03-Lezione Schede Grafiche

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  • 8/2/2019 03-Lezione Schede Grafiche

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    HARDWARE

    sch ed e gr a fich e

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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

    8 bit - blue8 bit - red 8 bit - green

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    Il colore

    255

    128 128

    8 bit - blue8 bit - red 8 bit - green

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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

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    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

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    Monitor 17 dot pitch 0.27

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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

    1280x960

    Prof. Maurizio Muzzupappa

    Monitor 17 dot pitch 0.27

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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

    Prof. Maurizio Muzzupappa

    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

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    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).

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    RASTERIZZAZIONE E VISUALIZZAZIONE

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    La pipeline grafica 3D

    Scena 3Dtassellation

    transformation

    RASTERIZZAZIONE EVISUALIZZAZIONE

    lighting

    clipping

    shading

    texturemapping

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