только в отношении отсечения усеченного изображения без вычислительных затрат на отсечение окклюзии в режиме онлайн.

Графика для масс: аппаратная архитектура растеризации для мобильных телефонов

  • Т. Акенин-Мёллер, Дж. Стрём
  • Информатика

    АКМ транс. График

  • 2003

В этой работе предлагается новая аппаратная архитектура для растеризации текстурированных треугольников, ориентированная на экономию полосы пропускания памяти, поскольку доступ к внешней памяти обычно является одной из самых энергозатратных операций, а мобильные телефоны должны использовать как можно меньше мощность насколько это возможно.

Теневые алгоритмы для компьютерной графики

  • Ф. Кроу
  • Информатика

    SIGGRAPH ’77

  • 1977

Классификация теневых алгоритмов выделяет три подхода: вычисление теневых копий во время сканирования; разделение поверхностей объекта на затененные и незатененные области перед удалением скрытых поверхностей; включение теневых томов в данные объекта.

Ati Radeon Hyperz Technology

  • С. Морейн
  • Информатика

  • 2000

[转]Растеризация на Larrabee — Scan.

Источник: http://software.intel.com/en-us/articles/rasterization-on-larrabee

 


Рис. 6. Растеризация с разверткой. Начиная с верхней вершины, штамп размером 4×4 пикселя сдвигается влево, пока не выйдет за пределы треугольника, затем вправо, пока не выйдет за пределы треугольника, и, наконец, вниз, а затем процесс повторяется, пока весь треугольник не будет растрирован.

Растеризация с разверткой более векторизуема, чем подход Pixomatic 1, потому что оценка пиксельной метки хорошо подходит для векторизации, но, с другой стороны, требует большого количества плохо предсказанных ветвлений, а также значительного объема работы, чтобы решить, где спускаться. Он также не использует возможности процессоров для принятия разумных и гибких решений, что было нашим лучшим выбором для конкуренции с аппаратной растеризацией, поэтому мы решили, что растеризация с разверткой не является правильным ответом.

Общий вид растеризации Larrabee

Larrabee использует принципиально другой подход, который лучше подходит для векторизации. В подходе Ларраби мы оцениваем 16 блоков пикселей за раз, чтобы выяснить, какие блоки даже касаются треугольника, затем спускаемся в каждый блок, который хотя бы частично покрыт, оценивая 16 меньших блоков внутри него, продолжая спускаться рекурсивно, пока мы идентифицировали все пиксели, которые находятся внутри треугольника. Вот пример того, как это может работать для нашего образца треугольника.

Как я вскоре расскажу, средство визуализации Larrabee использует архитектуру фрагментации. В архитектуре фрагментации наибольшая цель растеризации в любой момент времени — это часть цели рендеринга, называемая тайлом; для этого примера предположим, что плитка имеет размер 64 x 64 пикселя, как показано на рис. 7.

Рис. 7. Треугольник, который нужно растрировать, показан на фоне пикселей в плитке 64 x 64.

Во-первых, мы проверяем, какие из блоков 16×16 (из них 16 — мы проверяем 16 элементов за раз, когда это возможно, чтобы использовать векторные блоки шириной 16), составляющих плитку, касаются треугольника, как показано на рис. 8.

Рис. 8. Проверяются 16 блоков 16 x 16, чтобы определить, к каким из них прикасается треугольник.

Мы обнаруживаем, что касаются только одного блока 16×16, блока, показанного желтым цветом, поэтому мы спускаемся в этот блок, чтобы точно определить, чего касается треугольник, подразделяя его на 16 блоков 4×4 (еще раз, мы проверяем 16 элементов за один раз). время, чтобы быть векторно-дружественным), и оцените, какие из них соприкасаются с треугольником, как показано на рисунке 9.

Рисунок 9: 16 блоков 4×4 проверяются, чтобы увидеть, какие из них соприкасаются с треугольником.

Мы обнаруживаем, что 5 из 4×4 затронуты, поэтому мы обрабатываем каждую из них отдельно, спускаясь на уровень пикселей, чтобы сгенерировать маски для покрытых пикселей. Растрирование пикселей для первого блока показано на рисунке 10.

Рисунок 10: Растрирование пикселей в первом блоке 4×4, которого касается треугольник.

На рис. 11 показан окончательный результат.

Рис. 11. Все 5 блоков 4×4, которых касается треугольник, растеризованы.

Как видите, подход Ларраби обрабатывает блоки 4×4, как и подход с разверткой, но, в отличие от подхода с разверткой, ему не нужно принимать много решений, чтобы выяснить, какие блоки касаются треугольника, благодаря единственному 16-широкий тест, выполняемый перед каждым спуском. Следовательно, этот подход к растеризации обычно выполняет несколько меньше работы, чем метод развертки, чтобы определить, какие блоки 4×4 следует оценивать. Настоящая победа, однако, заключается в том, что он использует преимущества процессора, не выполняя растеризацию, когда это возможно. Мне придется пройтись по подходу растеризации Larrabee, чтобы объяснить, что это значит, но в качестве введения позвольте мне рассказать вам еще одну историю оптимизации.

Много лет назад мне позвонил парень, на которого я когда-то работал. Он хотел, чтобы я поработал консультантом, чтобы ускорить разработку программного обеспечения его новой компании. Я спросил его, что это за программное обеспечение, и он сказал мне, что это программное обеспечение для обработки изображений, и что проблема заключается в сверточном фильтре, работающем на процессоре Sparc. Я сказал ему, что ничего не знаю ни о сверточных фильтрах, ни о Sparcs, поэтому не думал, что смогу чем-то помочь, но он был настойчив, поэтому я наконец согласился попробовать.

Он связал меня с инженером, работавшим над программным обеспечением, который немедленно сообщил мне, что проблема заключается в том, что сверточный фильтр использует очень много целочисленных умножений, что Sparc делал очень медленно, поскольку в то время он не У вас нет аппаратной инструкции умножения целых чисел. Вместо этого у него была инструкция частичного произведения, которую нужно было выполнять для каждого значащего бита множителя. В скомпилированном коде это было реализовано путем вызова библиотечной подпрограммы, которая перебирала биты множителя, и эта подпрограмма была тем, на что шло все время.

Я предложил развернуть этот цикл в серию инструкций частичного произведения и прыгнуть в развернутый цикл в нужной точке, чтобы выполнить столько частичных произведений, сколько значащих битов, тем самым исключив все накладные расходы цикла. Однако все еще оставался вопрос о том, делать ли значение пикселя или значение ядра свертки множителем; чем меньше множитель, тем меньше частичных продуктов потребуется, поэтому мы хотели выбрать тот из двух, который в среднем был меньше.

Когда я спросил, что меньше, инженер ответил, что разницы нет. Когда я настаивал, он сказал, что они были случайными. Когда я сказал, что сомневаюсь, что они были случайными, поскольку случайность на самом деле трудно найти, он проворчал. Я не знаю, почему он не хотел давать мне эту информацию — я думаю, он думал, что это пустая трата времени — но в конце концов он согласился собрать данные и перезвонить мне.

Однако в тот день он мне не перезвонил. И он не перезвонил мне на следующий день. Когда он не перезвонил мне на третий день, я подумал, что могу покончить с этим, и позвонил ему. Он ответил на звонок и, когда я представился, сказал: «О, привет. Я просто стою здесь со своими менеджерами и смотрю. Мы все очень счастливы».

Когда я спросил, чем именно он был доволен, он ответил: «Ну, когда я посмотрел данные, оказалось, что 90% значений в ядре свертки равны нулю, поэтому я просто поставил if-not-zero вокруг умножить, и теперь вся программа работает в три раза быстрее!»

Не растеризация очень похожа на это, как мы скоро увидим.

Назначение фрагментов

Как отмечалось ранее, Larrabee использует фрагментированный (также известный как binned или tiled) рендеринг, при котором цель делится на несколько прямоугольников, называемых тайлами. Команды рендеринга сортируются в соответствии с плитками, к которым они прикасаются, и сохраняются в соответствующих ячейках, а затем содержимое каждой ячейки визуализируется отдельно для соответствующей плитки. Это немного сложно, но значительно улучшает когерентность кэша и распараллеливание.

Для фрагментации растеризация состоит из двух шагов; первый определяет, каких тайлов касается треугольник, а второй растрирует треугольник внутри каждого тайла. Так что это двухэтапный процесс, и я собираюсь обсудить эти два этапа отдельно.

На рис. 12 показан пример треугольника, который должен быть нарисован в мозаичном целевом объекте рендеринга. Светло-голубая область представляет собой цель рендеринга 256×256, разделенную на четыре фрагмента 128×128.

Рис. 12. Треугольник, который нужно нарисовать в цели рендеринга 256 x 256, состоящей из четырех плиток 128 x 128.

В архитектуре фрагментации Ларраби первым шагом в растрировании треугольника на рис. Второй шаг, растеризация внутри тайла, заключается в растеризации треугольника в тайл 1 при рендеринге бина тайла 1 и в растрировании треугольника в тайл 3 при рендеринге бина тайла 3.

Присвоение треугольников плиткам легко может быть выполнено для относительно небольших треугольников — скажем, до размера плитки, покрывающей 90% всех треугольников — путем выполнения тестов ограничивающей рамки. Например, с помощью тестов ограничивающей рамки было бы легко выяснить, в каких двух плитках находится треугольник на рис. 12. В настоящее время плиткам назначаются большие треугольники путем простого обхода ограничивающей рамки и проверки каждой плитки на соответствие треугольнику; это звучит не очень эффективно, но время назначения тайлов, как правило, составляет незначительную часть общего времени рендеринга для больших треугольников, поскольку обычно для этих треугольников требуется много работы по затенению и т.п. Однако, если время присвоения плиток больших треугольников окажется значительным, мы могли бы использовать метод развертки, как обсуждалось ранее, или разновидность иерархического подхода, используемого для растеризации внутри плитки, о чем я расскажу далее. Это хороший пример того, как ЦП позволяет легко использовать два совершенно разных подхода для выполнения 9 задач.0 % — хорошо, а 10 % — адекватно (или хорошо, но по-другому), вместо того, чтобы иметь один размер для всех.

Назначение плиткам больших треугольников выполняется с помощью скалярного кода для простоты и потому, что это не является существенным фактором производительности. Давайте посмотрим, как работает этот скалярный процесс, потому что позже он поможет нам понять векторизованную растеризацию внутри тайла. В качестве примера я буду использовать маленький треугольник для простоты и чтобы цифры были разборчивыми, но, как отмечалось выше, обычно такой маленький треугольник назначается своей плитке или плиткам с помощью тестов ограничивающей рамки.

После того, как мы составили уравнение для ребра (путем вычисления B и C, как обсуждалось при рассмотрении рисунка 1), первое, что мы делаем, — это вычисляем его значение в тривиальном отклоненном углу каждой плитки. Тривиальный отклоненный угол — это угол, в котором уравнение ребра является наиболее отрицательным в пределах плитки; как мы вскоре увидим, выбор тривиального отклонения угла для данного ребра основан на его наклоне. Мы настроили все так, что отрицательное означает внутри, чтобы позволить нам генерировать маски непосредственно из бита знака, поэтому вы можете думать о тривиальном отклоняемом углу как о точке плитки, которая больше всего находится внутри края. Если эта точка не находится внутри края, никакая точка плитки не может быть внутри края, и поэтому весь треугольник для этой плитки можно игнорировать.

На рис. 13 показан тривиальный тест отбраковки в действии. Плитка 0 тривиально отбрасывается за черное ребро и может быть проигнорирована, потому что ее тривиальный отбракованный угол положителен, а значит, вся плитка должна быть положительной и лежать вне треугольника, а остальные три плитки необходимо исследовать дополнительно. Вы можете видеть здесь, как тривиальный угол отклонения — это угол каждой плитки, который больше всего находится внутри черного края; то есть точка с самым отрицательным значением в тайле.

Рисунок 13. Тривиальный тест на отклонение плитки.

Обратите внимание, что угол, который является тривиальным отклоненным углом, будет варьироваться от края к краю, в зависимости от уклона. Например, это будет нижний левый угол каждой плитки для края, показанного красным на рисунке 14, потому что это угол, который больше всего находится внутри этого края.

Рис. 14. Какой угол является тривиальным отклоненным углом, зависит от наклона кромки. Здесь нижний левый угол каждой плитки является тривиальным отклоненным углом.

Если вы понимаете то, что мы только что обсудили, вы на девяносто процентов пути к пониманию всего растеризатора Larrabee. Тривиальный тест на отбраковку на самом деле очень прост, как только вы его поймете — это всего лишь вопрос оценки знака простого уравнения в нужной точке — но это может занять некоторое время, так что вы можете счесть полезным пересмотреть его. прочтите предыдущий раздел, если вы совсем не уверены или запутались.

Итак, это тривиальный тест на отбраковку плитки. Другой тест плитки — это тривиальный тест принятия. Для этого мы берем значение в тривиальном отклоняемом углу (угол, который мы только что обсуждали) и добавляем величину, на которую уравнение ребра изменяется за шаг до диагонально противоположного угла тайла, тривиального приемлемого угла тайла. Это точка тайла, где уравнение ребра наиболее положительное; вы можете думать об этом как о точке плитки, которая больше всего находится за краем. Если тривиальный приемлемый угол для ребра отрицательный, вся плитка тривиально принимается для этой грани, и нет необходимости учитывать эту кромку при растеризации внутри плитки.

На рис. 15 показан тривиальный приемочный тест в действии. Поскольку тривиальный допустимый угол — это угол, в котором уравнение ребра является наиболее положительным, если эта точка отрицательна — и, следовательно, находится внутри ребра — все точки плитки должны быть внутри ребра. Таким образом, тайлы 0 и 1 не принимаются за черное ребро тривиально, потому что уравнение для черного ребра положительно в их тривиальных допустимых углах, но тайлы 2 и 3 тривиально принимаются, поэтому растеризация этого треугольника в тайлах 2 и 3 может полностью игнорируйте черный край, экономя приличную часть работы.

Рис. 15. Тривиальный тест приема плитки.

Здесь есть важная асимметрия. Когда мы рассмотрели тривиальное отклонение, мы увидели, что оно применяется ко всему треугольнику в плитке, к которой рисуется, в том смысле, что тривиальное отклонение плитки относительно любого края означает, что треугольник не касается этой плитки, и поэтому треугольник может быть игнорируется в этой плитке. Однако тривиальное принятие применяется только к проверяемому ребру; то есть тривиальное принятие тайла напротив края означает только то, что конкретное ребро не нужно проверять при растеризации треугольника в этот тайл, потому что весь тайл находится внутри этого ребра; это не имеет прямого значения для всего треугольника. Плитка может быть тривиально принята против одного края, но не против других; на самом деле его можно тривиально отклонить от одного или обоих других ребер, и в этом случае треугольник вообще не будет нарисован на тайле. Это проиллюстрировано на рисунке 16, где тайл 3 тривиально принимается по черному краю, поэтому черный край не нужно учитывать при растеризации треугольника для этого тайла, но тайл 3 тривиально отбрасывается по красному краю, и что означает, что треугольник вообще не нужно растрировать до тайла 3.

Рисунок 16. Плитка 3 тривиально принимается по черному краю, но тривиально отклоняется по красному краю.

На рис. 17, однако, плитка 3 тривиально принимается всеми тремя ребрами, и здесь мы подходим к ключевому моменту.

Рисунок 17. Плитка 3 тривиально принимается по всем трем краям.

Если все три ребра имеют отрицательные значения в соответствующих тривиальных допустимых углах, то вся плитка находится внутри треугольника, и дальнейшие тесты растеризации не требуются — и это то, что я имел в виду ранее, когда сказал, что растеризатор использует преимущества ЦП, не растрировать, когда это возможно. Код назначения плитки может просто хранить команду рисования всей плитки в корзине, а код рендеринга корзины может просто выполнять эквивалент двух вложенных циклов вокруг шейдеров, что приводит к скорости растеризации полноэкранного треугольника примерно бесконечной. один из моих любимых исполнительских номеров!

Между прочим, весь этот процесс должен быть знаком 3D-программистам, потому что тестирование ограничивающих прямоугольников относительно плоскостей (например, для отбраковки усеченного конуса) обычно выполняется точно таким же образом, хотя и в трех измерениях, а не в двух. — с
одинаковым использованием знака для обозначения внутри и снаружи для тривиального принятия и отклонения. Кроме того, такие структуры, как октодеревья, используют трехмерную версию иерархической рекурсии, используемую растеризатором Larrabee. Как я уже сказал, это делается как скалярная оценка в конвейере Larrabee, поэтому тривиальные проверки принятия и отклонения для каждой плитки выполняются отдельно. Растеризация внутри тайла, к которой мы обратимся далее, почти такая же, но векторизованная, и именно эта векторизация даст нам представление о применении Новых инструкций Ларраби к полупараллельным задачам.

Внутритайловая растеризация: блоки 16×16

Внутритайловая растеризация начинается на уровне целого тайла. Размер плитки варьируется в зависимости от таких факторов, как размер пикселя, но давайте предположим, что мы работаем с плиткой 64×64. Учитывая этот начальный размер, мы вычисляем значения уравнения ребра в 16 тривиальных углах отклонения и тривиального принятия углов блоков 16×16, составляющих плитку, точно так же, как мы делали это на уровне плитки, но теперь мы делаем эти вычисления по 16 за раз. Начнем с тривиального теста на отбраковку.

Во-первых, мы вычисляем, какой угол плитки является тривиальным отклоненным углом, вычисляем значение уравнения края в этой точке и настраиваем таблицу, содержащую 16 шагов уравнения края, исходя из значения тривиального угла отклонения плитки. к банальным отклонениям углов блоков 16×16, из которых состоит плитка. Знаки полученных 16 значений говорят нам, какие из блоков полностью находятся за пределами края и поэтому могут быть проигнорированы, а какие хотя бы частично приняты и, следовательно, должны оцениваться дальше.

Например, на рис. 18 мы вычисляем тривиальные значения отбраковки для черного края, исходя из значения, которое мы вычислили ранее для тривиального отбракованного угла плитки, и удаляем пять блоков 16×16, составляющих плитку. Тривиальный отбракованный угол для плитки показан красным, а 16 тривиальных отбракованных углов для блоков показаны белым. Серые блоки — это те, которые отбрасываются по черному краю; вы можете видеть, что все их тривиальные отклоненные углы имеют положительные значения уравнения края. Остальные 11 блоков имеют отрицательные значения в их тривиальных отклоненных углах, поэтому они, по крайней мере, частично находятся внутри черного края.

Рис. 18. Тривиальные тесты отклонения для 16 блоков 16×16 в тайле.

Чтобы сделать этот процесс более понятным, на рис. 19 стрелки представляют 16 шагов, которые добавляются к тривиальному значению отклонения плитки черного края. Каждый из этих шагов — просто добавление, и мы можем выполнить 16 добавлений с помощью одной векторной инструкции, поэтому требуется только одна векторная инструкция для генерации 16 тривиальных значений отклонения и еще одна векторная инструкция — сравнение — для их проверки.

Рисунок 19. Шаги от тривиального отклонения угла для черного края до тривиального отклонения углов 16 блоков 16×16 для черного края.

Все сводится к установке правильных значений, а затем к выполнению одного векторного сложения и одного векторного сравнения. Помните, что уравнение края имеет форму Bx + Cy; поэтому, чтобы пройти расстояние по плитке, мы просто устанавливаем x и y как горизонтальную и вертикальную составляющие этого расстояния, оцениваем уравнение и добавляем его к начальному значению. Итак, все, что мы делаем на рисунке 19добавляет 16 значений, которые шаг за шагом уравнение края к 16 тривиальным отклонениям углов. Например, чтобы получить значение уравнения края в тривиальном отбракованном углу левого верхнего блока, мы должны начать со значения в тривиальном отбракованном углу плитки и добавить величину, на которую уравнение края изменяется для шага -48. пикселей по x и -48 пикселей по y, как показано желтой стрелкой на рисунке 20. Чтобы получить значение уравнения края в тривиальном отклоненном углу нижнего левого блока, мы должны вместо этого добавить величину, на которую уравнение края изменяет для шага -48 пикселей только по x, как показано фиолетовой стрелкой. И это действительно все, что есть в растеризаторе Larrabee — это всего лишь вопрос пошагового перемещения значений уравнения края вокруг плитки, чтобы определить, какие блоки и пиксели находятся внутри и снаружи краев.

Рисунок 20: Примеры пошагового выполнения уравнения ребра Bx + Cy.

Еще раз, мы проведем тривиальные тесты приема, а также тривиальные тесты отклонения. На рис. 21 мы вычислили тривиальные допустимые значения и определили, что 6 из блоков 16×16 тривиально принимаются для черного края, а 10 из них тривиально не принимаются. Мы знаем это, потому что значения уравнения черного края в тривиальных допустимых углах 6 розовых блоков отрицательны, поэтому эти блоки полностью находятся внутри края, а значения в тривиальных допустимых углах других 10 блоков положительны. , поэтому эти блоки не полностью находятся внутри черного края. Тривиальные допустимые значения для блоков могут быть вычислены пошагово любым из нескольких различных способов: из тривиального допустимого угла тайла, из тривиального отклоненного угла тайла или из 16 тривиальных значений отклонения для блоков. Несмотря на это, снова требуется только одна векторная инструкция для шага и одна векторная инструкция для проверки результатов. В сочетании с результатами тривиального теста на отбраковку мы также знаем, что 5 блоков частично приняты.

Рис. 21. Тривиальные тесты приема для 16 блоков 16×16 в плитке.

16 тривиальных значений отклонения и тривиального принятия могут быть рассчитаны всего с двумя сложениями векторов на ребро, используя таблицы, сгенерированные во время установки треугольника, и могут быть протестированы с помощью двух сравнений векторов, которые генерируют регистры маски, описывающие, какие блоки тривиально отвергаются и тривиально принимаются. Мы делаем это для трех ребер, объединяя результаты по И для создания масок для треугольника, выполняем некоторые битовые манипуляции с масками, чтобы они описывали тривиальное и частичное принятие, и сканируем результаты по битам, чтобы найти тривиальные и частично принятые блоки. Каждое 16×16, которое тривиально принимается для всех трех ребер, становится одной командой bin; опять же, дальнейшая растеризация пикселей в тривиально принятых блоках не требуется.

Это неочевидно, так что давайте представим себе процесс. Во-первых, давайте просто посмотрим на одно ребро и тривиально примем.

Для заданного ребра, скажем, ребра номер 1, мы берем значение уравнения ребра в тривиальном приемном углу плитки, передаем его в вектор, и вектор добавляет его к предварительно рассчитанным значениям 16 шагов к тривиальным допустимым углам тайла. блоки 16х16. Это дает нам значения ребра 1 в тривиальных допустимых углах 16 блоков, как показано на рисунке 22. (Показанные значения являются иллюстративными и не взяты из реального треугольника.)

Рис. 22. Тривиальные тесты приема ребра 1 для 16 блоков 16×16.

Значения шага, показанные во второй строке на рис. 22, вычисляются при построении треугольника с использованием векторного умножения и векторного умножения-сложения. На верхнем уровне растеризатора — тестировании блоков 16×16, составляющих тайл, как показано на рис. 22 — эти инструкции по настройке просто являются прямыми дополнительными затратами на растеризацию, поскольку верхний уровень выполняется только один раз для каждого треугольника, поэтому он Если быть точным, добавьте 6 инструкций к стоимости кода 16×16, который мы вскоре рассмотрим в листингах 1 и 2. Однако по мере нисходящей иерархии таблицы для более низких уровней (16×16-to-4×4 и маска) повторно используются несколько раз. Например, при переходе от блоков 16×16 к блокам 4×4 одна и та же таблица используется для всех неполных блоков 16×16 в тайле. Аналогично, имеется только одна таблица для создания масок для неполных блоков 4×4, поэтому дополнительные затраты на итерацию в листинге 3 из-за настройки таблицы будут равны 2 инструкциям, деленным на количество неполных блоков 4×4 в тайле. Обычно это намного меньше, чем 1 инструкция на блок 4×4 на ребро, хотя чем меньше треугольник, тем больше.

Затем мы сравниваем результаты с 0; как показано на рис. 22, это создает маску, содержащую 1 бит, где тривиальный допустимый угол блока меньше нуля, то есть везде, где тривиальный допустимый угол блока находится внутри края, что означает, что весь блок находится внутри края.

Мы делаем это для каждого из трех ребер, объединяя маски вместе для создания составной маски, как показано на рис. 23. (Объединение И происходит автоматически как часть обновления маски, как мы увидим позже, когда рассмотрим код.) Эта составная маска имеет 1 бит только в том случае, если блок тривиально принимается по всем трем краям, то есть для блоков, которые полностью тривиально принимаются и не требуют дальнейшей растеризации.

Рис. 23. Генерация составной тривиальной маски принятия для трех ребер.

Теперь мы можем побитово сканировать составную маску, выбирая тривиально принятые блоки 16×16 и сохраняя команду рисования блока для каждого из них в выходной очереди растеризатора. Первое битовое сканирование обнаружит, что блок 0 тривиально принят, второе битовое сканирование обнаружит, что блок 4 тривиально принято, а третье битовое сканирование обнаружит, что тривиально принятых блоков больше нет, как показано на рисунке 24.

Рис. 24. Сканирование составной тривиальной маски принятия для поиска тривиально принятых блоков 16×16.

Этот тип преобразования из параллельного в последовательный — эффективное определение и обработка релевантных элементов векторного результата — является ключом к получению хорошей производительности полувекторизуемого кода. Именно поэтому инструкция bsfi была добавлена ​​как часть новых инструкций Larrabee. Bsfi основан на существующей инструкции побитового сканирования, но улучшен, чтобы позволить начинать сканирование с любого бита, а не только с бита 0.

Наконец-то мы готовы взглянуть на реальный код. В листинге 1 показан тривиальный код принятия блоков 16×16 в тайле 64×64; этого будет достаточно, чтобы проиллюстрировать то, что мы обсуждали, и что-либо еще только усложнит объяснение. Давайте сопоставим эти инструкции с шагами, которые мы только что описали.

; При вводе:
; rsi: базовый указатель на данные потока
; v3: шаги от края 1 плитки тривиально принимают угол к углам блоков 16×16
; v4: шаги от края 2 плитки тривиально принимают угол к углам блоков 16×16
; v5: шаги от края 3 плитки тривиально принимают угол к углам блоков 16×16

; Значения шага до краев в 16 блоках 16×16, тривиальные допустимые углы {1to16}

; Проверить, находится ли каждый тривиальный угол приема внутри всех трех ребер
; К1 устанавливается первой инструкцией, затем результат
; вторая инструкция объединяется с k1 и аналогично для третьей инструкции , v2, [rsi+ConstantZero]{1to16}

; Получите маску; 1-биты тривиально принимают углы, равные
; внутри всех трех ребер
кмов eax, k1

; Цикл по 1-битам, выдающий команду draw-16×16-block
; для каждого банально принятого блока 16×16
bsf ecx, eax
jnz TrivialAcceptDone

TrivialAcceptLoop:
; <Сохранить команду draw-16x16-block вместе с расположением (x,y)>

bsfi ecx, eax
jnz TrivialAcceptLoop
TrivialAcceptDone:

Листинг 1: Простой код принятия для блоков 16×16.

Во-первых, есть три вектора, которые добавляют к шагу 3 значения ребер к тривиальным допустимым углам 16x16s; это три инструкции ваддпи.

Во-вторых, есть три векторных сравнения для проверки знаков результатов, чтобы увидеть, тривиально ли блоки принимаются по краям; это три инструкции vcmpltpi. Составная маска накапливается в регистре маски k1.

Затем kmov копирует маску тривиально принятых блоков в регистр eax, и, наконец, существует цикл для побитового сканирования eax для выбора тривиально принятых блоков 16×16 один за другим, чтобы их можно было обрабатывать как блоки без дальнейшая растеризация.

Требуется всего 6 векторных инструкций, одно перемещение маски и две скалярные инструкции для настройки плюс две скалярные инструкции на каждый тривиально принятый блок, чтобы найти все тривиально допустимые 16×16 в тайле.

И, по правде говоря, для этого требуется не так уж много инструкций. То, что показано в листинге 1, представляет собой версию тривиального кода принятия, в котором используются обычные векторные инструкции, но на самом деле существует специальная инструкция, специально разработанная для ускорения растеризации — vaddsetspi — которая одновременно добавляет и устанавливает маску для знака. Я не упомянул об этом, потому что думал, что обсуждение было бы более ясным и более актуальным, если бы я использовал стандартные векторные инструкции, но, как вы можете видеть в листинге 2, если мы используем vaddsetspi, нам нужно всего 3 векторных инструкции, чтобы найти все тривиальные принимаются блоки 16×16.

; При вводе:
; rsi: базовый указатель на данные потока
; v3: шаги от края 1 плитки тривиально принимают угол к углам блоков 16×16
; v4: шаги от края 2 плитки тривиально принимают угол к углам блоков 16×16
; v5: шаги от края 3 плитки тривиально принимают угол к углам блоков 16×16

; Шаг к граничным значениям в 16 блоках 16×16 тривиально принимает углы &
; посмотреть, находится ли каждый тривиальный допустимый угол внутри всех трех ребер
kxnor k1, k1 ; установить маску на 0xFFFF
; Результат каждой инструкции объединяется с k1
vaddsetspi v0 {k1}, v3, [rsi+Edge1TileTrivialAcceptCornerValue]{1to16}
vaddsetspi v1 {k1}, v4, [rsi+Edge2TileTrivialAcceptCornerValue]{1to16}
vaddsetspi v2 {k1}, v5, [rsi+Edge3TileTrivialAcceptCornerValue]{1to16}

; Получите маску; 1-биты тривиально принимают углы, равные
; внутри всех трех ребер
кмов eax, k1

; Цикл по 1-битам, выдающий команду draw-16×16-block
; за каждый банально принятый блок 16х16
bsf ecx, eax
jnz TrivialAcceptDone

TrivialAcceptLoop:
; <Сохранить команду draw-16x16-block вместе с расположением (x,y)>

bsfi ecx, eax
jnz TrivialAcceptLoop
TrivialAcceptDone:

Листинг 2: Простой код принятия для блоков 16×16 с использованием vaddsetspi.

Также может быть меньше активных ребер из-за тривиальных приемов на уровне тайла (помните, ребра, которые тривиально принимаются для тайла, могут игнорироваться — и игнорируются — при растрировании внутри тайла), и это приведет к еще меньшему количеству инструкций ; это еще один случай, когда программное обеспечение может повысить производительность, адаптируясь к данным.

Спуск по иерархии растеризации

Теперь мы закончили растеризацию тривиально принятых блоков 16×16, но нам все еще нужно обрабатывать частично покрытые блоки 16×16, и к этому моменту должно быть очевидно, как это работает; мы спускаемся в каждую часть 16×16, чтобы оценить содержащиеся в ней блоки 4×4, точно так же, как мы спускались в тайл 64×64, чтобы оценить содержащиеся в нем блоки 16×16. Опять же, тривиально принятые полноприводные автомобили мы отправляем прямо в мусорное ведро. Однако частично принятые форматы 4×4 необходимо преобразовать в пиксельные маски. Это делается с помощью векторного добавления предварительно рассчитанной, независимой от позиции таблицы для каждого края, который переходит от тривиального угла отклонения 4×4 к центру самого пикселя; затем знаковые биты могут быть объединены по И вместе, чтобы сформировать пиксельную маску.

На рис. 25 показано вычисление пиксельной маски. Из угла тривиального отклонения 4×4, показанного красным, одно добавление дает значение уравнения для черного края в центрах 16 пикселей. Красные стрелки показывают, как 16 значений в предварительно рассчитанной, независимой от положения таблице шагов для каждого края добавляются к тривиальному отбракованному углу 4×4 для оценки уравнения края в центрах 16 пикселей. Пиксели, показанные синим цветом, имеют отрицательные значения и находятся внутри края. На этом слайде показана фактическая сгенерированная маска с 1 битом для каждого пикселя внутри края и 0 битом для каждого пикселя снаружи.

Рис. 25. Маска пикселя вычисляется в центрах пикселей путем пошаговой обработки относительно тривиального угла отклонения для 4×4.

Рисунок 25 — хорошая демонстрация того, как эффективность векторов может падать при частично векторизуемых задачах, и почему Larrabee использует векторы шириной 16, а не что-то большее. Мы часто проделываем всю работу, необходимую для создания пиксельной маски для 4×4, только для того, чтобы обнаружить, что многие или большинство пикселей не покрыты, так что большая часть работы была потрачена впустую — и чем шире вектор, тем ниже отношение покрытое становится непокрытым в среднем, и тем больше работы тратится впустую.

В листинге 3 показан код для вычисления пиксельных масок для всех частично закрытых блоков 4×4 в частично закрытом блоке 16×16. Обратите внимание, что это единственный случай, когда выполняется попиксельная работа; все случаи сплошного покрытия блоков обрабатываются без создания пиксельной маски.

; При вводе:
; rbx: указатель на выходной буфер
; rsi: базовый указатель на данные потока
; k1: маска частично принятых блоков 4×4 в текущем 16×16
; v0: край 1 тривиально отбрасывает угловые значения для блоков 4×4 в текущем 16×16
; v1: край 2 тривиально отбрасывает угловые значения для блоков 4×4 в текущем 16×16
; v2: край 3 тривиальные значения отклонения углов для блоков 4×4 в текущем 16×16

; Сохраните значения в углах 16 4×4 в 16×16 для индексации в
vstored [rsi+Edge1TrivialRejectCornerValues4x4], v0
vstored [rsi+Edge2TrivialRejectCornerValues4x4], v1
vstored [rsi+Edge3TrivialRejectCornerValues4x4], v2 900; Загрузить таблицы шагов от углов 4×4 до центров пикселей
vloadd v3, [rsi+Edge1PixelCenterTable]
vloadd v4, [rsi+Edge2PixelCenterTable]
vloadd v5, [rsi+Edge3PixelCenterTable]

; Цикл через 1-бит из тривиального теста отклонения в блоке 16×16 (тривиальные приемы были
; ранее выполнено XOR), спускаясь для растеризации каждого частично принятого 4×4
kmov eax, k1
bsf ecx, eax
jnz Partial4x4Done

Partial4x4Loop:

9 ; Посмотрите, находится ли центр каждого из 16 пикселей внутри всех трех краев
; Используйте rcx, индекс из битового сканирования текущего частично принятого 4×4, для индексации в
; тривиальные значения углов отклонения 4×4, сгенерированные на уровне 16×16, и выбор
; тривиальные значения углов отклонения для текущего частично принятого 4×4
; К2 устанавливается первой инструкцией, затем результат
; вторая инструкция объединяется по И с k2, и аналогично для третьей инструкции
vcmpgtpi k2, v3, [rsi+Edge1TrivialRejectCornerValues4x4+rcx*4]{1to16}
vcmpgtpi k2 {k2}, v4, [rsi+Edge2TrivialRejectCornerValues4x4+rcx*4]{ 1to16}
vcmpgtpi k2 {k2}, v5, [rsi+Edge3TrivialRejectCornerValues4x4+rcx*4]{1to16}

; Магазин маски
kmov edx, k2
mov [rbx], dx

; <Сохранение местоположения (x,y) и продвижение rbx>

bsfi ecx, eax
jnz Partial4x4Loop
Partial4x4Done:

Листинг 3. Код маски пикселя для частично закрытых блоков 4×4.

В листинге 3 сначала хранятся тривиальные значения отклоненных углов для 16 блоков 4×4 для трех краев. Это значения, относительно которых мы будем шагать, чтобы сгенерировать окончательные пиксельные маски для каждого частичного 4×4, и они были сгенерированы ранее кодом 16×16, который выполнялся непосредственно перед этим кодом. Это делается с помощью трех vstored-инструкций.

Затем таблицы шагов для трех ребер загружаются с помощью трех инструкций vloadd. (На самом деле, они, вероятно, будут предварительно загружены в регистры при настройке треугольника и останутся там на протяжении всей растеризации треугольника, но их загрузка здесь проясняет, что происходит.)

После завершения настройки код сканирует частичную маску принятия, которая также была сгенерирована ранее кодом 16×16. Сначала маска копируется в eax с помощью инструкции kmov, а затем используется bsfi для поиска каждого частично принятого блока 4×4 по очереди.

Для каждого найденного частично покрытого 4×4, код выполняет три векторных сравнения, чтобы оценить три уравнения ребер в центрах 16 пикселей. Обратите внимание, что каждый vcmpgtpi использует индекс текущего 4×4 для извлечения тривиального значения отклонения угла для этого 4×4 из вектора, сгенерированного на уровне 16×16. Хотя мы могли бы напрямую добавить, а затем проверить знаки уравнений ребра, как я описал ранее, более эффективно вместо этого изменить порядок вычислений, перевернув знаки таблиц шагов, чтобы тестирование можно было выполнить с одним сравнением для каждого ребра. Иными словами, вместо того, чтобы складывать два значения и смотреть, меньше ли результат, чем ноль:

m + n < 0

эквивалентно и более эффективно сравнивать одно значение непосредственно с отрицанием другого значения:

m < -n.

(Если вам интересно, мы не могли использовать этот трюк на уровнях иерархии 16×16 и 64×64, потому что в этих случаях, помимо получения результата теста, нам также нужно сохранить результат теста. добавить, чтобы мы могли передать его вниз по иерархии как новое значение угла.)

Результатом сравнения является окончательная составная пиксельная маска для этого 4×4, которую можно сохранить в выходной очереди растеризации. И все: как только все настроено, стоимость растеризации каждого частичного 4×4 составляет три векторных инструкции, инструкцию маски и несколько скалярных инструкций. Еще раз, если бы вся плитка была тривиально принята против одного или двух ребер, тогда потребовалось бы пропорционально меньше векторных инструкций.

Одна приятная особенность подхода к растеризации Larrabee заключается в том, что MSAA (многосэмпловое сглаживание) выпадает из-за одного дополнительного векторного сравнения на 16 сэмплов на ребро, так как это просто другой шаг, чем тривиальное отклонение угла. (Это для частично принятых блоков 4×4; для всех тривиально принятых блоков нет дополнительных затрат на растеризацию MSAA.) На рис. 26 каждый пиксель делится на четыре выборки, и показан шаг к одной из четырех выборок, а не к центру каждого пикселя; для этого требуется одно сравнение, поэтому для создания полной выборочной маски MSAA для 16 пикселей потребуется четыре сравнения.

Рис. 26. Переход к одному набору образцов для растеризации 4X MSAA частично покрытого 4×4.

Собираем все вместе

Теперь, когда мы прошли весь путь вниз по иерархии растеризации, давайте вернемся и снова посмотрим на обзор спуска растеризации, с которого мы начали, на этот раз с подробным пониманием того, что происходит.

На рис. 27 показаны треугольник и плитка 64×64, на которую должен быть нарисован треугольник, при этом плитка разделена на блоки 16×16; Рисунок 27 повторяет рисунок 8, но на этот раз я добавил пунктирные продолжения краев к границе плитки, чтобы мы могли видеть, какие блоки и пиксели находятся по каким сторонам краев.

Рис. 27. Треугольник, который нужно растрировать, показан на фоне пикселей в плитке 64 x 64. Блоки 16×16, которые не были отклонены банально, выделены зеленым и желтым цветом.

Чтобы растеризовать треугольник на рис. 27, мы сначала вычисляем значения трех уравнений треугольника для ребер в тривиальном допустимом и тривиальном отклоненном углах плитки и обнаруживаем, что плитка не является ни тривиально отклоненной, ни тривиально принятой ни одним краем. (Опять же, на самом деле это будет сделано только для большого треугольника; мы будем использовать тесты ограничивающей рамки для такого маленького треугольника.) Мы настраиваем различные ступенчатые таблицы, которые мы будем использовать, а затем шагаем уравнения ребер до их соответствующих тривиальных значений. принять и тривиально отклонить углы 16 блоков размером 16×16 каждый, составляющих тайл, и составить маску, содержащую признаки результатов.

Затем мы сканируем полученную маску по битам, обнаруживаем, что 12 из 16 блоков тривиально отбрасываются, и спускаемся в каждый из оставшихся 4 блоков по очереди. В трех блоках мы в конечном итоге обнаружим, что рисовать нечего, поэтому в целях данного обсуждения мы их проигнорируем и рассмотрим более интересный случай, когда мы спустимся в блок, внутри которого находится треугольник. , блок обведен желтым. (Обратите внимание, что если бы треугольник был достаточно большим, чтобы полностью покрыть блок 16×16, этот блок был бы тривиально принят, и дальнейший спуск в этот блок не потребовался бы. )

Прежде чем мы посмотрим, что происходит, когда мы спустимся в блок 16×16, содержащий треугольник, есть еще один момент на рис. 27, на который мы должны обратить внимание. Вы могли заметить, что в более ранней версии этого рисунка, рис. 8, был найден только один желтый блок, а не три зеленых блока. Почему на этот раз битовое сканирование нашло 4 блока, когда треугольник на самом деле целиком содержится в одном блоке? Причина в том, что подход к растеризации Ларраби, обсуждаемый в этой статье, может только устранять блоки, тривиально отбрасывая их, и если вы внимательно посмотрите, то увидите, что ни один из трех зеленых блоков не отбрасывается тривиально ни одним ребром. Это неэффективность этого метода растеризации, хотя есть методы, выходящие за рамки этой статьи, которые устраняют большую часть неэффективности.

Спускаясь по иерархии растеризации, мы берем блок 16×16, содержащий треугольник, разделяем его на 16 блоков 4×4 и оцениваем, какие из них соприкасаются с треугольником, пошагово оценивая уравнение края в каждом из их тривиальных приемных и тривиальных отклоненных углов для каждого ребра, как показано на рис. 28. Мы обнаруживаем, что 10 блоков тривиально отвергаются, и что ни один из 6 оставшихся блоков не принимается тривиально по всем трем ребрам.

Рис. 28. Растрирование образца треугольника в содержащем его блоке 16 x 16. Блоки 4×4, которые не были отклонены тривиально, выделены.

Мы, наконец, достигли нижней части иерархии растеризации, поэтому мы можем выполнить побитовое сканирование маски частичного принятия, сгенерированной для 16×16, найти частично принятые блоки 4×4 и сгенерировать пиксельную маску 4×4 для каждого из блоки по очереди, как показано на рисунке 29.

Рисунок 29. Растеризация пикселей в частичных блоках 4×4, покрывающих треугольник.

Здесь мы снова видим, что зависимость от тривиального отклонения для устранения блоков привела к ложному срабатыванию блока, который на самом деле не касается треугольника (крайний левый блок). Можно выполнить тесты ограничивающей рамки для устранения таких блоков, но неясно, является ли это более эффективным, чем простое тестирование пустых масок — то есть масок без включенных пикселей — и пропуск этих блоков.

После завершения этого блока 16×16 мы возвращаемся к растрированию других блоков 16×16, которые не были тривиально отклонены (в данном случае оказалось, что они не содержат никакого треугольника).

Вот и все!

Замечания по растеризации

Теперь, когда мы поняли основной алгоритм растеризации, давайте кратко рассмотрим некоторые интересные усовершенствования реализации.

В программном обеспечении у нас нет роскоши пользовательских данных и размеров ALU, но у нас есть роскошь адаптации к входным данным, и эта адаптивная растеризация помогает повысить нашу эффективность. Например, в худшем случае для оценки фронта необходимо использовать 48 бит; для этих случаев, будучи программным обеспечением, мы должны использовать 64 бита, поскольку в Larrabee нет поддержки 48-битных целых чисел. Однако нам вовсе не обязательно делать это для 90+% всех треугольников, которые помещаются в ограничивающую рамку 128×128, потому что в этих случаях достаточно 32 бит.

Когда нам нужно выполнить оценку 64-битного края, мы должны использовать его только для назначения плитки. Как оказалось, в тайлах размером до 128×128 (а 128×128 — наш самый большой размер тайла) любое ребро, которое не принимается или не отвергается тайлом тривиально, всегда может быть растрировано с использованием 32 бит.

Мы также можем обнаруживать треугольники, которые помещаются в ограничительную рамку 16×16, и обрабатывать их с одним меньшим уровнем спуска, меньшими настройками и без тривиальной приемочной проверки (поскольку в таких маленьких треугольниках редко будут тривиально принятые 4×4). Наконец, треугольники, которые помещаются в очень маленькие ограничивающие рамки, могут быть созданы путем прямого вычисления масок для 16 или 32 пикселей, с небольшой настройкой и минимальной обработкой.

На самом деле, для маленьких треугольников мы могли бы даже взять значение z ближайшей вершины и сравнить его с буфером z для ограничивающей рамки треугольника и, возможно, отклонить треугольник по z еще до того, как мы его растрируем!

Есть и другие возможности оптимизации, которые я не буду рассматривать, потому что в этой статье просто нет места, и, конечно, нельзя сказать, насколько хорошо они будут работать, пока мы их не попробуем, но в программном обеспечении есть одна приятная особенность: его легко настроить. запустите эксперименты, чтобы проверить их.

Заключительные мысли

На этом мы завершаем наш краткий обзор подхода Ларраби к растеризации и изучение того, как векторное программирование можно применить к полупараллельной задаче. Как я упоминал ранее, программная растеризация никогда не будет соответствовать пиковой производительности и энергоэффективности выделенного оборудования для данной области кремния, но пока что она доказала свою достаточную эффективность. У него также есть значительное преимущество, заключающееся в том, что, поскольку он использует ядра общего назначения, те же ресурсы, которые используются для растеризации, могут использоваться для других целей в другое время, и наоборот. Как говорит Том Форсайт, поскольку весь чип является программируемым, мы можем эффективно использовать больше квадратных миллиметров для любой конкретной задачи по мере необходимости — вплоть до всего чипа; другими словами, конвейер может динамически перенастраивать свои ресурсы обработки по мере изменения рабочей нагрузки рендеринга. Если мы получаем большую нагрузку по растеризации, мы можем, при необходимости, задействовать все ядра; это не будет самый эффективный растеризатор на квадратный миллиметр, но это будет чертовски много квадратных миллиметров растеризатора, и все они будут делать то, что наиболее важно в данный момент, в отличие от традиционного графического чипа с аппаратным растеризатором, где большая часть схемы простаивала бы при большой нагрузке по растеризации. Чуть позже, когда нагрузка переключится на шейдер, весь чип Larrabee может стать шейдером, если это необходимо. Программное обеспечение просто предлагает совершенно другой набор сильных и слабых сторон.

У Ларраби есть чему поучиться и переосмыслить, и у него большой потенциал. Только время покажет, насколько хорошо все это сработает, а между тем, это, безусловно, интересное время для программиста производительности!

Дополнительную информацию о Larrabee можно найти на www.intel.com/software/graphics.

{Примечание редактора ISN: эта статья была первоначально опубликована на портале Dr. Dobbs}

Как работает рендеринг 3D-игр, более глубокое погружение: растеризация и трассировка лучей

Во второй части нашего более глубокого обзора рендеринга 3D-игр мы сосредоточимся на том, что происходит с 3D-миром после завершения обработки всех вершин. Нам нужно снова стряхнуть пыль с наших учебников по математике, разобраться с геометрией усеченных конусов и обдумать загадку перспективы. Мы также быстро погрузимся в физику трассировки лучей, освещения и материалов — отлично!

Основная тема этой статьи посвящена важному этапу рендеринга, когда трехмерный мир точек, линий и треугольников становится двухмерной сеткой цветных блоков. Это во многом то, что просто «происходит», поскольку процессы, связанные с переходом от 3D к 2D, происходят незаметно, в отличие от нашей предыдущей статьи, где мы могли сразу увидеть эффекты вершинных шейдеров и тесселяции. Если вы не готовы ко всему этому, не беспокойтесь — вы можете начать работу с нашим рендерингом 3D-игр 101. Но как только вы настроитесь, прочитайте наш следующий взгляд на мир 3D-графики.

Часть 0: Рендеринг 3D-игры 101
Объяснение создания графики
Часть 1. Рендеринг 3D-игры: обработка вершин
Более глубокое погружение в мир 3D-графики
Часть 2. Рендеринг 3D-игр: растеризация и трассировка лучей
От 3D к Flat 2D, POV и освещению
Часть 3. Рендеринг 3D-игры: текстурирование
Билинейная, трилинейная, анизотропная фильтрация, наложение рельефа, дополнительные функции
Часть 4. Рендеринг в 3D-игре: освещение и тени
Математика освещения, SSR, Ambient Occlusion, Shadow Mapping
Часть 5. Рендеринг 3D-игр: сглаживание
SSAA, MSAA, FXAA, TAA и другие

Подготовка к 2-мерному измерению

Подавляющее большинство из вас будет просматривать этот веб-сайт на абсолютно плоском мониторе или экране смартфона; даже если вы спокойно относитесь к детям и у вас причудливый изогнутый монитор, изображения, которые он отображает, состоят из плоской сетки цветных пикселей. И все же, когда вы играете в последнюю версию Call of Mario: Deathduty Battleyard, изображения кажутся трехмерными. Объекты перемещаются в окружающую среду и выходят из нее, становясь больше или меньше по мере движения к камере и от нее.

Используя в качестве примера Fallout 4 от Bethesda 2014 года, мы можем легко увидеть, как вершины были обработаны для создания ощущения глубины и расстояния, особенно если запустить его в режиме каркаса (выше).

Если вы выберете любую 3D-игру сегодняшнего дня или последних двух десятилетий, почти каждая из них будет выполнять одну и ту же последовательность событий для преобразования 3D-мира вершин в 2D-массив пикселей. Имя процесса, выполняющего изменение, часто называют 9.3320 растеризация , но это всего лишь один из многих шагов во всей этой хитрости.

Нам нужно разбить некоторые этапы и изучить применяемые методы и математические расчеты, а для справки мы будем использовать последовательность, используемую Direct3D, чтобы выяснить, что происходит. На изображении ниже показано, что делается с каждой вершиной в мире:

Конвейер преобразования Direct3D

Мы видели, что было сделано на мировой космической сцене в нашей части 1 статьи: здесь вершины трансформируются и окрашиваются, с помощью многочисленных матричных вычислений. Мы пропустим следующий раздел, потому что все, что происходит с пространством камеры, это то, что преобразованные вершины корректируются после того, как они были перемещены, чтобы сделать камеру опорной точкой.

Следующие шаги слишком важны, чтобы их пропускать, потому что они абсолютно необходимы для перехода от 3D к 2D — если все сделано правильно, наш мозг будет смотреть на плоский экран, но «видеть» сцену с глубиной и масштаб — сделано неправильно, и все будет выглядеть очень странно!

Все дело в перспективе

Первый шаг в этой последовательности включает определение поля зрения, которое видит камера. Это делается путем установки углов для горизонтального и вертикального поля зрения — первый часто можно изменить в играх, поскольку у людей лучше боковое периферийное зрение по сравнению с верхним и нижним.

Мы можем получить представление об этом из этого изображения, показывающего поле зрения человека:

Источник: Zyxwv99 | Wikimedia Commons

Два угла поля зрения (сокращенно fov) определяют форму усеченной пирамиды — трехмерной пирамиды с квадратным основанием, исходящей из камеры. Первый угол соответствует по вертикали fov, второй — по горизонтали ; мы будем использовать символы α и β для их обозначения. Теперь мы не совсем видим мир таким образом, но в вычислительном отношении гораздо проще разработать усеченную пирамиду, чем пытаться создать реалистичный объемный вид.

Источник: MithrandirMage | Wikimedia Commons

Также необходимо определить две другие настройки — положение ближней (или передней) и дальней (задней) плоскостей отсечения . Первый срезает вершину пирамиды, но, по сути, определяет, насколько близко к положению камеры что-либо будет нарисовано; последний делает то же самое, но определяет, как далеко от камеры будут отображаться любые примитивы.

Размер и положение ближней плоскости отсечения важны, так как это становится тем, что называется видовой экран . По сути, это то, что вы видите на мониторе, то есть визуализированный кадр, и в большинстве графических API область просмотра «рисуется» из верхнего левого угла. На изображении ниже точка (a1, b2) будет началом плоскости, и отсюда измеряются ширина и высота плоскости.

Соотношение сторон области просмотра не только имеет решающее значение для того, как будет выглядеть визуализируемый мир, но и должно соответствовать соотношению сторон монитора. В течение многих лет это всегда было 4:3 (или 1,3333… как десятичное значение). Однако сегодня многие из нас играют с такими соотношениями сторон, как 16:9.или 21:9, он же широкоэкранный и сверхширокоэкранный.

Координаты каждой вершины в пространстве камеры необходимо преобразовать так, чтобы все они уместились на ближней плоскости отсечения, как показано ниже: )

Преобразование выполняется с использованием другой матрицы — эта конкретная называется матрицей перспективной проекции . В нашем примере ниже мы используем углы поля зрения и положения плоскостей отсечения для выполнения преобразования; вместо этого мы могли бы использовать размеры области просмотра.

Вектор положения вершины умножается на эту матрицу, что дает новый набор преобразованных координат.

И вуаля! Теперь у нас есть все наши вершины, написанные таким образом, что исходный мир теперь выглядит как вынужденная трехмерная перспектива, поэтому примитивы рядом с передней плоскостью отсечения кажутся больше, чем те, что ближе к дальней плоскости.

Хотя размер области просмотра и углы поля зрения связаны, их можно обрабатывать по отдельности — другими словами, вы можете установить усеченную пирамиду, чтобы получить ближнюю плоскость отсечения, которая отличается по размеру и соотношению сторон от окно просмотра. Для этого требуется дополнительный шаг в цепочке, где вершины в ближней плоскости отсечения необходимо снова преобразовать, чтобы учесть разницу.

Однако это может привести к искажению просматриваемой перспективы. Используя игру Skyrim от Bethesda 2011 года, мы можем увидеть, как регулировка горизонтального угла поля зрения β при сохранении того же соотношения сторон окна просмотра оказывает значительное влияние на сцену:

На этом первом изображении мы установили β = 75°, и сцена кажется совершенно нормальной. Теперь давайте попробуем это с β = 120°:

Сразу бросаются в глаза два отличия — во-первых, теперь мы можем видеть гораздо больше по сторонам нашего «зрения», а во-вторых, объекты теперь кажутся намного дальше. (особенно деревья). Однако визуальный эффект водной глади сейчас не выглядит, и это потому, что процесс не был рассчитан на это поле зрения.

Теперь предположим, что у нашего персонажа глаза как у пришельца, и установим β = 180°!

Это поле зрения дает нам почти панорамную сцену, но ценой серьезного искажения объектов, визуализируемых по краям поля зрения. Опять же, это потому, что дизайнеры игр не планировали и не создавали игровые ресурсы и визуальные эффекты для этого угла обзора (значение по умолчанию составляет около 70 °).

На приведенных выше изображениях может показаться, что камера сдвинулась, но это не так. Все, что произошло, это то, что форма усеченного конуса была изменена, что, в свою очередь, изменило размеры ближней плоскости отсечения. В каждом изображении соотношение сторон области просмотра осталось прежним, поэтому к вершинам была применена матрица масштабирования, чтобы все снова подошло.

Итак, ты в игре или нет?

После того, как все было правильно преобразовано на этапе проецирования, мы переходим к тому, что называется пространством клипа . Хотя это делается после проекции , легче представить себе, что происходит, если мы сделаем это раньше:

иметь треугольники внутри усеченного конуса; однако другая летучая мышь, самое дальнее дерево и панда находятся за пределами усеченного конуса. Хотя вершины, составляющие эти объекты, уже обработаны, они не будут видны в окне просмотра. Это означает, что они получают вырезано .

В отсечении усеченной пирамиды любые примитивы за пределами усеченной пирамиды полностью удаляются, а те, которые лежат на любой из границ, преобразуются в новые примитивы. Отсечение на самом деле не сильно повышает производительность, так как до этого момента все невидимые вершины обрабатывались вершинными шейдерами и т. д. Саму стадию отсечения также можно пропустить, если это необходимо, но это поддерживается не всеми API (например, стандартный OpenGL не позволит вам пропустить его, тогда как это можно сделать с помощью расширения API) .

Стоит отметить, что положение дальней плоскости отсечения не обязательно совпадает с расстоянием прорисовки в играх, поскольку последнее контролируется самим игровым движком. Что-то еще, что будет делать движок, это отсечение усеченной пирамиды — здесь запускается код, чтобы определить, будет ли объект находиться внутри усеченной пирамиды и/или влиять на все, что будет видимым; если ответ нет , то этот объект не отправляется на рендеринг. Это не то же самое, что отсечение пирамиды видимости, так как хотя примитивы за пределами пирамиды отбрасываются, они все равно проходят стадию обработки вершин. При отбраковке они вообще не обрабатываются, что значительно экономит производительность.

Теперь, когда мы выполнили все наши преобразования и отсечения, кажется, что вершины, наконец, готовы к следующему этапу всей последовательности рендеринга. Но это не так. Это связано с тем, что все математические операции, выполняемые при обработке вершин и пространственных операциях мирового масштаба, должны выполняться с однородной системой координат (т. е. каждая вершина имеет 4 компонента, а не 3). Однако окно просмотра является полностью двумерным, поэтому API ожидает, что информация о вершинах будет иметь значения только для 9.3320 x, y (хотя значение глубины z сохраняется).

Чтобы избавиться от 4-го компонента, выполняется перспективное деление , где каждый компонент делится на значение w . Эта корректировка блокирует диапазон значений x и y , который может принимать до [-1,1], а z до диапазона [0,1] — они называются нормализованными координатами устройства (сокращенно NDC ).

Если вам нужна дополнительная информация о том, что мы только что рассмотрели, и вы рады углубиться в математику, прочитайте превосходный учебник Сон Хо Ана по этому вопросу. Теперь давайте превратим эти вершины в пиксели!

Освойте этот растр

Как и в случае с преобразованиями, мы остановимся на том, как Direct3D устанавливает правила и процессы для преобразования области просмотра в сетку пикселей. Эта сетка похожа на электронную таблицу со строками и столбцами, где каждая ячейка содержит несколько значений данных (таких как цвет, значения глубины, координаты текстуры и т. д.). Обычно эта сетка называется растром , а процесс ее создания известен как растеризация . В нашей статье о 3D-рендеринге 101 мы очень упростили процедуру:

На приведенном выше изображении создается впечатление, что примитивы просто разбиты на маленькие блоки, но это гораздо больше. Самый первый шаг — выяснить, действительно ли примитив обращен к камере — например, на изображении ранее в этой статье, которое показывает усеченный конус, примитивы, составляющие спину серого кролика, не будут быть видимым. Таким образом, хотя они будут присутствовать в окне просмотра, их не нужно рендерить.

Примерное представление о том, как это выглядит, можно получить на следующей диаграмме. Куб претерпел различные преобразования, чтобы поместить 3D-модель в 2D-пространство экрана, и с точки зрения камеры некоторые грани куба не видны. Если предположить, что ни одна из поверхностей не является прозрачной, то некоторые из этих примитивов можно игнорировать.

Слева направо: Мировое пространство > Пространство камеры > Пространство проекции > Пространство экрана удалить (также известный как cull ) лицевые или обратные стороны для каждого примитива (или вообще не отбрасывать — например, каркасный режим ). Но откуда он знает, что обращено вперед, а что назад? Когда мы посмотрели на математику при обработке вершин, мы увидели, что треугольники (или, скорее, случай вершин) имеют векторы нормалей, которые сообщают системе, в какую сторону она обращена. С помощью этой информации можно выполнить простую проверку, и если примитив не проходит проверку, он удаляется из цепочки рендеринга.

Теперь пришло время начать применять пиксельную сетку. Опять же, это удивительно сложно, потому что система должна определить, помещается ли пиксель внутри примитива — полностью, частично или совсем не помещается. Для этого выполняется процесс под названием тестирование покрытия . На изображении ниже показано, как треугольники растрируются в Direct3D 11:

Источник: документы Microsoft Direct3D

Правило довольно простое: считается, что пиксель находится внутри треугольника, если центр пикселя проходит то, что Microsoft называет «верхним левым». правило. «Верхняя» часть — это проверка горизонтальной линии; центр пикселя должен быть на этой линии. «Левая» часть предназначена для негоризонтальных линий, и центр пикселя должен располагаться слева от такой линии. Существуют дополнительные правила для непримитивов, то есть простых линий и точек, и правила получают дополнительные условия, если используется мультивыборка .

Если мы внимательно посмотрим на изображение из документации Microsoft, мы увидим, что формы, созданные пикселями, не очень похожи на исходные примитивы. Это связано с тем, что пиксели слишком велики для создания реалистичного треугольника — растр содержит недостаточно данных об исходных объектах, что приводит к проблеме, называемой 9.3320 псевдоним .

Давайте воспользуемся UL Benchmark’s 3DMark03, чтобы увидеть алиасинг в действии:

Растр установлен на 720 x 480 пикселей

На первом изображении растр был установлен на очень низкий размер 720 на 480 пикселей. Псевдонимы хорошо видны на перилах, а тень отбрасывает оружие, которое держит главный солдат. Сравните это с растровым изображением, имеющим в 24 раза больше пикселей:

Растр с размером 3840 x 2160 пикселей

Здесь мы видим, что алиасинг на перилах и тени полностью исчез. Больший растр кажется подходящим каждый раз, но размеры сетки должны поддерживаться монитором, на котором будет отображаться кадр, и, учитывая, что эти пиксели должны быть обработаны, после процесса растеризации происходит быть очевидным штрафом за производительность.

Здесь может помочь мультисэмплинг, и вот как он работает в Direct3D:

Источник: документы Microsoft Direct3D

Вместо того, чтобы просто проверять, соответствует ли центр пикселя правилам Вместо этого тестируются подвыборок ) в каждом пикселе, и если какой-либо из них в порядке, то весь этот пиксель образует часть формы. Может показаться, что это не имеет никакой пользы и, возможно, даже усугубляет алиасинг, но при использовании мультисэмплинга информация о том, какие подвыборки покрываются примитивом, и результаты обработки пикселей сохраняются в буфере в памяти.

Затем этот буфер используется для смешивания данных подвыборки и пикселей таким образом, чтобы края примитива были менее блочными. Мы еще раз рассмотрим всю ситуацию с алиасингом в одной из следующих статей, а пока вот что может сделать мультисэмплинг при использовании на растре с небольшим количеством пикселей:

различных форм значительно сократилось. Большой растр, безусловно, лучше, но снижение производительности может способствовать использованию вместо этого мультисэмплинга.

Что-то еще, что можно сделать в процессе растеризации, это тестирование окклюзии . Это необходимо сделать, потому что окно просмотра будет заполнено примитивами, которые будут перекрываться ( occluded ) — например, на изображении выше треугольники, обращенные вперед, которые составляют солидер на переднем плане, перекрывают те же треугольники на переднем плане. другой солдат. Помимо проверки того, покрывает ли примитив пиксель, можно также сравнить относительные глубины, и если один отстает от другого, то его можно пропустить из остального процесса рендеринга.

Однако, если ближний примитив прозрачен, то дальний по-прежнему будет виден, даже если он не прошел проверку окклюзии. Вот почему почти все 3D-движки выполняют проверку окклюзии до того, как отправят что-либо в графический процессор, и вместо этого создают что-то, называемое z-буфером , как часть процесса рендеринга. Здесь кадр создается как обычно, но вместо того, чтобы сохранять в памяти окончательные цвета пикселей, графический процессор сохраняет только значения глубины. Затем это можно использовать в шейдерах для проверки видимости с большим контролем и точностью над аспектами, связанными с перекрытием объектов.

Источник: -Зевс- | Wikimedia Commons

На приведенном выше изображении чем темнее цвет пикселя, тем ближе этот объект к камере. Кадр рендерится один раз, чтобы создать z-буфер, затем рендерится снова, но на этот раз, когда пиксели обрабатываются, запускается шейдер, чтобы сравнить их со значениями в z-буфере. Если он не виден, то этот цвет пикселя не помещается в окончательный буфер кадра.

На данный момент основной заключительный шаг — выполнить интерполяцию атрибутов вершин — на нашей первоначальной упрощенной диаграмме примитивом был полный треугольник, но не забывайте, что окно просмотра заполнено только углами фигур, а не самой фигурой. Таким образом, система должна определить цвет, глубину и текстуру примитива между вершинами, и это называется интерполяцией . Как вы понимаете, это еще один расчет, и тоже не простой.

Несмотря на то, что растровый экран является 2D, структуры внутри него представляют принудительную 3D перспективу. Если бы линии были действительно двумерными, то мы могли бы использовать простой линейное уравнение для определения различных цветов и т. д. по мере перехода от одной вершины к другой. Но из-за трехмерного аспекта сцены интерполяция должна учитывать перспективу — прочитайте превосходный блог Саймона Юнга на эту тему, чтобы получить больше информации о процессе.

Итак, вот как трехмерный мир вершин становится двухмерной сеткой цветных блоков. Мы еще не совсем закончили.

Все наоборот (за исключением случаев, когда это не так)

Прежде чем мы закончим рассмотрение растеризации, нам нужно сказать кое-что о порядке последовательности рендеринга. Мы не говорим о том, где, например, тесселяция появляется в последовательности; вместо этого мы имеем в виду порядок обработки примитивов. Объекты обычно обрабатываются в том порядке, в котором они появляются в индексном буфере (блоке памяти, который сообщает системе, как вершины сгруппированы вместе), и это может иметь значительное влияние на то, как обрабатываются прозрачные объекты и эффекты.

Причина этого в том, что примитивы обрабатываются по одному, и если вы сначала визуализируете те, что находятся впереди, то ни один из тех, что позади них, не будет виден (вот где отсечение окклюзии действительно вступает в силу play) и может быть исключен из процесса (помогая производительности) — это обычно называется « рендерингом вперед-назад» и требует, чтобы индексный буфер был упорядочен таким образом.

Однако, если некоторые из этих примитивов прямо перед камерой прозрачны, то рендеринг спереди назад приведет к тому, что объекты позади прозрачного будут пропущены. Одним из решений является рендеринг всего в обратном порядке, а прозрачные примитивы и эффекты выполняются в последнюю очередь.

Слева направо: порядок сцен, рендеринг спереди назад, рендеринг сзади наперед

Итак, все современные игры делают рендеринг сзади наперед, да? Нет, если это может помочь — не забывайте, что рендеринг каждого отдельного примитива будет иметь гораздо большие затраты производительности по сравнению с рендерингом только тех, которые можно увидеть. Существуют и другие способы обработки прозрачных объектов, но, вообще говоря, универсального решения не существует, и каждая ситуация должна обрабатываться уникальным образом.

Это, по сути, суммирует плюсы и минусы растеризации — на современном оборудовании это действительно быстро и эффективно, но это все еще приблизительное представление о том, что мы видим. В реальном мире каждый объект будет поглощать, отражать и, возможно, преломлять свет, и все это влияет на просматриваемую сцену. Разделив мир на примитивы, а затем прорисовав только некоторые из них, мы получим быстрый, но грубый результат.

Если бы только был другой способ…

Там

есть другой путь: Трассировка лучей

Почти пять десятилетий назад ученый-компьютерщик по имени Артур Аппель разработал систему рендеринга изображений на компьютере, при которой один луч света направлялся по прямой линии от камеры до тех пор, пока не попадал на объект. Оттуда свойства материала (его цвет, отражательная способность и т. д.) будут затем изменять интенсивность светового луча. Каждый пиксель в визуализируемом изображении будет иметь один луч, и будет выполняться алгоритм, выполняющий последовательность математических операций для определения цвета пикселя. Процесс Аппеля стал известен как raycasting.

Примерно 10 лет спустя другой ученый по имени Джон Уиттед разработал математический алгоритм, который делал то же самое, что и подход Аппеля, но когда луч попадал на объект, он затем генерировал дополнительные лучи, которые распространялись в разных направлениях в зависимости от материала объекта. . Поскольку эта система генерировала новые лучи для каждого взаимодействия с объектом, алгоритм был рекурсивным по своей природе и поэтому был намного сложнее в вычислительном отношении; однако у него было значительное преимущество перед методом Аппеля, поскольку он мог правильно учитывать отражения, преломление и затенение. Название этой процедуры было трассировка лучей (строго говоря, это обратная трассировка лучей , поскольку мы следим за лучом от камеры, а не от объектов) и с тех пор это святой Грааль для компьютерной графики и кино.

Эта процедура называлась трассировкой лучей (строго говоря, обратной трассировкой лучей, поскольку мы следуем за лучом от камеры, а не от объектов), и с тех пор она стала святым Граалем для компьютерной графики и кино.

На изображении выше мы можем получить представление о работе алгоритма Уиттеда. Один луч испускается камерой для каждого пикселя в кадре и движется, пока не достигнет поверхности. Эта конкретная поверхность полупрозрачна, поэтому свет будет отражаться и преломляться через нее. В обоих случаях генерируются вторичные лучи, которые проходят до тех пор, пока не взаимодействуют с поверхностью. Также генерируются дополнительные вторичные, учитывающие цвет источников света и создаваемые ими тени.

Рекурсивная часть процесса заключается в том, что вторичные лучи могут генерироваться каждый раз, когда новый луч пересекает поверхность. Это может легко выйти из-под контроля, поэтому количество генерируемых вторичных лучей всегда ограничено. После завершения пути луча вычисляется его цвет в каждой конечной точке на основе свойств материала этой поверхности. Затем это значение передается вниз по лучу к предыдущему, корректируя цвет этой поверхности и так далее, пока мы не достигнем эффективной начальной точки первичного луча: пикселя в кадре.

Это может быть очень сложно, и даже простые сценарии могут привести к большому количеству вычислений. К счастью, кое-что можно сделать, чтобы помочь — например, использовать аппаратное обеспечение, специально предназначенное для ускорения этих конкретных математических операций, точно так же, как это делается для матричных вычислений при обработке вершин (подробнее об этом чуть позже). ). Еще один критический момент — попытаться ускорить процесс, выполняемый для определения того, в какой объект попадает луч и где именно на поверхности объекта происходит пересечение — если объект состоит из большого количества треугольников, это может быть неожиданно. трудно сделать:

Источник: трассировка лучей в реальном времени с Nvidia RTX

Вместо того, чтобы тестировать каждый отдельный треугольник, в каждом отдельном объекте перед трассировкой лучей создается список ограничивающих объемов (BV) — это не что иное, как кубоиды, которые окружает рассматриваемый объект, последовательно генерируя меньшие для различных структур внутри объекта.

Например, первый BV будет для всего кролика. Следующая пара покрывала ему голову, ноги, туловище, хвост и т. д.; каждый из них затем будет другим набором томов для меньших структур в голове и т. д., с последним уровнем томов, содержащим небольшое количество треугольников для тестирования. Затем все эти тома упорядочиваются в упорядоченный список (называемый BV иерархия или BVH для краткости), так что система каждый раз проверяет относительно небольшое количество BV:

Хотя использование BVH технически не ускоряет реальную трассировку лучей, последующий необходимый алгоритм поиска, как правило, намного быстрее, чем необходимость проверять, пересекается ли один луч с одним из миллионов треугольников в трехмерном мире.

Сегодня такие программы, как Blender и POV-ray, используют трассировку лучей с дополнительными алгоритмами (такими как трассировка фотонов и радиосити) для создания высокореалистичных изображений:

Источник: Жиль Тран | Wikimedia Commons

Возникает очевидный вопрос: если трассировка лучей так хороша, почему мы не используем ее повсеместно? Ответы лежат в двух областях: во-первых, даже простая трассировка лучей генерирует миллионы лучей, которые приходится вычислять снова и снова. Система начинает с одного луча на пиксель экрана, поэтому при разрешении всего 800 x 600 генерируется 480 000 первичных лучей, а затем каждый из них генерирует несколько вторичных лучей. Это очень тяжелая работа даже для современных настольных ПК. Вторая проблема заключается в том, что базовая трассировка лучей на самом деле не очень реалистична и что для правильной реализации необходимо включить целый ряд дополнительных, очень сложных уравнений.

Даже с современным аппаратным обеспечением ПК требуемый объем работы выходит за рамки возможного, чтобы сделать это в режиме реального времени для текущей 3D-игры. В нашей статье о 3D-рендеринге 101 мы увидели в тесте трассировки лучей, что на создание одного изображения с низким разрешением уходят десятки секунд.

Так как же оригинальный Wolfenstein 3D выполнял трассировку лучей еще в 1992 году, и почему такие игры, как Battlefield V и Metro Exodus, выпущенные в 2019 году, предлагают возможности трассировки лучей? Они занимаются растеризацией или трассировкой лучей? Ответ: немного того и другого.

Гибридный подход для настоящего и будущего

В марте 2018 года Microsoft объявила о новом расширении API для Direct3D 12 под названием DXR (DirectX Raytracing). Это был новый графический конвейер, дополняющий стандартные конвейеры растеризации и вычислений. Дополнительная функциональность была обеспечена за счет введения шейдеров, структур данных и т. д., но не требовала какой-либо конкретной аппаратной поддержки, кроме той, которая уже требовалась для Direct3D 12.

На той же конференции разработчиков игр, где Microsoft говорила о DXR, Electronic Arts рассказала о своем проекте Pica Pica — эксперименте с 3D-движком, в котором использовался DXR. Они показали, что трассировку лучей можно использовать, но не для полного кадра рендеринга. Вместо этого для большей части работы будут использоваться традиционные методы растеризации и вычислительных шейдеров, а DXR будет использоваться для определенных областей — это означает, что количество генерируемых лучей намного меньше, чем для всей сцены.

Этот гибридный подход использовался в прошлом, хотя и в меньшей степени. Например, в Wolfenstein 3D для определения того, как будет выглядеть визуализированный кадр, использовалось литье лучей, хотя это делалось с одним лучом на столбец пикселей, а не на пиксель. Это все еще может показаться очень впечатляющим, пока вы не поймете, что игра изначально работала с разрешением 640 x 480, поэтому одновременно работало не более 640 лучей.

Видеокарта начала 2018 года — например, AMD Radeon RX 580 или Nvidia GeForce 1080 Ti — определенно соответствовала аппаратным требованиям для DXR, но даже с их вычислительными возможностями были некоторые опасения, что они будут достаточно мощными, чтобы на самом деле использовать DXR любым осмысленным образом.

Это несколько изменилось в августе 2018 года, когда Nvidia представила свою новейшую архитектуру GPU под кодовым названием Turing. Важнейшей особенностью этого чипа было введение так называемых ядер RT: выделенных логических блоков для ускорения вычислений пересечения лучей и треугольников и обхода иерархии ограничивающих объемов (BVH). Эти два процесса требуют много времени для определения того, где свет взаимодействует с треугольниками, из которых состоят различные объекты в сцене. Учитывая, что ядра RT были уникальными для процессора Turing, доступ к ним можно было осуществить только через проприетарный API Nvidia.

Первой игрой, которая поддерживала эту функцию, была Battlefield V от EA, и когда мы тестировали использование DXR, нас впечатлило улучшение отражений воды, стекла и металла в игре, но в меньшей степени из-за последующего падения производительности:

Справедливости ради следует отметить, что более поздние патчи несколько улучшили ситуацию, но было (и остается) значительное падение скорости рендеринга кадров. К 2019 году появились некоторые другие игры, которые поддерживали этот API, выполняя трассировку лучей для определенных частей внутри кадра. Мы протестировали Metro Exodus и Shadow of the Tomb Raider и обнаружили похожую историю — там, где он использовался интенсивно, DXR заметно влиял на частоту кадров.

Примерно в то же время UL Benchmarks объявила о тестировании функций DXR для 3DMark:

DXR при использовании на графической карте Nvidia Titan X (Pascal) — да, на протяжении

действительно было 8 кадров в секунду. Изучение игр с поддержкой DXR и тест функций 3DMark доказали, что в отношении трассировки лучей можно с уверенностью сказать: в 2019 году для графического процессора все еще очень тяжелая работа, даже для моделей стоимостью более 1000 долларов. Значит ли это, что у нас нет реальной альтернативы растеризации?

Передовые функции потребительской технологии 3D-графики часто очень дороги, а первоначальная поддержка новых возможностей API может быть довольно неоднородной или медленной (как мы обнаружили, тестируя Max Payne 3 в различных версиях Direct3D примерно в 2012 году) — последнее обычно происходит из-за того, что разработчики игр пытаются включить как можно больше расширенных функций, иногда с ограниченным опытом их использования.

Но если раньше требовались вершинные и пиксельные шейдеры, тесселяция, HDR-рендеринг и окклюзия окружающего пространства на экране, подходящие только для топовых графических процессоров, то теперь их использование стало обычным явлением в играх и поддерживается широким спектром видеокарт. То же самое относится и к трассировке лучей, и со временем она станет еще одним параметром детализации, который будет включен по умолчанию для большинства пользователей.

Несколько заключительных мыслей

Итак, мы подошли к концу нашего второго глубокого погружения, в ходе которого мы глубже заглянули в мир 3D-графики. Мы рассмотрели, как вершины моделей и миров смещаются из 3-х измерений и трансформируются в плоское 2D-изображение. Мы увидели, как нужно учитывать настройки поля зрения и какой эффект они производят. Мы исследовали процесс превращения этих вершин в пиксели и закончили кратким рассмотрением процесса, альтернативного растеризации.

Как и прежде, мы не могли охватить все и упустить некоторые детали здесь и там — ведь это не учебник! Но мы надеемся, что за это время вы приобрели немного больше знаний и по-новому восхитились программистами и инженерами, которые действительно овладели математикой и наукой, необходимыми для реализации всего этого в ваших любимых 3D-играх.

Мы будем более чем рады ответить на любые ваши вопросы, поэтому не стесняйтесь присылать их нам в разделе комментариев. До следующего.

Читайте также
  • Объяснение Wi-Fi 6: следующее поколение Wi-Fi
  • И действуй! Экзамен по физике в видеоиграх
  • Сравнение технологий отображения
  • : TN, VA и IPS

Титульный заголовок: Монохромная печать растрового реферата Алексея Дерина

Что такое блоки растеризации на карте. Количество вычислительных (шейдерных) блоков или процессоров

Базовые компоненты видеокарты:

  • выходы;
  • интерфейсов;
  • система охлаждения
  • ;
  • графический процессор
  • ;
  • видеопамяти.

Графические технологии :

  • словарь;
  • Архитектура графического процессора
  • : функции
    блоков вершин/пикселей, шейдеры, скорость заполнения, блоки текстур/растров, конвейеры;
  • Архитектура GPU
  • : техпроцесс технологии
    , частота GPU, локальная видеопамять (объем, шина, тип, частота), решения с несколькими видеокартами;
  • визуальных функций
    DirectX, расширенный динамический диапазон (HDR), полноэкранное сглаживание, фильтрация текстур, текстуры высокой четкости.

Глоссарий основных графических терминов

Частота обновления

Как и в кинотеатре или на телевидении, ваш компьютер имитирует движение на мониторе, отображая последовательность кадров. Частота обновления монитора указывает, сколько раз в секунду будет обновляться изображение на экране. Например, 75 Гц соответствует 75 обновлениям в секунду.

Если компьютер обрабатывает кадры быстрее, чем может отображать монитор, то в играх могут появиться проблемы. Например, если компьютер рендерит 100 кадров в секунду, а частота обновления монитора 75 Гц, то из-за наложений монитор может отображать только часть картинки в период своего обновления. В результате появляются визуальные артефакты.

В качестве решения можно включить V-Sync (вертикальную синхронизацию). Он ограничивает количество кадров, испускаемых компьютером, частотой обновления монитора, предотвращая появление артефактов. Если включить V-Sync, то количество отрендеренных в игре кадров никогда не превысит частоту обновления. То есть при 75 Гц компьютер выдаст не более 75 кадров в секунду.

Pixel

Слово «Pixel» означает « pic ture el ement» — это элемент изображения. Это крошечная точка на дисплее, которая может светиться определенным цветом (в большинстве случаев оттенок получается из комбинации трех основных цветов: красного, зеленого и синего). Если разрешение экрана 1024×768, то можно увидеть матрицу шириной 1024 пикселей и высотой 768 пикселей. Вместе пиксели составляют изображение. Картинка на экране обновляется от 60 до 120 раз в секунду, в зависимости от типа дисплея и данных, выдаваемых на выходе видеокарты. ЭЛТ-мониторы обновляют изображение построчно, тогда как плоскопанельные ЖК-мониторы могут обновлять каждый пиксель в отдельности.

Vertex

Все объекты в 3D-сцене состоят из вершин. Вершина — это точка в трехмерном пространстве с координатами X, Y и Z. В многоугольник можно сгруппировать несколько вершин: чаще всего это треугольник, но возможны и более сложные формы. Затем на полигон накладывается текстура, которая придает объекту реалистичный вид. Трехмерный куб, показанный на иллюстрации выше, имеет восемь вершин. Более сложные объекты имеют криволинейные поверхности, которые на самом деле состоят из очень большого количества вершин.

Текстура

Текстура — это просто двухмерное изображение любого размера, которое накладывается на трехмерный объект для имитации его поверхности. Например, наш 3D-куб имеет восемь вершин. До наложения текстуры это выглядит как простая коробка. Но когда мы применяем текстуру, коробка становится цветной.

Шейдер

Пиксельные шейдеры позволяют видеокарте создавать впечатляющие эффекты, такие как эта вода в Elder Scrolls: Oblivion.

На сегодняшний день существует два типа шейдеров: вершинный и пиксельный. Вершинные шейдеры могут изменять или преобразовывать трехмерные объекты. Пиксельные шейдеры позволяют изменять цвета пикселей на основе данных. Представьте себе источник света в 3D-сцене, который заставляет освещенные объекты светиться ярче, одновременно отбрасывая тени на другие объекты. Все это реализуется за счет изменения цветовой информации пикселей.

Пиксельные шейдеры используются для создания сложных эффектов в ваших любимых играх. Например, код шейдера может заставить пиксели, окружающие трехмерный меч, светиться ярче. Другой шейдер может обрабатывать все вершины сложного 3D-объекта и моделировать взрыв. Разработчики игр все чаще обращаются к сложным шейдерным программам для создания реалистичной графики. Практически каждая современная игра с богатой графикой использует шейдеры.

С выпуском следующего интерфейса прикладного программирования (API) Microsoft DirectX 10 появится третий тип шейдеров, называемых геометрическими шейдерами. С их помощью можно будет ломать предметы, модифицировать и даже уничтожать их в зависимости от желаемого результата. Третий тип шейдера можно запрограммировать так же, как и первые два, но его роль будет другой.

Fill Rate

Очень часто на коробке с видеокартой можно найти значение fill rate. По сути, скорость заполнения показывает, насколько быстро графический процессор может отображать пиксели. В старых видеокартах можно было увидеть скорость заполнения треугольника. Но сегодня есть два типа скорости заполнения: скорость заполнения пикселей и скорость заполнения текстуры. Как уже упоминалось, скорость заполнения пикселей соответствует скорости вывода пикселей. Он рассчитывается как количество растровых операций (ROP), умноженное на тактовую частоту.

ATi и nVidia по-разному рассчитывают скорости заполнения текстур. nVidia считает, что скорость получается путем умножения количества пиксельных конвейеров на тактовую частоту. ATi умножает количество текстурных блоков на тактовую частоту. В принципе, оба метода правильны, так как nVidia использует один текстурный блок на блок пиксельного шейдера (то есть по одному на пиксельный конвейер).

Имея в виду эти определения, позвольте мне двигаться дальше и обсудить наиболее важные функции графического процессора, что они делают и почему они так важны.

Архитектура графического процессора: особенности

Реалистичность 3D-графики сильно зависит от производительности видеокарты. Чем больше блоков пиксельных шейдеров содержит процессор и чем выше частота, тем больше эффектов можно применить к 3D-сцене для улучшения ее визуального восприятия.

Графический процессор содержит множество различных функциональных блоков. По количеству некоторых компонентов можно оценить, насколько мощный GPU. Прежде чем двигаться дальше, позвольте мне взглянуть на наиболее важные функциональные блоки.

Процессоры вершин (блоки вершинных шейдеров)

Как и блоки пиксельных шейдеров, вершинные процессоры выполняют код шейдера, который касается вершин. Поскольку более высокий бюджет вершин позволяет создавать более сложные 3D-объекты, производительность вершинных процессоров очень важна в 3D-сценах со сложными объектами или их большим количеством. Однако блоки вершинных шейдеров по-прежнему не так явно влияют на производительность, как пиксельные процессоры.

Пиксельные процессоры (пиксельные шейдеры)

Пиксельный процессор — это составная графическая микросхема, предназначенная для обработки программ пиксельных шейдеров. Эти процессоры выполняют только пиксельные вычисления. Поскольку пиксели содержат информацию о цвете, пиксельные шейдеры могут создавать впечатляющие графические эффекты. Например, большинство эффектов воды, которые вы видели в играх, создаются с помощью пиксельных шейдеров. Обычно количество пиксельных процессоров используется для сравнения пиксельной производительности видеокарт. Если одна карта оснащена восемью блоками пиксельных шейдеров, а другая — 16 блоками, то вполне логично предположить, что видеокарта с 16 блоками будет быстрее обрабатывать сложные пиксельные программы. Также следует учитывать тактовую частоту, но сегодня удвоение количества пиксельных процессоров более энергоэффективно, чем удвоение частоты графического чипа.

Унифицированные шейдеры

Унифицированные (унифицированные) шейдеры еще не появились в мире ПК, но грядущий стандарт DirectX 10 опирается на аналогичную архитектуру. То есть структура кода вершинных, геометрических и пиксельных программ будет одинаковой, хотя шейдеры будут выполнять разную работу. Новую спецификацию можно увидеть на Xbox 360, где графический процессор был специально разработан ATi для Microsoft. Будет довольно интересно посмотреть, какой потенциал у нового DirectX 10.

Блоки отображения текстур (TMU)

Текстуры должны быть выбраны и отфильтрованы. Эта работа выполняется модулями наложения текстуры, которые работают вместе с пиксельным и вершинным шейдерами. Работа TMU заключается в применении текстурных операций к пикселям. Количество текстурных блоков в графическом процессоре часто используется для сравнения текстурной производительности видеокарт. Вполне разумно предположить, что видеокарта с большим количеством TMU даст более высокую производительность текстур.

Растровые операторские блоки (ROP)

RIP отвечают за запись пиксельных данных в память. Скорость, с которой выполняется эта операция, называется скоростью заполнения. На заре 3D-акселераторов ROP и скорость заполнения были очень важными характеристиками графических карт. Сегодня производительность ROP по-прежнему важна, но производительность видеокарты уже не ограничивается этими блоками, как это было раньше. Поэтому производительность (и количество) ROP уже редко используется для оценки быстродействия видеокарты.

Conveyors

Конвейеры используются для описания архитектуры видеокарт и обеспечивают наглядное представление производительности графического процессора.

Конвейер не является строгим техническим термином. GPU использует разные конвейеры, выполняющие разные функции. Исторически под конвейером понимался пиксельный процессор, подключенный к собственному блоку наложения текстур (TMU). Например, видеокарта Radeon 9700 использует восемь пиксельных процессоров, каждый из которых подключен к своему TMU, поэтому считается, что карта имеет восемь конвейеров.

Но современные процессоры очень сложно описать количеством конвейеров. По сравнению с предыдущими разработками, в новых процессорах используется модульная фрагментированная структура. Новатором в этой области можно считать компанию ATi, которая с линейкой видеокарт X1000 перешла на модульную структуру, что позволило добиться прироста производительности за счет внутренней оптимизации. Некоторые блоки ЦП используются больше, чем другие, и для повышения производительности графического процессора ATi попыталась сбалансировать количество необходимых блоков и площадь кристалла (это не может быть увеличено). В этой архитектуре термин «пиксельный конвейер» уже потерял свое значение, поскольку пиксельные процессоры больше не связаны со своими собственными TMU. Например, графический процессор ATi Radeon X1600 имеет 12 пиксельных шейдеров и всего четыре TMU. Поэтому нельзя сказать, что архитектура этого процессора имеет 12 пиксельных конвейеров, равно как и сказать, что их всего четыре. Однако по традиции все же упоминаются пиксельные конвейеры.

С учетом этих допущений количество пиксельных конвейеров в GPU часто используется для сравнения видеокарт (за исключением линейки ATi X1x00). Например, если взять видеокарты с 24 и 16 конвейерами, то вполне резонно предположить, что карта с 24 конвейерами будет быстрее.

Архитектура графического процессора: технология

Технический процесс

Этот термин относится к размеру одного элемента (транзистора) микросхемы и точности производственного процесса. Совершенствование техпроцессов позволяет получать элементы меньших размеров. Например, 0,18-микронный процесс производит элементы большего размера, чем 0,13-микронный процесс, поэтому он не так эффективен. Меньшие транзисторы работают при более низких напряжениях. В свою очередь, уменьшение напряжения приводит к уменьшению термического сопротивления, что дает уменьшение количества выделяемого тепла. Совершенствование техпроцесса позволяет сократить расстояние между функциональными блоками микросхемы, а передача данных занимает меньше времени. Более короткие расстояния, более низкое напряжение и другие улучшения позволяют достичь более высоких тактовых частот.

Понимание несколько осложняется тем, что сегодня для обозначения технического процесса используются как микрометры (мкм), так и нанометры (нм). На самом деле все очень просто: 1 нанометр равен 0,001 микрометра, значит, 0,09-мкм и 90-нм техпроцессы — это одно и то же. Как было отмечено выше, меньший техпроцесс позволяет получить более высокие тактовые частоты. Например, если сравнивать видеокарты с чипами 0,18 мкм и 0,09 мкм (90 нм), то вполне резонно ожидать более высокой частоты от 9карта 0 нм.

Тактовая частота графического процессора

Тактовая частота графического процессора измеряется в мегагерцах (МГц), что составляет миллионы тактовых циклов в секунду.

Тактовая частота напрямую влияет на производительность графического процессора. Чем она выше, тем больше работы можно выполнить за секунду. В качестве первого примера возьмем графические карты nVidia GeForce 6600 и 6600 GT: GPU 6600 GT работает на частоте 500 МГц, а обычная карта 6600 работает на частоте 400 МГц. Поскольку процессоры технически идентичны, увеличение тактовой частоты 6600 GT на 20% приводит к повышению производительности.

Но тактовая частота — это еще не все. Следует иметь в виду, что архитектура сильно влияет на производительность. Для второго примера возьмем видеокарты GeForce 6600 GT и GeForce 6800 GT. Графический процессор 6600 GT работает на частоте 500 МГц, а 6800 GT работает только на частоте 350 МГц. Теперь учтем, что 6800 GT использует 16 пиксельных конвейеров, а 6600 GT — только восемь. Таким образом, 6800 GT с 16 конвейерами на частоте 350 МГц даст примерно такую ​​же производительность, как процессор с восемью конвейерами и удвоенной тактовой частотой (700 МГц). При этом тактовую частоту можно использовать для сравнения производительности.

Локальная видеопамять

Память видеокарты оказывает огромное влияние на производительность. Но разные параметры памяти влияют по-разному.

Объем видеопамяти

Объем видеопамяти, пожалуй, можно назвать самым переоцененным параметром видеокарты. Неискушенные потребители часто используют объем видеопамяти для сравнения разных карт между собой, но в действительности объем мало влияет на производительность по сравнению с такими параметрами, как частота шины памяти и интерфейс (разрядность шины).

В большинстве случаев карта с 128 МБ видеопамяти будет работать почти так же, как карта с 256 МБ. Конечно, бывают ситуации, когда больший объем памяти приводит к повышению производительности, но помните, что больший объем памяти не приводит автоматически к увеличению скорости в играх.

Громкость пригодится в играх с текстурами высокого разрешения. Разработчики игры предоставляют несколько наборов текстур для игры. И чем больше памяти на видеокарте, тем большее разрешение могут иметь загружаемые текстуры. Текстуры высокого разрешения дают более высокую четкость и детализацию в игре. Поэтому вполне разумно брать карту с большим объемом памяти, если все остальные критерии совпадают. Еще раз напомним, что ширина шины памяти и ее частота гораздо сильнее влияют на производительность, чем объем физической памяти на карте.

Ширина шины памяти

Ширина шины памяти является одним из наиболее важных аспектов производительности памяти. Современные шины имеют ширину от 64 до 256 бит, а в некоторых случаях даже 512 бит. Чем шире шина памяти, тем больше информации она может передать за такт. А это напрямую влияет на производительность. Например, если взять две шины с одинаковыми частотами, то теоретически 128-битная шина будет передавать в два раза больше данных за такт, чем 64-битная шина. А 256-битная шина в два раза больше.

Чем выше пропускная способность шины (выраженная в битах или байтах в секунду, 1 байт = 8 битам), тем выше производительность памяти. Именно поэтому шина памяти гораздо важнее ее размера. При равных частотах 64-битная шина памяти работает со скоростью всего 25% от 256-битной!

Возьмем следующий пример. Видеокарта со 128 Мб видеопамяти, но с 256-битной шиной дает гораздо более высокую производительность памяти, чем 512-мегабайтная модель с 64-битной шиной. Важно отметить, что для некоторых карт ATi X1x00 производители указывают характеристики внутренней шины памяти, а нас интересуют параметры внешней шины. Например, внутренняя кольцевая шина X1600 имеет ширину 256 бит, а внешняя — только 128 бит. А в реальности шина памяти работает со 128-битной производительностью.

Типы памяти

Память можно разделить на две основные категории: SDR (одинарная передача данных) и DDR (двойная передача данных), в которых данные передаются в два раза быстрее за такт. Сегодня технология одиночной передачи SDR устарела. Поскольку память DDR передает данные в два раза быстрее, чем память SDR, важно помнить, что видеокарты с памятью DDR часто указывают удвоенную частоту, а не физическую. Например, если память DDR указана как 1000 МГц, то это эффективная частота, на которой должна работать обычная память SDR, чтобы обеспечить такую ​​же пропускную способность. На самом деле физическая частота составляет 500 МГц.

По этой причине многие удивляются, когда для памяти их видеокарты указывается частота 1200 МГц DDR, а утилиты сообщают о 600 МГц. Так что вы должны привыкнуть к этому. Память DDR2 и GDDR3/GDDR4 работает одинаково, то есть с удвоенной передачей данных. Разница между DDR, DDR2, GDDR3 и GDDR4 заключается в технологии производства и некоторых деталях. DDR2 может работать на более высоких частотах, чем память DDR, а DDR3 даже выше, чем DDR2.

Частота шины памяти

Как и процессор, память (точнее, шина памяти) работает с определенной тактовой частотой, измеряемой в мегагерцах. Здесь увеличение тактовой частоты напрямую влияет на производительность памяти. А частота шины памяти — это один из параметров, по которым сравнивают производительность видеокарт. Например, если все остальные характеристики (разрядность шины памяти и т.д.) одинаковы, то вполне логично говорить, что видеокарта с памятью 700 МГц быстрее, чем с 500 МГц.

Опять же, тактовая частота — это еще не все. Память 700 МГц с 64-битной шиной будет медленнее, чем память 400 МГц с 128-битной шиной. Производительность памяти 400 МГц на 128-битной шине примерно такая же, как у памяти 800 МГц на 64-битной шине. Также следует помнить, что частоты графического процессора и памяти — это совершенно разные параметры, и они, как правило, различаются.

Интерфейс видеокарты

Все данные, передаваемые между видеокартой и процессором, проходят через интерфейс видеокарты. На сегодняшний день для видеокарт используются три типа интерфейсов: PCI, AGP и PCI Express. Они отличаются пропускной способностью и другими характеристиками. Понятно, что чем выше пропускная способность, тем выше скорость обмена. Однако только самые современные карты могут использовать высокую пропускную способность, да и то лишь частично. В какой-то момент скорость интерфейса перестала быть «узким местом», сегодня достаточно просто.

Самая медленная шина, для которой выпускались видеокарты, это PCI (Peripheral Components Interconnect). Если не углубляться в историю, конечно. PCI очень сильно ударил по производительности видеокарт, поэтому они перешли на интерфейс AGP (Accelerated Graphics Port). Но даже спецификации AGP 1. 0 и 2x ограничивают производительность. Когда стандарт увеличил скорость до AGP 4x, мы стали приближаться к практическому пределу пропускной способности, которую могут использовать видеокарты. Спецификация AGP 8x в очередной раз удвоила пропускную способность по сравнению с AGP 4x (2,16 ГБ/с), но ощутимого прироста графической производительности мы не получили.

Самая новая и самая быстрая шина — PCI Express. Более новые видеокарты обычно используют PCI Express x16, который объединяет 16 линий PCI Express для общей пропускной способности 4 ГБ/с (в одном направлении). Это вдвое превышает пропускную способность AGP 8x. Шина PCI Express обеспечивает указанную пропускную способность в обоих направлениях (передача данных на видеокарту и с нее). Но скорости стандарта AGP 8x уже было достаточно, поэтому мы еще не сталкивались с ситуацией, когда переход на PCI Express давал прирост производительности по сравнению с AGP 8x (при одинаковых прочих аппаратных параметрах). Например, AGP-версия GeForce 6800 Ultra будет работать так же, как 6800 Ultra для PCI Express.

Сегодня лучше всего покупать карту с интерфейсом PCI Express, она продержится на рынке еще несколько лет. Наиболее производительные карты с интерфейсом AGP 8x уже не выпускаются, а решения PCI Express, как правило, найти проще, чем аналоги AGP, да и стоят они дешевле.

Решения с несколькими графическими процессорами

Использование нескольких графических карт для повышения производительности графики не является новой идеей. На заре 3D-графики 3dfx вышла на рынок с двумя видеокартами, работающими параллельно. Но с исчезновением совместной работы технологии 3dfx несколько потребительских видеокарт были преданы забвению, хотя ATi выпускала аналогичные системы для профессиональных симуляторов с момента выпуска Radeon 9.700. Пару лет назад технология вернулась на рынок: с появлением решений nVidia SLI и, чуть позже, ATi Crossfire.

Совместное использование нескольких видеокарт обеспечивает достаточную производительность для запуска игры с высокими настройками качества в высоком разрешении. Но выбрать то или иное решение не так просто.

Начнем с того, что решения на базе нескольких видеокарт требуют много энергии, поэтому блок питания должен быть достаточно мощным. Все это тепло придется отводить от видеокарты, поэтому нужно уделить внимание корпусу ПК и охлаждению, чтобы система не перегревалась.

Также помните, что для SLI/CrossFire требуется соответствующая материнская плата (либо для одной технологии, либо для другой), которая обычно стоит дороже стандартных моделей. Конфигурация nVidia SLI будет работать только на некоторых платах nForce4, а карты ATi CrossFire будут работать только на материнских платах с набором микросхем CrossFire или на некоторых моделях Intel. Ситуация усложняется тем, что в некоторых конфигурациях CrossFire одна из карт должна быть специальной: CrossFire Edition. После выхода CrossFire для некоторых моделей видеокарт ATi разрешила включать технологию совместной работы на шине PCI Express, а с выходом новых версий драйверов количество возможных комбинаций увеличивается. Однако аппаратный CrossFire с соответствующей картой CrossFire Edition дает более высокую производительность. Но карты CrossFire Edition также дороже обычных моделей. На данный момент вы можете включить программный режим CrossFire (без карты CrossFire Edition) на видеокартах Radeon X1300, X1600 и X1800 GTO.

Есть и другие факторы, которые следует учитывать. Хотя две графические карты, работающие вместе, обеспечивают прирост производительности, он далек от удвоения. Но вы дадите в два раза больше денег. Чаще всего прирост производительности составляет 20-60%. А в некоторых случаях из-за дополнительных вычислительных затрат на сверку вообще никакого выигрыша нет. По этой причине многокарточные конфигурации вряд ли оправдают себя с более дешевыми моделями, так как более дорогая видеокарта обычно всегда выигрывает у пары более дешевых карт. В общем, брать решение SLI/CrossFire большинству потребителей смысла нет. Но если вы хотите включить все опции повышения качества или поиграть на экстремальных разрешениях, например, 2560×1600, когда вам нужно отрендерить более 4 миллионов пикселей за кадр, то без двух-четырех спаренных видеокарт вам не обойтись.

Визуальные функции

Помимо чисто аппаратных характеристик, разные поколения и модели графических процессоров могут различаться набором функций. Например, часто говорят, что карты поколения ATi Radeon X800 XT совместимы с Shader Model 2.0b (SM), а nVidia GeForce 6800 Ultra — с SM 3.0, хотя их аппаратные характеристики близки друг к другу (16 трубопроводы). Поэтому многие потребители делают выбор в пользу того или иного решения, даже не подозревая, в чем заключается эта разница.

Версии Microsoft DirectX и Shader Model

Эти названия чаще всего используются в спорах, но мало кто знает, что они означают на самом деле. Чтобы понять, начнем с истории графических API. DirectX и OpenGL — это графические API или интерфейсы прикладного программирования, стандарты открытого кода, доступные каждому.

До появления графических API каждый производитель GPU использовал собственный механизм взаимодействия с играми. Разработчикам приходилось писать отдельный код для каждого графического процессора, который они хотели поддерживать. Очень дорогой и малоэффективный метод. Для решения этой проблемы были разработаны API для 3D-графики, чтобы разработчики могли писать код для конкретного API, а не для конкретной видеокарты. После этого проблемы совместимости легли на плечи производителей видеокарт, которые должны были обеспечить совместимость драйверов с API.

Единственная сложность заключается в том, что сегодня существует два разных API, а именно Microsoft DirectX и OpenGL, где GL означает графическую библиотеку. Поскольку API DirectX сегодня более популярен в играх, мы сосредоточимся на нем. И этот стандарт сильнее повлиял на разработку игр.

DirectX — детище Microsoft… На самом деле DirectX включает в себя несколько API, только один из которых используется для 3D-графики. DirectX включает API для звука, музыки, устройств ввода и многого другого. API Direct3D отвечает за 3D-графику в DirectX. Когда говорят о видеокартах, то имеют в виду именно это, поэтому в этом отношении термины DirectX и Direct3D взаимозаменяемы.

DirectX периодически обновляется по мере развития графических технологий и разработчиков игр, которые внедряют новые способы программирования игр. По мере роста популярности DirectX производители графических процессоров начали настраивать новые выпуски продуктов, чтобы они соответствовали возможностям DirectX. По этой причине видеокарты часто привязаны к аппаратной поддержке того или иного поколения DirectX (DirectX 8, 9.0 или 9.0c).

Ситуация усложняется тем, что части Direct3D API могут со временем изменяться без изменения поколений DirectX. Например, DirectX 9.Спецификация .0 определяет поддержку Pixel Shader 2.0. Но обновление DirectX 9.0c включает Pixel Shader 3.0. Таким образом, хотя карты классифицируются как DirectX 9, они могут поддерживать разные наборы функций. Например, Radeon 9700 поддерживает Shader Model 2.0, а Radeon X1800 поддерживает Shader Model 3.0, хотя обе карты можно отнести к поколению DirectX 9.

Помните, что при создании новых игр разработчики учитывают владельцев старых машин и видеокарт, ведь если игнорировать этот сегмент пользователей, то уровень продаж будет ниже. По этой причине в игры встроено несколько путей кода. Игра DirectX 9class, вероятно, имеет путь DirectX 8 для совместимости и даже путь DirectX 7. Обычно, если выбрать старый путь, то в игре пропадают некоторые виртуальные эффекты, которые есть на новых видеокартах. Но по крайней мере, вы даже можете играть на старом железе.

Многие новые игры требуют установки последней версии DirectX, даже если используется видеокарта предыдущего поколения. То есть новая игра, которая будет использовать путь DirectX 8, по-прежнему требует установки последней версии DirectX 9 для видеокарты DirectX 8.

Каковы различия между разными версиями API Direct3D в DirectX? Ранние версии DirectX — 3, 5, 6 и 7 — были относительно простыми с точки зрения API Direct3D. Разработчики могли выбирать визуальные эффекты из списка, а затем проверять их работоспособность в игре. Следующим важным шагом в программировании графики стал DirectX 8. Он представил возможность программировать видеокарту с помощью шейдеров, поэтому разработчики впервые получили свободу программировать эффекты так, как они хотят. DirectX 8 поддерживает Pixel Shader 1.0–1.3 и Vertex Shader 1.0. DirectX 8.1, обновленная версия DirectX 8, получила Pixel Shader 1.4 и Vertex Shader 1.1.

В DirectX 9 можно создавать еще более сложные шейдерные программы. DirectX 9 поддерживает Pixel Shader 2.0 и Vertex Shader 2.0. DirectX 9c, обновленная версия DirectX 9, включает спецификацию Pixel Shader 3.0.

DirectX 10, будущая версия API, будет сопровождать новую версию Windows Vista. Вы не сможете установить DirectX 10 на Windows XP.

Освещение HDR и OpenEXR HDR

HDR означает High Dynamic Range, высокий динамический диапазон. Игра с HDR-освещением может дать гораздо более реалистичную картинку, чем игра без него, и не все видеокарты поддерживают HDR-освещение.

До появления видеокарт с поддержкой DirectX 9 точность вычислений освещения у графических процессоров была серьезно ограничена. До сих пор освещение можно было рассчитать только с 256 (8 бит) внутренними уровнями.

Когда графические карты DirectX 9 были представлены, они могли производить освещение с высокой точностью — полное 24-битное или 16,7 миллионов уровней.

Благодаря 16,7 миллионам уровней и следующему шагу в графической производительности DirectX 9 / Shader Model 2.0 освещение HDR теперь возможно на компьютерах. Это достаточно сложная технология, и смотреть ее нужно в динамике. Если говорить простыми словами, то HDR-освещение увеличивает контрастность (темные оттенки кажутся темнее, светлые — светлее), при этом увеличивая количество деталей освещения в темных и светлых областях. Игра с HDR-освещением кажется более живой и реалистичной, чем без него. 9Графические процессоры 0003

, соответствующие последней спецификации Pixel Shader 3.0, обеспечивают более точное 32-битное освещение и смешивание с плавающей запятой. Так, видеокарты класса SM 3.0 могут поддерживать специальный метод освещения OpenEXR HDR, специально разработанный для киноиндустрии.

Некоторые игры, поддерживающие только HDR-освещение с использованием OpenEXR, не будут работать с HDR-освещением на видеокартах Shader Model 2.0. Однако игры, не использующие метод OpenEXR, будут работать на любой видеокарте с поддержкой DirectX 9. Например, Oblivion использует метод OpenEXR HDR и разрешает освещение HDR только на новейших видеокартах, поддерживающих спецификацию Shader Model 3.0. Например, nVidia GeForce 6800 или ATi Radeon X1800. Игры, использующие 3D-движок Half-Life 2, тот же Counter-Strike: Source и грядущий Half-Life 2: Aftermath, позволяют включать HDR-рендеринг на старом DirectX 9.видеокарты, поддерживающие только Pixel Shader 2.0. Примеры включают линейку GeForce 5 или ATi Radeon 9500.

Наконец, имейте в виду, что все формы HDR-рендеринга требуют серьезной вычислительной мощности и могут поставить на колени даже самые мощные графические процессоры. Если вы хотите играть в новейшие игры с HDR-освещением, вам не обойтись без высокопроизводительной графики.

Полноэкранное сглаживание

Полноэкранное сглаживание (сокращенно АА) позволяет устранить характерные «лесенки» на границах полигонов. Однако следует учитывать, что полноэкранное сглаживание потребляет много вычислительных ресурсов, что приводит к падению частоты кадров.

Сглаживание очень зависит от производительности видеопамяти, поэтому высокоскоростная видеокарта с быстрой памятью сможет выполнять полноэкранное сглаживание с меньшим ущербом для производительности, чем недорогая видеокарта. Сглаживание может быть включено в различных режимах. Например, 4-кратное сглаживание даст лучшее качество изображения, чем 2-кратное сглаживание, но это сильно ударит по производительности. Если сглаживание 2x удваивает разрешение по горизонтали и вертикали, то режим 4x увеличивает его в четыре раза.

Фильтрация текстур

Текстуры применяются ко всем 3D объектам в игре, и чем больше угол отображаемой поверхности, тем более искаженной будет выглядеть текстура. Чтобы устранить этот эффект, графические процессоры используют фильтрацию текстур.

Первый метод фильтрации назывался билинейным и давал характерные полосы, не очень приятные глазу. Ситуация улучшилась с введением трилинейной фильтрации. Оба варианта работают на современных видеокартах практически без потери производительности.

На сегодняшний день самым лучшим способом фильтрации текстур является анизотропная фильтрация (АФ). Как и полноэкранное сглаживание, анизотропную фильтрацию можно включать на разных уровнях. Например, 8x AF обеспечивает более качественную фильтрацию, чем 4x AF. Как и полноэкранное сглаживание, анизотропная фильтрация требует определенной вычислительной мощности, которая увеличивается по мере повышения уровня AF.

Текстуры высокого разрешения

Все 3D-игры создаются с учетом конкретных спецификаций, и одно из таких требований определяет объем памяти текстур, который потребуется игре. Все необходимые текстуры должны влезать в память видеокарты во время игры, иначе производительность сильно упадет, так как обращение к текстуре в оперативной памяти дает немалую задержку, не говоря уже о файле подкачки на жестком диске. Следовательно, если разработчик игры рассчитывает на минимальное требование 128 МБ видеопамяти, то набор активных текстур не должен превышать 128 МБ в любой момент времени.

Современные игры имеют несколько наборов текстур, поэтому игра без проблем будет работать как на старых видеокартах с меньшим количеством видеопамяти, так и на более новых картах с большим количеством видеопамяти. Например, игра может содержать три набора текстур: 128 МБ, 256 МБ и 512 МБ. Игр, поддерживающих 512 МБ видеопамяти, на сегодняшний день очень мало, но они все же являются наиболее объективной причиной для покупки видеокарты с таким объемом памяти. Хотя увеличение памяти практически не влияет на производительность, вы получите лучшее визуальное качество, если игра поддерживает соответствующий набор текстур.

Что нужно знать о видеокартах?

В контакте с

Унифицированные шейдерные блоки объединяют в себе два перечисленных выше типа блоков, могут выполнять как вершинные, так и пиксельные программы (а также геометрические, появившиеся в DirectX 10). Унификация шейдерных блоков означает, что код разных шейдерных программ (вершинных, пиксельных и геометрических) универсален, а соответствующие унифицированные процессоры могут выполнять любую из перечисленных выше программ. Соответственно, в новых архитектурах количество блоков пиксельных, вершинных и геометрических шейдеров сливается в одно число — количество универсальных процессоров.

Текстурные блоки (tmu)

Эти блоки работают совместно с шейдерными процессорами всех указанных типов, они используются для выбора и фильтрации текстурных данных, необходимых для построения сцены. Количество текстурных блоков в видеочипе определяет производительность текстур, скорость выборки из текстур. И хотя в последнее время большая часть вычислений выполняется шейдерными блоками, нагрузка на TMU по-прежнему достаточно высока, а с учетом упора некоторых приложений на производительность текстурных блоков можно говорить о том, что количество TMU и соответствующая высокая Текстурные характеристики являются одним из наиболее важных параметров. видеочипы. Особое влияние на скорость этот параметр оказывает при использовании трилинейной и анизотропной фильтрации, которые требуют дополнительных выборок текстур.

Блоки растеризации (rop)

Блоки растеризации выполняют операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их микширования (смешивания). Как было отмечено выше, производительность блоков растеризации влияет на скорость заполнения и это одна из основных характеристик видеокарт. И хотя его значение в последнее время несколько снизилось, все же бывают случаи, когда производительность приложения сильно зависит от скорости и количества ROP. Чаще всего это связано с активным использованием фильтров постобработки и включенным сглаживанием на высоких настройках изображения.

Объем видеопамяти

Видеочипы используют собственную память для хранения необходимых данных: текстур, вершин, буферов и т.д. Казалось бы, чем ее больше, тем лучше. Но не все так просто, оценка мощности видеокарты по объему видеопамяти — самая распространенная ошибка! Неопытные пользователи часто завышают значение объема памяти, используя его для сравнения разных моделей видеокарт. Это и понятно — поскольку параметр, указанный во всех источниках как один из первых, в два раза больше, то и скорость решения должна быть в два раза выше, считают они. Реальность отличается от этого мифа тем, что рост производительности вырастает до определенного объема и, достигнув его, просто прекращается.

Каждое приложение имеет определенный объем видеопамяти, которого хватает для всех данных, и даже если вы поставите туда 4 Гб, ему не будет смысла ускорять отрисовку, скорость будет ограничена исполнительными блоками. Именно поэтому почти во всех случаях видеокарта с 320 Мб видеопамяти будет работать с той же скоростью, что и карта с 640 Мб (при прочих равных условиях). Бывают ситуации, когда больший объем памяти приводит к видимому приросту производительности, это очень требовательные приложения на высоких разрешениях и на максимальных настройках… Но такие случаи очень редки, поэтому объем памяти конечно нужно учитывать, но не забывая, что производительность просто не увеличивается выше определенной величины, есть более важные параметры, такие как ширина шины памяти и ее рабочая частота.

Возможно, сейчас эти блоки являются основными частями видеочипа. Они выполняют специальные программы, известные как шейдеры. Причем, если раньше пиксельные шейдеры выполняли блоки пиксельных шейдеров, а вершинные — вершинные блоки, то на какое-то время графические архитектуры были унифицированы, и эти универсальные вычислительные блоки стали заниматься различными вычислениями: вершинными, пиксельными, геометрическими и даже универсальными вычислениями.

Унифицированная архитектура впервые была использована в видеочипе игровой приставки Microsoft Xbox 360, этот GPU разработан компанией ATI (позже приобретен AMD). А в видеочипах для персональных компьютеров в плате NVIDIA GeForce 8800 появились унифицированные шейдерные блоки. И с тех пор все новые видеочипы основаны на единой архитектуре, которая имеет универсальный код для разных шейдерных программ (вершинных, пиксельных, геометрических и т. д.), а соответствующие унифицированные процессоры могут выполнять любую программу.

По количеству вычислительных блоков и их частоте можно сравнить математические характеристики разных видеокарт. Большинство игр сейчас ограничены производительностью пиксельных шейдеров, поэтому количество этих блоков очень важно. Например, если одна модель видеокарты основана на GPU с 384 вычислительными процессорами в своем составе, а другая из той же линейки имеет GPU со 192 вычислительными блоками, то с равной частотой вторая будет обрабатывать любой тип шейдеров. в два раза медленнее, а в целом будет так же производительнее.

Хотя нельзя делать однозначные выводы о производительности исключительно на основании только количества вычислительных блоков, обязательно нужно учитывать тактовую частоту и разную архитектуру блоков разных поколений и производителей чипов. Только эти цифры можно использовать для сравнения чипов только в рамках одной линейки одного производителя: AMD или NVIDIA. В остальных случаях нужно обратить внимание на тесты производительности в интересующих играх или приложениях.

Блоки наложения текстур (TMU)

Эти блоки графического процессора работают совместно с вычислительными процессорами, они используются для выбора и фильтрации текстур и других данных, необходимых для построения сцены и общих вычислений. Количество текстурных блоков в видеочипе определяет производительность текстур — то есть скорость выборки текселей из текстур.

Хотя в последнее время больше внимания уделяется математическим расчетам, а часть текстур заменяется процедурными, нагрузка на TMU по-прежнему достаточно высока, так как помимо основных текстур необходимо делать выборки из нормалей и смещения карты, а также внеэкранные буферы цели рендеринга.

Принимая во внимание упор многих игр, в том числе и на производительность блоков текстурирования, можно сказать, что количество TMU и соответствующая высокая текстурная производительность также являются одним из важнейших параметров для видеочипов. Особое влияние этот параметр оказывает на скорость рендеринга изображения при использовании анизотропной фильтрации, требующей дополнительных подборов текстур, а также при сложных алгоритмах мягких теней и новомодных алгоритмах вроде Screen Space Ambient Occlusion.

Блоки операций растеризации (ROP)

Блоки растеризации выполняют операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их микширования (смешивания). Как мы отмечали выше, производительность блоков ROP влияет на скорость заполнения и это одна из основных характеристик видеокарт всех времен и народов. И хотя в последнее время его значение также несколько снизилось, все же бывают случаи, когда производительность приложения зависит от скорости и количества ROP. Чаще всего это связано с активным использованием фильтров постобработки и включенным сглаживанием на высоких настройках игры.

Современные графические процессоры содержат множество функциональных блоков, количество и характеристики которых определяют конечную скорость рендеринга, что влияет на комфортность игры. По сравнительному количеству этих блоков в разных видеочипах можно примерно оценить, насколько быстр тот или иной GPU. Видеочипы имеют массу характеристик, в этом разделе мы рассмотрим только самые важные из них.

Тактовая частота видеочипа

Рабочая частота графического процессора обычно измеряется в мегагерцах, то есть в миллионах тактовых циклов в секунду. Эта характеристика напрямую влияет на производительность видеочипа — чем она выше, тем больше работы GPU может выполнять в единицу времени, обрабатывать больше вершин и пикселей. Пример из жизни: частота установленного на Radeon HD 6670 видеочипа составляет 840 МГц, а точно такой же чип в Radeon HD 6570 работает на частоте 650 МГц. Соответственно, все основные ТТХ будут отличаться. Но не только рабочая частота чипа определяет производительность, на его скорость сильно влияет сама графическая архитектура: устройство и количество исполнительных блоков, их характеристики и т. д.

В некоторых случаях тактовая частота отдельных блоков графического процессора отличается от тактовой частоты остальной части чипа. То есть разные части GPU работают на разных частотах, и сделано это для повышения эффективности, ведь одни блоки способны работать на более высоких частотах, а другие нет. Большинство видеокарт NVIDIA GeForce оснащены такими графическими процессорами. Из недавних примеров приведем видеочип в модели GTX 580, большая часть которого работает на частоте 772 МГц, а универсальные вычислительные блоки чипа имеют удвоенную частоту — 1544 МГц.

Скорость заполнения (fill rate)

Скорость заполнения показывает, насколько быстро видеочип способен отрисовывать пиксели. Существует два типа скорости заполнения: скорость заполнения пикселей и скорость текселей. Скорость заполнения пикселей показывает скорость, с которой пиксели отрисовываются на экране и зависит от частоты работы и количества ROP (блоков операций растеризации и смешивания), а текстура — скорость выборки данных текстуры, которая зависит от частоты операция и количество текстурных блоков.

Например, пиковая скорость заполнения пикселями GeForce GTX 560 Ti составляет 822 (частота чипа) × 32 (единицы ROP) = 26304 мегапикселя в секунду, а скорость заполнения текстурами составляет 822 × 64 (количество блоков текстуры) = 52608 мегатекселей/с. Упрощенно ситуация такова — чем больше первое число, тем быстрее видеокарта может отрисовывать готовые пиксели, а чем больше второе, тем быстрее выполняется выборка текстурных данных.

Хотя важность «чистой» скорости заполнения в последнее время заметно снизилась, уступив место скорости вычислений, эти параметры по-прежнему очень важны, особенно для игр с простой геометрией и относительно простыми вычислениями пикселей и вершин. Так что оба параметра остаются важными для современных игр, но их нужно балансировать. Поэтому количество ROP в современных видеочипах обычно меньше количества текстурных блоков.

Количество вычислительных (шейдерных) блоков или процессоров

Пожалуй, сейчас эти блоки являются основными частями видеочипа. Они запускают специальные программы, известные как шейдеры. Причем, если раньше пиксельные шейдеры выполняли блоки пиксельных шейдеров, а вершинные — вершинные блоки, то на какое-то время графические архитектуры были унифицированы, и эти универсальные вычислительные блоки стали заниматься различными вычислениями: вершинными, пиксельными, геометрическими и даже универсальными вычислениями.

Впервые унифицированная архитектура была использована в видеочипе игровой приставки Microsoft Xbox 360, этот GPU был разработан компанией ATI (позже приобретен AMD). А в видеочипах для персональных компьютеров в плате NVIDIA GeForce 8800 появились унифицированные шейдерные блоки. И с тех пор все новые видеочипы основаны на единой архитектуре, которая имеет универсальный код для разных шейдерных программ (вершинных, пиксельных, геометрических и т. д.), а соответствующие унифицированные процессоры могут выполнять любую программу.

По количеству вычислительных блоков и их частоте можно сравнить математические показатели разных видеокарт. Большинство игр сейчас ограничены производительностью пиксельных шейдеров, поэтому количество этих блоков очень важно. Например, если одна модель видеокарты основана на GPU с 384 вычислительными процессорами в своем составе, а другая из той же линейки имеет GPU со 192 вычислительными блоками, то с равной частотой вторая будет обрабатывать любой тип шейдеров. в два раза медленнее, а в целом будет так же производительнее.

Хотя нельзя делать однозначные выводы о производительности исключительно на основании только количества вычислительных блоков, обязательно нужно учитывать тактовую частоту и разную архитектуру блоков разных поколений и производителей чипов. Только эти цифры можно использовать для сравнения чипов только в рамках одной линейки одного производителя: AMD или NVIDIA. В остальных случаях нужно обратить внимание на тесты производительности в интересующих играх или приложениях.

Блоки наложения текстур (TMU)

Эти блоки графического процессора работают совместно с вычислительными процессорами, они используются для выбора и фильтрации текстур и других данных, необходимых для построения сцены и общих вычислений. Количество текстурных блоков в видеочипе определяет производительность текстур — то есть скорость выборки текселей из текстур.

Хотя в последнее время больше внимания уделяется математическим расчетам, а часть текстур заменяется процедурными, нагрузка на TMU по-прежнему достаточно высока, так как помимо основных текстур необходимо делать выборки из нормалей и смещения карты, а также внеэкранные буферы цели рендеринга.

Принимая во внимание упор многих игр, в том числе и на производительность блоков текстурирования, можно сказать, что количество TMU и соответствующая высокая текстурная производительность также являются одним из важнейших параметров для видеочипов. Особое влияние этот параметр оказывает на скорость рендеринга изображения при использовании анизотропной фильтрации, требующей дополнительных подборов текстур, а также при сложных алгоритмах мягких теней и новомодных алгоритмах вроде Screen Space Ambient Occlusion.

Блоки операций растеризации (ROP)

Блоки растеризации выполняют операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их микширования (смешивания). Как мы отмечали выше, производительность блоков ROP влияет на скорость заполнения и это одна из основных характеристик видеокарт всех времен и народов. И хотя в последнее время его значение также несколько снизилось, все же бывают случаи, когда производительность приложения зависит от скорости и количества ROP. Чаще всего это связано с активным использованием фильтров постобработки и включенным сглаживанием на высоких настройках игры.

Еще раз отметим, что современные видеочипы нельзя оценивать только по количеству различных блоков и их частоте. Каждая серия графических процессоров использует новую архитектуру, в которой исполнительные блоки сильно отличаются от старых, и может отличаться соотношение количества различных блоков. Таким образом, блоки AMD ROP в некоторых решениях могут выполнять больше работы за такт, чем блоки NVIDIA, и наоборот. То же самое касается и возможностей текстурных блоков TMU — они разные в разных поколениях GPU разных производителей, и это нужно учитывать при сравнении.

Геометрические блоки

До недавнего времени количество блоков обработки геометрии не имело особого значения. Одного GPU-блока хватало для большинства задач, так как геометрия в играх была достаточно простой и основной упор производительности делал на математические вычисления. Важность параллельной обработки геометрии и количества соответствующих блоков резко возросла с появлением поддержки геометрической тесселяции в DirectX 11. NVIDIA первой начала распараллеливать обработку геометрических данных, когда в ее чипах GF1xx появилось несколько соответствующих блоков. Затем аналогичное решение выпустила компания AMD (только в топовых решениях линейки Radeon HD 6700 на чипах Cayman).

В рамках данного материала мы не будем вдаваться в подробности, их можно прочитать в базовых материалах нашего сайта, посвященных DirectX 11-совместимым графическим процессорам. Что для нас важно в данном случае, так это то, что количество блоков обработки геометрии сильно влияет на общую производительность в новейших играх, использующих тесселяцию, таких как Metro 2033, HAWX 2 и Crysis 2 (с последними патчами). И при выборе современной игровой видеокарты очень важно обращать внимание на геометрические показатели.

Объем видеопамяти

Видеочипы используют собственную память для хранения необходимых данных: текстуры, вершины, данные буфера и т. д. Казалось бы, чем ее больше, тем лучше. Но не все так просто, оценка мощности видеокарты по объему видеопамяти — самая распространенная ошибка! Неопытные пользователи часто переоценивают значение видеопамяти, до сих пор используя ее для сравнения разных моделей видеокарт. Оно и понятно — в списках характеристик готовых систем этот параметр указывается одним из первых, а на коробках видеокарт он пишется крупным шрифтом. Поэтому неопытному покупателю кажется, что раз памяти в два раза больше, то и скорость у такого решения должна быть в два раза выше. Реальность отличается от этого мифа тем, что память может быть разных видов и характеристик, а рост продуктивности растет только до определенной величины, а достигнув ее, просто прекращается.

Итак, в каждой игре и при определенных настройках и игровых сценах есть определенный объем видеопамяти, которого хватает для всех данных. И хоть вы поставите туда 4 Гб видеопамяти, у него не будет никакого резона для ускорения рендеринга, скорость будет ограничена исполнительными блоками, о которых шла речь выше, а памяти будет просто хватать. Именно поэтому во многих случаях видеокарта с 1,5 ГБ видеопамяти работает с той же скоростью, что и карта с 3 ГБ (при прочих равных условиях).

Бывают ситуации, когда увеличение объема памяти приводит к видимому увеличению производительности — это очень требовательные игры, особенно в сверхвысоких разрешениях и на максимальных настройках качества. Но такие случаи бывают не всегда и количество памяти надо учитывать, не забывая, что производительность просто не вырастет выше определенного количества. Микросхемы памяти имеют и более важные параметры, такие как ширина шины памяти и ее рабочая частота. Эта тема настолько обширна, что более подробно на выборе объема видеопамяти мы остановимся в шестой части нашего материала.

Ширина шины памяти

Ширина шины памяти является наиболее важной характеристикой, влияющей на пропускную способность памяти (пропускная способность памяти). Более широкая ширина позволяет передавать больше информации из видеопамяти в GPU и обратно в единицу времени, что в большинстве случаев положительно сказывается на производительности. Теоретически 256-битная шина может передавать вдвое больше данных за такт, чем 128-битная шина. На практике разница в скорости рендеринга хоть и не достигает двух раз, но очень близка к этому во многих случаях с упором на пропускную способность видеопамяти.

Современные игровые видеокарты используют разную ширину шины: от 64 до 384 бит (ранее были чипы с 512-битной шиной), в зависимости от ценового диапазона и времени выпуска конкретной модели GPU. Для самых дешевых видеокарт младшего уровня чаще всего используются 64 и реже 128 бит, для среднего уровня от 128 до 256 бит, а вот видеокарты из верхнего ценового диапазона используют шины шириной от 256 до 384 бит. Ширина шины уже не может расти чисто из-за физических ограничений — размера кристалла GPU недостаточно, чтобы выложить более 512-битной шины, а это слишком дорого. Поэтому пропускная способность памяти сейчас увеличивается за счет использования новых типов памяти (см. ниже).

Частота видеопамяти

Еще одним параметром, влияющим на пропускную способность памяти, является ее тактовая частота. А увеличение пропускной способности памяти зачастую напрямую влияет на производительность видеокарты в 3D-приложениях. Частота шины памяти на современных видеокартах колеблется от 533 (1066, удвоение) МГц до 1375 (5500, учетверение) МГц, то есть может отличаться более чем в пять раз! А так как пропускная способность памяти зависит как от частоты памяти, так и от ширины ее шины, то память с 256-битной шиной, работающей на частоте 800 (3200) МГц, будет иметь более высокую пропускную способность по сравнению с памятью, работающей на частоте 1000 (4000) МГц с 128-битная шина.

Особое внимание следует обращать на параметры ширины шины памяти, ее тип и рабочую частоту при покупке относительно недорогих видеокарт, многие из которых оснащены только 128-битными или даже 64-битными интерфейсами, что имеет крайне негативный влияние на их производительность. В общем, мы вообще не рекомендуем покупать видеокарту с 64-битной шиной видеопамяти для игрового ПК. Желательно отдавать предпочтение хотя бы среднему уровню с минимумом 128- или 192-битная шина.

Типы памяти

На современные видеокарты устанавливается несколько разных типов памяти. Старой SDR-памяти с единой скоростью передачи нигде нет, а современные типы DDR- и GDDR-памяти имеют существенно разные характеристики. Различные типы DDR и GDDR позволяют передавать в два или четыре раза больше данных на одной и той же тактовой частоте в единицу времени, в связи с чем рабочая частота часто указывается двойным или учетверенным, умноженным на 2 или 4. Например, если частота указана для памяти DDR 1400 МГц, то эта память работает на физической частоте 700 МГц, но указана так называемая «эффективная» частота, то есть та, на которой должна работать память SDR, чтобы обеспечить такую ​​же пропускная способность. То же самое и с GDDR5, но здесь частота увеличена даже в четыре раза.

Основным преимуществом новых типов памяти является возможность работы на высоких тактовых частотах и, соответственно, увеличение пропускной способности по сравнению с предыдущими технологиями. Достигается это за счет повышенных задержек, которые, впрочем, не столь важны для видеокарт. Первой платой, использующей память DDR2, была NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. С тех пор технологии графической памяти значительно продвинулись вперед, был разработан стандарт GDDR3, близкий к спецификациям DDR2, с некоторыми изменениями специально для видеокарт.

GDDR3 — специально разработанная для видеокарт память, с теми же технологиями, что и DDR2, но с улучшенными характеристиками потребления и тепловыделения, что позволило создавать микросхемы, работающие на более высоких тактовых частотах. Несмотря на то, что стандарт разработан компанией ATI, первой видеокартой, использующей его, стала вторая модификация NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra, а следующей — GeForce 6800 Ultra.

GDDR4 — это дальнейшее развитие «графической» памяти, которая вдвое быстрее, чем GDDR3. Главные отличия GDDR4 от GDDR3, значимые для пользователей, — это в очередной раз повышенные рабочие частоты и сниженное энергопотребление. Технически память GDDR4 мало чем отличается от памяти GDDR3, это дальнейшее развитие тех же идей. Первыми видеокартами с чипами GDDR4 на борту стали ATI Radeon X19.50 XTX, тогда как NVIDIA вообще не выпускала продукты на базе этого типа памяти. Преимущества новых чипов памяти перед GDDR3 в том, что энергопотребление модулей может быть примерно на треть ниже. Это достигается за счет более низкого номинального напряжения для GDDR4.

Однако GDDR4 не получила широкого распространения даже в решениях AMD. Начиная с GPU семейства RV7x0, контроллеры памяти видеокарт поддерживают новый тип памяти GDDR5, работающий на эффективной учетверенной частоте до 5,5 ГГц и выше (теоретически возможные частоты до 7 ГГц), что дает пропускную способность до до 176 ГБ/с при использовании 256-битного интерфейса. Если для увеличения пропускной способности памяти GDDR3/GDDR4 необходимо было использовать 512-битную шину, то переход на использование GDDR5 позволил удвоить производительность при меньших размерах кристалла и меньшем энергопотреблении.

Самые современные типы видеопамяти — GDDR3 и GDDR5, она отличается от DDR некоторыми деталями, а также работает с двойной/четверной передачей данных. В этих типах памяти используются специальные технологии для увеличения рабочей частоты. Так, память GDDR2 обычно работает на более высоких частотах, чем DDR, GDDR3 — на еще более высоких, а GDDR5 обеспечивает максимальную частоту и пропускную способность на данный момент. Но недорогие модели все же оснащены «неграфической» памятью DDR3 с гораздо меньшей частотой, поэтому выбирать видеокарту нужно внимательно.

На нашем форуме каждый день десятки людей спрашивают совета по самостоятельной модернизации, в чем мы охотно им помогаем. Ежедневно «оценивая сборку» и проверяя выбранные нашими клиентами комплектующие на совместимость, мы стали замечать, что пользователи в основном обращают внимание на другие, бесспорно, важные комплектующие. И редко кто помнит, что при апгрейде компьютера обязательно нужно обновить не менее важную деталь — . И сегодня мы расскажем и покажем вам, почему об этом не стоит забывать.

«…хочу обновить комп, все летало, купил проц i7-3970X и материнку ASRock X79 Extreme6, плюс видяху RADEON HD 7990 6GB. Что еще нан???? 777 «
— примерно так начинается примерно половина всех сообщений, связанных с обновлением стационарного компьютера. Исходя из своего или семейного бюджета, пользователи стараются выбрать самые, самые шустрые и красивые модули памяти. При этом наивно полагая, что их старые 450Вт справятся и с прожорливой видеокартой, и с «горячим» процессором при разгоне одновременно.

Со своей стороны мы уже не раз писали о важности блока питания — но, признаемся, наверное, недостаточно ясно. Поэтому сегодня мы исправились, и подготовили для вас памятку о том, что будет, если вы забудете об этом при апгрейде ПК — с картинками и подробными описаниями.

Итак, мы решили обновить конфигурацию…


Для нашего эксперимента мы решили взять совершенно новый средний компьютер и проапгрейдить его до уровня «игрового автомата». Конфигурацию сильно менять не придется — достаточно поменять память и видеокарту, чтобы мы имели возможность играть в более-менее современные игры с приличными настройками детализации. Начальная конфигурация нашего компьютера выглядит следующим образом:

Блок питания: ATX 12V 400W

Понятно, что для игр такая конфигурация, мягко говоря, слабовата. Так что пора что-то менять! Начнем с того же, с чего начинают большинство жаждущих «апгрейда» — с. Материнскую плату менять не будем — пока она нас устраивает.

Так как материнку решили не трогать, то выберем совместимый сокет FM2 (благо, для этого на сайте НИКС на странице описания материнки есть специальная кнопка). Не будем жадничать — возьмем доступный, но быстрый и мощный процессор с частотой 4,1 ГГц (до 4,4 ГГц в режиме Turbo CORE) и разблокированным множителем — мы тоже любим «разгонять», ничто человеческое нам не чуждо. Вот характеристики выбранного нами процессора:

Технические характеристики
Частота шины ЦП 5000 МГц Рассеиваемая мощность 100 Вт Частота процессора 4,1 ГГц или до 4,4 ГГц в режиме Turbo CORE Ядро Ричленд Кэш L1 96 КБ x2 Кэш L2 2048 КБ x2, работает на частоте процессора 64-битная поддержка Да Количество ядер 4 Умножение 41, разблокированный множитель Видеоядро процессора AMD Radeon HD 8670D @ 844 МГц; Поддержка Shader Model 5 Макс. ОЗУ 64 ГБ Макс. количество подключаемых мониторов 3 с прямым подключением или до 4 мониторов с использованием разветвителей DisplayPort

Одна планка на 4 ГБ — не наш выбор. Во-первых, мы хотим 16Гб, а во-вторых, нам нужно использовать двухканальный режим работы, для чего мы установим в наш компьютер два модуля памяти емкостью 8Гб каждый. Высокая пропускная способность, отсутствие радиаторов и достойная цена делают их самым «вкусным» выбором для нас. Кроме того, с сайта AMD можно скачать программу Radeon RAMDisk, которая позволит нам бесплатно, абсолютно бесплатно создать сверхбыстрый виртуальный диск объемом до 6 ГБ — а бесплатные полезные вещи любят все.


Технические характеристики
Память 8 ГБ
Количество модулей 2
Стандарт памяти PC3-10600 (DDR3 1333 МГц)
Рабочая частота до 1333 МГц
Тайминги 9-9-9-24
Напряжение питания 1,5 В
Пропускная способность 10667 Мбит/с

Комфортно проигрывать встроенное видео можно только как «сапер». Поэтому для апгрейда компьютера до игрового уровня мы выбрали современный и мощный, но не самый дорогой.


Стала с 2гб видеопамяти, поддержкой DirectX 11 и OpenGL 4.x. и превосходная система охлаждения Twin Frozr IV. Его производительности должно быть более чем достаточно, чтобы мы могли наслаждаться последними частями самых популярных игровых франшиз, таких как Tomb Raider, Crysis, Hitman и Far Cry. Характеристики избранника следующие:


Технические характеристики
Графический процессор GeForce GTX 770
Частота GPU 1098 МГц или до 1150 МГц в режиме GPU Boost
Количество шейдерных процессоров 1536
Видеопамять 2 ГБ
Тип видеопамяти GDDR5
Ширина шины видеопамяти 256 бит
Частота видеопамяти 1753 МГц (7,010 ГГц QDR)
Количество пиксельных конвейеров 128, 32 единицы выборки текстуры
Интерфейс PCI Express 3. 0 16x (совместимый с PCI Express 2.x / 1.x) с возможностью подключения карты SLI.
Порты DisplayPort, DVI-D, DVI-I, HDMI, переходник D-Sub в комплекте
Охлаждение видеокарты Active (радиатор + 2 вентилятора Twin Frozr IV на лицевой стороне платы)
Разъем питания 8 контактов + 8 контактов
Поддержка API DirectX 11 и OpenGL 4.x
Длина видеокарты (измеряется в НИКС) 263 мм
Поддерживает вычисления на GPU общего назначения DirectCompute 11, NVIDIA PhysX, CUDA, CUDA C++, OpenCL 1.0
Максимальная потребляемая мощность FurMark + WinRar 255 Вт
Класс производительности 61,5

Неожиданные трудности

Теперь у нас есть все необходимое для обновления нашего компьютера. Мы будем устанавливать новые компоненты в наш существующий корпус.


Запускаем — а он не работает. И почему? А потому, что бюджетные блоки питания физически не способны хоть сколько-нибудь запустить компьютер. Дело в том, что в нашем случае для питания требуется два 8-контактных разъема, а блок питания имеет только один 6-контактный разъем питания видеокарты «в базе». Учитывая, что многим нужно еще больше разъемов, чем в нашем случае, становится понятно, что блок питания нужно менять.

Но это не так уж и плохо. Только подумайте, разъема питания нет! В нашей тестовой лаборатории были обнаружены довольно редкие переходники с 6-pin на 8-pin и с molex на 6-pin. Вот такие:


Стоит отметить, что даже на бюджетных современных блоках питания с каждым новым выпуском разъемов Molex разъемов Molex становится все меньше — так что можно сказать, что нам повезло.

На первый взгляд все хорошо, и с помощью некоторых ухищрений мы смогли обновить системный блок до «игровой» конфигурации. Теперь давайте смоделируем нагрузку, одновременно запустив Furmark и 7Zip в Xtreme Burning на нашей новой игровой машине. Мы смогли запустить компьютер — это хорошо. Система также пережила запуск Furmark. Запускаем архиватор — и что это?! Компьютер выключился, порадовав нас ревом включенного на максимум вентилятора. «Скромные» стандартные 400Вт не смогли, как ни старались, прокормить видеокарту и мощный процессор. А из-за посредственной системы охлаждения наш сильно грелся, и даже максимальная скорость вращения вентилятора не позволяла выдать хотя бы заявленные 400Вт.

Выход есть!

Они отплыли. Мы купили дорогие комплектующие для сборки игрового компьютера, но оказалось, что играть на нем невозможно. Это позор. Вывод всем ясен: старый не подходит для нашего игрового компьютера, и его срочно нужно заменить на новый. Но какой?

Для нашего модернизированного компьютера мы выбирали по четырем основным критериям:

Первое это, конечно, мощность. Мы предпочли выбрать с запасом — хотелось бы еще и разогнать процессор и набрать баллы в синтетических тестах. Принимая во внимание все, что нам может понадобиться в будущем, мы решили выбрать мощность не менее 800Вт.

Второй критерий — надежность … Очень хочется, чтобы тот, что взят «с запасом», пережил следующее поколение видеокарт и процессоров, не сгорел сам и при этом не спалил дорогие комплектующие( вместе с испытательным полигоном). Поэтому наш выбор — только японские конденсаторы, только защита от короткого замыкания и надежная защита от перегрузки по любому из выходов.

Третий пункт наших требований — удобство и функциональность. … Начнем с того, что нам нужно — компьютер будет работать часто, а особо шумные блоки питания вкупе с видеокартой и процессорным кулером сведут с ума любого пользователя. Кроме того, нам не чуждо чувство прекрасного, поэтому новый блок питания для нашего игрового компьютера должен быть модульным и иметь разъемные кабели и разъемы. Чтобы не было ничего лишнего.

И последнее, но не менее важное: критерий энергоэффективности . .. Да, мы заботимся об окружающей среде и наших счетах за электроэнергию. Поэтому выбранный нами блок питания должен соответствовать как минимум стандарту энергоэффективности 80+ Bronze.

Сравнив и проанализировав все требования, мы выбрали среди немногих претендентов, которые полностью удовлетворяли всем нашим требованиям. Он стал мощностью 850 Вт. Отметим, что по ряду параметров он даже превзошел наши требования. Посмотрим его спецификацию:

Характеристики источника питания
Тип оборудования Блок питания с активным модулем PFC (коррекция коэффициента мощности).
Свойства Шлейфовая оплётка, японские конденсаторы, Защита от короткого замыкания (SCP), Защита от перенапряжения (OVP), Защита от перегрузки любого из выходов блока отдельно (OCP)
+ 3,3 В — 24 А, + 5 В — 24 А, + 12 В — 70 А, + 5 ВSB — 3,0 А, -12 В — 0,5 А
Съемные силовые кабели Да
Эффективность 90 %, сертификат 80 PLUS Gold
Блок питания 850 Вт
Разъем питания материнской платы 24 + 8 + 8 контактов, 24 + 8 + 4 контакта, 24 + 8 контактов, 24 + 4 контакта, 20 + 4 контакта (разборный 24-контактный разъем. 4-контактный разъем можно отсоединить, если необходимо, складной 8-контактный разъем)
Разъем питания видеокарты 6x 6/8-контактных разъемов (разборный 8-контактный разъем — 2 контакта съемные)
Средняя наработка на отказ 100 тыс. часов
Охлаждение блока питания 1 вентилятор: 140 x 140 мм (на нижней стенке). Пассивная система охлаждения до 50% нагрузки.
Регулятор скорости вентилятора От термодатчика. Изменение скорости вращения вентилятора в зависимости от температуры внутри блока питания. Ручной выбор режима работы вентилятора. В нормальном режиме вентилятор вращается непрерывно, а в бесшумном режиме полностью останавливается при малой нагрузке.


, один из лучших за эти деньги. Установим его в наш корпус:


Потом произошло то, что нас немного смутило. Казалось бы, все собрано правильно, все подключено, все работает — но блок питания молчит! То есть в общем: вентилятор пока стоит на месте, а система исправно запущена и функционирует. Дело в том, что при нагрузке до 50% блок питания работает в так называемом тихом режиме — без раскручивания вентилятора охлаждения. Вентилятор будет гудеть только при большой нагрузке — одновременный запуск архиваторов и Furmark заставлял кулер раскручиваться.


Блок питания имеет целых шесть 8-контактных 6-контактных разъемов питания видеокарты, каждый из которых является разборным 8-контактным разъемом, от которого при необходимости можно отстегнуть 2 контакта. Таким образом, он способен питать любую видеокарту без лишних хлопот и сложностей. И даже не один.


Модульная система питания позволяет отсоединять лишние и ненужные силовые кабели, что улучшает обдув корпуса, стабильность работы системы и, конечно же, эстетически улучшает вид внутреннего пространства, что позволяет смело рекомендовать мододелы и любители корпусов с окнами.
купить надежный и мощный блок питания. В нашем обзоре так и стало. — и, как видите, не случайно. Приобретая такой у НИКС, вы можете быть уверены, что все компоненты вашей высокопроизводительной системы будут обеспечены достаточным и бесперебойным питанием даже при экстремальном разгоне.


К тому же, блока питания хватит на несколько лет вперед — лучше с запасом, на случай, если в будущем вы собираетесь обновлять систему компонентами высокого уровня.

Растеризация | Cortex XSOAR

Эта интеграция является частью пакета
Rasterize Pack.#

Преобразует URL-адреса, файлы PDF и сообщения электронной почты в файл изображения или файл PDF.

Рекомендации по безопасности Docker #

Если вы используете интеграцию для растеризации ненадежных URL-адресов или HTML-содержимого, например, полученного из внешних электронных писем, мы рекомендуем следовать инструкциям в разделе «Укрепление сети Docker» в разделе «Блокировка доступа к внутренней сети».

Настройка растеризации на Cortex XSOAR#

  1. Перейдите к Настройки > Интеграции > Серверы и службы .
  2. Поиск растеризации.
  3. Нажмите Добавить экземпляр , чтобы создать и настроить новый экземпляр интеграции.
9 _ с ошибкой4120
Параметр Описание Обязательно
Ошибки возврата. False
wait_time Время ожидания перед созданием снимка экрана (в секундах). False
max_page_load_time Максимальное время ожидания загрузки страницы (в секундах). False
chrome_options Параметры Chrome (Дополнительно. См. Примечания по настройке .) False
Использовать настройки прокси-сервера 94. 3 False
rasterize_mode Режим растеризации. (См. Примечания к конфигурации .) Ложь
  1. Нажмите Проверить , чтобы проверить URL-адреса, токен и подключение.

Примечания к конфигурации:

  • Возврат ошибок: Если этот флажок не установлен, вместо ошибки будет возвращено предупреждение.
  • Параметры Chrome: разделенный запятыми список параметров Chrome, которые можно добавить или удалить для растеризации. Используйте для расширенного устранения неполадок. Если значение содержит запятую (например, при установке значения пользовательского агента), экранируйте его с помощью обратной косой черты ( \ ) символ. Чтобы удалить используемый по умолчанию параметр, поместите его в квадратные скобки. Например, чтобы добавить параметр —disable-auto-reload и удалить параметр —disable-dev-shm-usage , установите следующее значение:
  • Режим растеризации. через Chrome WebDriver или Chrome Headless CLI. WebDriver поддерживает больше параметров, чем Headless CLI. Например, поддержка опции offline в rasterize-emails 9Команда 4559. Есть некоторые URL-адреса, которые плохо растеризуются с помощью WebDriver и могут быть успешно обработаны с помощью Headless CLI. Таким образом, рекомендуется использовать режим WebDriver — Preferred , который будет использовать WebDriver в качестве запуска и отката к Headless CLI в случае сбоя.
  • Использовать настройки прокси системы: Установите этот флажок, чтобы использовать настройки прокси системы. Важно : эта интеграция не поддерживает прокси-серверы, требующие аутентификации.

Commands#

Вы можете выполнять эти команды из Cortex XSOAR CLI, как часть автоматизации или в playbook. После успешного выполнения команды в War Room появится сообщение DBot с подробностями команды.

rasterize#


Преобразует содержимое URL-адреса в файл изображения или файл PDF.

Base Command#

rasterize

Input#
Argument Name Description Required
wait_time Time to wait before taking a screenshot ( в секундах). Дополнительно
max_page_load_time Максимальное время ожидания загрузки страницы (в секундах). Дополнительно
url URL для растрирования. Должен быть полный URL, включая префикс http. Обязательно
ширина Ширина страницы, например, 1024 пикселей. Укажите с суффиксом px или без него. Дополнительно
высота Высота страницы, например, 800 пикселей. Укажите с суффиксом px или без него. Дополнительно
type Тип файла, в который нужно преобразовать содержимое URL-адреса. Может быть "pdf" или "png". По умолчанию "png". Дополнительно
имя_файла Имя, под которым будет сохранен файл. По умолчанию "URL". Опционально
full_screen Получить полную страницу. Фактическая ширина и высота страницы будут автоматически рассчитаны до максимального значения 8000 пикселей. (Пометка full_screen как true означает, что значения аргументов ширины и высоты могут не учитываться). Дополнительно
режим Режим растеризации для использования (WebDriver или Headless CLI). Если не указано, будет использоваться в соответствии с настройками экземпляра интеграции. Optional
Context Output#
Path Type Description
InfoFile.Name string File name.
InfoFile.EntryID строка Идентификатор записи файла.
InfoFile.Size номер Размер файла.
InfoFile.Type string Тип файла, например, "PE"
InfoFile.Info string Основная информация о файле
InfoFile.Extension строка Расширение файла.
Пример команды №

!rasterize url=http://google.com

Пример контекста#
Удобочитаемый вывод#

!image

rasterize-email#


PDF-файл.

Базовая команда №

Растило-эмала

Вход#
Аргумент Описание Описание .4529
htmlBody Текст электронной почты в формате HTML. Обязательно
ширина Ширина HTML-страницы, например, 600 пикселей. Укажите с суффиксом px или без него. Дополнительно
высота Высота страницы HTML, например, 800 пикселей. Укажите с суффиксом px или без него. Необязательный
type Тип файла, в который нужно преобразовать тело сообщения электронной почты. Может быть "pdf" или "png". По умолчанию "png". Необязательный
офлайн При значении "true" вся исходящая связь будет заблокирована. Дополнительно
имя_файла Имя, под которым будет сохранен файл. По умолчанию "электронная почта". Опционально
full_screen Получить полную страницу. Фактическая ширина и высота страницы будут автоматически рассчитаны до максимального значения 8000 пикселей. (Пометка full_screen как true означает, что значения аргументов ширины и высоты могут не учитываться). Дополнительно
режим Режим растеризации для использования (WebDriver или Headless CLI). Если не указано, будет использоваться в соответствии с настройками экземпляра интеграции. Optional
Context Output#
Path Type Description
InfoFile.Name string File name.
InfoFile.EntryID строка Идентификатор записи файла.
InfoFile.Size номер Размер файла.
InfoFile.Type string Тип файла, например, "PE"
InfoFile.Info string Основная информация о файле
InfoFile.Extension строка Расширение файла.
Пример команды №

!rasterize-email htmlBody="< body>
---------- ТЕСТ-ФАЙЛ ----------
"

Пример контекста#
Человек Readable Output#

!image

rasterize-image#


Преобразует файл изображения в файл PDF.

Базовая команда №

растровое изображение

Input#
Argument Name Description Required
EntryID The entry ID of the image file. Обязательно
ширина Ширина изображения, например, 600 пикселей. Укажите с суффиксом px или без него. Дополнительно
высота Высота изображения, например, 800 пикселей. Укажите с суффиксом px или без него. Если пусто, высота равна всему изображению. Дополнительно
имя_файла Имя, под которым будет сохранен файл. По умолчанию используется EntryID. Опционально
full_screen Получить полную страницу. Фактическая ширина и высота страницы будут автоматически рассчитаны до максимального значения 8000 пикселей. (Пометка full_screen как true означает, что значения аргументов ширины и высоты могут не учитываться). Дополнительно
режим Режим растеризации для использования (WebDriver или Headless CLI). Если не указано, будет использоваться в соответствии с настройками экземпляра интеграции. Optional
Context Output#
Path Type Description
InfoFile.Name string File name.
InfoFile.EntryID строка Идентификатор записи файла.
InfoFile.Size номер Размер файла.
InfoFile.Type строка Тип файла, например, "PE"
InfoFile.Info строка Основная информация о файле.
InfoFile.Extension строка Расширение файла.
Пример команды №

! Rasterize-Image intrintId = [email protected]

. Пример# 9368E377751

.0002 Преобразует файл PDF в файл изображения.

Base Command#

rasterize-pdf

Input#
Argument Name Description Required
EntryID The entry ID of PDF file . Обязательно
maxPages Максимальное количество отображаемых страниц. По умолчанию «3». Дополнительно
pdfPassword Пароль для доступа к PDF. Дополнительно
по горизонтали Укладывать ли страницы горизонтально. Если «true», страницы будут располагаться горизонтально. Если «false», страницы будут складываться вертикально. По умолчанию «ложь». Дополнительно
имя_файла Имя, под которым будет сохранен файл. По умолчанию «изображение». Дополнительно
Контекстный вывод №
  • 120
  • 51202.
  • Путь Тип Описание
    Infofile.NAME
    01201201201212012012012120121201212012120

    12120

    12120 .
    InfoFile.EntryID строка Идентификатор записи файла.
    InfoFile.Size номер Размер файла.
    InfoFile.Type string Тип файла, например, «PE»
    InfoFile.Info строка Основная информация о файле.
    InfoFile.Extension строка Расширение файла.
    Пример команды#

    ! Rasterize-Pdf intrintId = [email protected]

    . Пример# 9368E377751

    . Пример# 9368E377751

    . HTML-файл в файл PDF или PNG.

    Base Command#

    rasterize-html

    Input#
    Argument Name Description Required
    EntryID The entry ID of the html file . Обязательно
    ширина Ширина html-файла, например, 600 пикселей. Укажите с суффиксом px или без него. Дополнительно
    height Высота html файла, например, 800px. Укажите с суффиксом px или без него. Если пусто, высота равна всему изображению.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2022 © Все права защищены.