03-Lezione Schede Grafiche

8/2/2019 03-Lezione Schede Grafiche

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HARDWARE

sch ed e gr a fich e

Prof. Maurizio Muzzupappa


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Schede rafiche ATI

Radeon HD4870 X2 - R4870X2 HD4870GS

HD4870 Radeon HD4850 X2 HD4850GS - HD4850

Radeon HD 8 0 HD 6 0 HD 6 0

FirePro - FireGL



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Schede rafiche nVidia

GeForce GTX280 - N280GTX

GeForce 9800GX2 9800GTX+ - 9800GT

GeForce 9600GTX 9600GT

Sch e d e p r o fe s s io n a li

Quadro FX (top di gamma), Nvs e CX (ottimizzataper Photoshop CS4)



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Schede rafiche er ortatili

nVidia

Professional i Per appassionat iPrestazioni e

multimedialitPC sottili e leggeri

Quadro NVS 320M, GeForce 9800M GTX GeForce 9650M GT GeForce 9400M G

Quadro NVS 140M, GeForce 9800M GT GeForce 9650M GS GeForce 9300M GS

Quadro NVS 135M e GeForce 9800M GTS GeForce 9600M GT GeForce 9300M G

Quadro NVS 130M GeForce 9700M GTS GeForce 9600M GS GeForce 9200M GS

GeForce 9700M GT GeForce 9500M GS GeForce 9100M G

GeForce 8M Series GeForce 9500M G GeForce 8M Ser ies

GeForce Go 7 Series GeForce Go 7 Series GeForce Go 7 Series

GeForce G 105M

GeForce GT 130M

GeForce G 110M



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Schede rafiche er ortatili

ATI Per appassionat i Prestazioni Base Economiche

RadeonHD 4800 RadeonHD 4600 RadeonHD 4500 RadeonHD 4300

RadeonHD 3800 RadeonHD 3600 RadeonHD 3400

RadeonHD 2600 XT RadeonHD 2400 XT RadeonHD 2300

RadeonHD 2600 RadeonHD 2400



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La scheda rafica

Una scheda video composta da treelementi fondamentali:

1. il rocessore rafico

2. il ramdac

.



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1. I Processori rafici GPU

GPU = Graphical Unit Processor

v a

GT200 G 2 G

AMD (ATI)

R770 RV770 RV730

Lo stesso processore pu avere frequenze di funzionamento differenti



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2. Il RAMDAC

E un componente fondamentale il cuicomp to e que o tras ormare atdigitali che rappresentano il colore di

ogn p xe n segna e ettr c a eguat econ i quali esternamente viene pilotatomon tor.



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2. Il RAMDAC

ramdac

DAC 11001010

registro



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. La RAM VIDEO

Viene scritta dal processore grafico con

'testo da mostrare sul monitor

'processore si traduce in un punto sul

sul corrispondente punto della RAM

.



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. La RAM VIDEO

Il processore grafico elabora limmagine e la scrive

sulla ram video (frame buffer)

Il ramdac legge i colori scritti sulla ram video e li

visualizzati



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. La RAM VIDEO

La r is o lu zio n e cr o m a t ica serve pere n re a qua v sua zzaz onequindi quanti colori possono essere

assun a ogn p xe .

8bpp (8 bit per pixel) = 256 colori

16 bpp (16 bit per pixel) = 65.536 colori24bpp (24 bit per pixel) = 16.777.216 colori



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11111111 255

00000000 0

8 bit - blue8 bit - red 8 bit - green



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Il colore

255

128

3




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Il colore

255

128 128




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RGB vs CYM

RGB CMY

Rosso 255,0,0 0,255,255

Giallo 255,255,0 0,0,255

Verde 0,255,0 255,0,255

Ciano 0,255,255 255,0,0

Blu 0,0,255 255,255,0

Magenta 255,0,255 0,255,0

Nero 0,0,0 255,255,255

Toni del grigio 63,63,63 191,191,191127,127,127 127,127,127

191,191,191 63,63,63


Bianco 255,255,255 0,0,0


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. La RAM VIDEO

MByte per 256 MByte per MByte per 16Risoluzione MByte per 256colori MByte per65000 col. MByte per 16mil.di col.640x480 0,5 1 240x480 0,5 1 2800x600 1 2 2

1024x768 1 2 41280x1024 2 4 41280x1024 2 4 41600x1200 2 4 8



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. La RAM VIDEO

Frame Buffer

Triple Buffer

Z- Buffer

Texture mapping



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. La RAM VIDEO

La r iso lu zion e d e lla s ch ed a e la

r is o lu zio n e d e l m o n it o r

640x480


Monitor 17 dot pitch 0.27


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. La RAM VIDEO



1280x960


Monitor 17 dot pitch 0.27


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. La RAM VIDEO




x Monitor 17 dot pitch 0.27


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Cara eris iche delle schede rafiche

1. M o d e llo e Fr e q u e n za d e l p r o ce s so r e

2 . BUS d i co m u n ica zio n e . Gli elementi da

comunicazione tra scheda madre e scheda grafica(PCI Express o AGP)

3 . Co n figu r a zio n i SLI (Nvid ia ) o Cr o ss fir e X (ATI) .

Prevedono due schede rafiche che o erano in arallelo



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Cara eris iche delle schede rafiche

4 . Qu a n t it e t ip o lo gia d i

La presenza sulla macchina del bus PCIExpress rende possibile lutilizzo della

memoria RAM anche come memoria videoma i chip presenti sulla scheda video stessasono ancora ogg a orma memor a p

veloce e pi sicura.

anche di tipo DDR5 ed arrivare a 2GB



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Benchmark

ervono per m surare a po enza gra ca una

scheda e si differenziano per: r so uz one e o sc ermo qualit delle texture

ve o e tr su mmag ne.

Vengono misurati:

il numero di fotogrammi al secondo che il sistema in gradodi generare

il numero di triangoli elaborati in un secondo.



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Benchmark

u u r e m a r a r a n a ge - a r -3 DM a r k 0 5. (riproduce una scena di gioco molto

com lessa e differisce er livelli di com lessit

Un r e a l To u r n a m e n t 3 . (il benchmark esegue un fly-by diuna mappa di gioco mantenendo costante la velovit di

movimento della telecamera mentre registra il numero difotogrammi al secondo che il sistema in grado di generare)

a r r y 2 . mo ore gra co vers v eog oc , m sura eprestazioni renderizzando scene di gioco estremamente

com lesse



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SOFTWARE

sch ed e gr a fich e



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Il software rafico

Tre diverse livelli di software tra input ed output, che agiscono

in serie

1. Applicativo Grafico (sistema CAD, motore di

rendering, sistema Paint, ecc.)2. A lication Pro rammin Interface (API

grafiche)

. Driver rafici



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La scheda rafica

cpu

CAD API driver

scheda grafica


mon tor


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La scheda rafica

Le AP Ia p p ca t o n p r o gr a m m n g n te r a ce

si basano sul concetto di perifericav r ua e, e perme ono una p ac eprogrammazione delle perifericheren en o mposs e accesso re oallhardware.



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La scheda rafica

Le librerie grafiche sono le APIe cate a a gra ca e ungono ainterfaccia tra lhardware grafico e iso tware.Le librerie grafiche pi conosciutesono e pen sv uppa e a aSGI) e le Direct 3D (sviluppate dalla

croso .



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La scheda rafica

I d r ive re a sc e a gra ca anno comp oprincipale di smistare le operazioninecessar e a a v sua zzaz one ra acpu e la scheda video.



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La scheda rafica

La co m p a tib ilit t r a so ftw a r e e d r ive r .

Quasi tutte le schede in commercio garantiscono.

giochi quindi nessun problema.Nel caso si usi un articolare ro ramma rafico comePro/E sar il caso di informarsi sulle schede consigliatedal produttore del software.



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La pipeline grafica 2D

INPUT

BITMAP

RASTERIZZAZIONE EVISUALIZZAZIONE



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La i eline rafica D

tassellation

La catena di

operazioni che GEOMETRY

STAGE

transformation

cli in

permette ad ogni

elemento presente

nella scena 3D di

lighting

essere

opportunamente

rocessato e

shading

texturema in

visualizzato sul

monitor vienezbuffering

di Visualizzazione

(o pipeline grafica).


RASTERIZZAZIONE E VISUALIZZAZIONE


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La pipeline grafica 3D

Scena 3Dtassellation

transformation

RASTERIZZAZIONE EVISUALIZZAZIONE

lighting

clipping

shading

texturemapping


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