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显卡技术
[摘要]
3D图形技术（一）
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人们现在常常谈到GPU这样的一个概念，但GPU是什么，
它有什么用呢？
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一、什么是GPU？
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GPU是相对于CPU的一个概念，由于在现代的计算机中（特别
是家用系统，游戏的发烧友）图形的处理变得越来越重要，
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3D图形技术（一）
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人们现在常常谈到GPU这样的一个概念，但GPU是什么，
它有什么用呢？
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一、什么是GPU？
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GPU是相对于CPU的一个概念，由于在现代的计算机中（特别
是家用系统，游戏的发烧友）图形的处理变得越来越重要，
需要一个专门的图形的核心处理器。而另一个方面，以
nVIDIA 公司的GEFORCE256为代表的新一带的图形芯片对CPU
的依赖程度已经不是那样的高，于是有了GPU，专门的图形
处理器的意思。
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二、显示卡的相关知识：
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很显然，GPU是一种图形的设备，就不能不来谈谈显示卡。
显示卡的主要作用是对图形函数进行加速。早期的电脑，CPU
和标准的EGA或VGA显示卡以及帧缓存(用于存储图象)，可以对
大多数图象进行处理，但是它们只是起一种传递作用，我们所
看到的就是CPU所提供的。这对老的操作系统象DOS，以及文本
文件的显示是足够的，但是这种组合对复杂的图形和高质量的
图象的处理就显得力不从心了，特别是当用户使用Windows操
作系统后，CPU已经无法对众多的图形函数进行处理，而最根本
的解决方法就是图形加速卡。图形加速卡拥有自己的图形函数
加速器和显存，这些都是专门用来执行图形加速任务，因此就
可以大大减少CPU所必须处理的图形函数。比如我们想画个圆圈，
如果单单让CPU作这个工作，它就要考虑需要多少个像素来实现，
还要想想用什么颜色，但是如果图形加速卡芯片具有画圈这个
函数，CPU只需要告诉它“给我画个圈”剩下的工作就由加速卡
来进行，这样CPU就可以执行其他更多的任务，这样就提高了计
算机的整体性能。
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实际上现在的显示卡都已经是图形加速卡，它们多多少少都可以
执行一些图形函数.通常所说的加速卡的性能，是指加速卡上的
芯片集能够提供的图形函数计算能力，这个芯片集通常也称为加
速器或图形处理器。一般来说在芯片集的内部会有有一个时钟发
生器、VGA核心和硬件加速函数，很多新的芯片集在内部还集成了
RAMDAC(后面会介绍)。芯片集可以通过它们的数据传输带宽来划分，
最近的芯片多为64位或128位，而早期的显卡芯片为32位或16位。
更多的带宽可以使芯片在一个时钟周期中处理更多的信息。但是
大家不要以为128位芯片就会比64位芯片快两倍，更大的带宽为我
们带来的是更高的解析度和色深，加速卡的速度很大程度上受所
使用的显存类型以及驱动程序的影响。现在生产加速卡的厂商可
以分为两类。一类是自己生产芯片，自己设计卡板并生产，例如
MGA所生产的加速卡多为此类(m3d除外)，因为从设计到生产都是
自己进行，所以对BIOS和驱动程序的设计会做的较好。另外一类
就是使用别人设计的芯片，自己设计卡板线路并生产，象Diamond
就是这一类中比较著名的厂家。
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显示卡的综合知识
三、了解两个重要的概念
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3D像素填充率与多边形生成率
四、GPU技术的一些核心内容：
光源及变形处理（Transform and Lighting） 在以往的显卡技术中，
为了使物体图象真实，就不得不大量增加多边形设计，这样就会导
致速度下降，而采用较少的多边形呢，画面又很粗糙。但经过这几
代的发展，人物形象仍然很呆板。为了克服这放面的弊病，nVIDIA
研究出来的一种新型技术，这就是光源及变形处理（Transform and
Lighting）。GeForce256采用的这种T&L技术其特点是能在不增加
物体多边形的前提下，进一步提高物体表面的边缘圆滑程度，使图
像更真实准确生动。这点，也是以往的显卡所要克服的最大问题之
一。其次，除了变形处理外，光源的作用也是很重要的。传统的光
源处理其实是很落后的，要想进一步改善图象的质量就有新的技术
来支持。而GeForce256拥有强大的光源处理机能，它在硬件上可以
支持8个独立的光源，加上GPU的支持，即时处理的光源将让画面变
得更加生动鲜活，真实性也大大提高，可以产生带有反射性质的光
源效果。这正应了解决了上面所说的问题。
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立方环境材质贴图和顶点混合 环境贴图并不是nVIDIA发明的，
nVIDIA只是用GPU来对立方环境材质贴图和顶点混合进行进行完全硬
件加速，这样一来，CPU就可以从繁重的浮点运算中解脱出来去处理
除图像外的工作，从而获得完美效果。立体环境材质贴图已经被
DirectX 7.0所支持，今后还是大有发展前途的。至于顶点混合的话
在3D特效中也是很重要的。例如，在Quake和Unreal等游戏中，物体
与物体之间的结合处会出现缺口和重叠现象，因而看起来总是不是
很真实，破坏了3D整体效果。而GPU采用了一个新的顶点混合技术来
处理上述接口，使得物体连接处看起来十分真实，给人们带来的极
大的视觉冲击。
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纹理压缩和凹凸映射贴图 随着Direct7对纹理压缩和凹凸映射贴图的
支持，上面的两项功能回很快被广泛应用在以后的3D游戏中。作为最
新的3D显卡，GeForce 256支持纹理压缩功能和最新的凹凸映射贴图
效果也是理所当然的，GeForce256在采用取得了纹理压缩和凹凸映射
贴图后，获得了和S3及Matrox相同的效果，而同时，其性能下降却很
小，这些都要归功于GPU的作用。据nVIDIA说：GeForce 256支持5种
格式的DirectX纹理压缩，同时还可支持单通道浮现和点状凹凸映射。
这样一来，游戏的画面被提高到一个新水平。
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双重纹理四象素256位渲染引擎 双重纹理功能最早是被应用在3dfx的
Voodoo2上面，这种技术可以成倍增加填充速度,使得Voodoo2在Quake2
中明显占有优势的原因。nVIDIA最早是将这项技术应用在了它的
Riva TNT上，为此，3dfx还以“双重纹理渲染是3dfx的专利”为由，
将nVIDIA送上里法庭。对于最新的GeForce256来说，其填充速度可以
达到原来TNT的数倍。而256位渲染引擎则能在相同时钟频率里可以处
理更多的数据，提高内部总线的带宽。
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采用GPU技术的3D显示卡GEFORCE256的详细文章
当前的主流厂家的Geforce 256四强大比拼。
（未完待续）
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这样一来，游戏的画面被提高到一个新水平。
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双重纹理四象素256位渲染引擎 双重纹理功能最早是被应用在3dfx的
Voodoo2上面，这种技术可以成倍增加填充速度,使得Voodoo2在Quake2
中明显占有优势的原因。nVIDIA最早是将这项技术应用在了它的
Riva TNT上，为此，3dfx还以“双重纹理渲染是3dfx的专利”为由，
将nVIDIA送上里法庭。对于最新的GeForce256来说，其填充速度可以
达到原来TNT的数倍。而256位渲染引擎则能在相同时钟频率里可以处
理更多的数据，提高内部总线的带宽。
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