2.2. Графические аппаратно-программные интерфейсы

Аппаратно-программный интерфейс трехмерной графики обеспечивает активацию функций графического ускорителя из программы. Он содержит набор служебных библиотек и описание действий, кото­рые можно выполнить, обращаясь к этим библиотекам. При создании программ, использующих функции аппаратного ускорения, не требуется разбираться в устройстве конкретного ускорителя. Библиотеки интерфейса обеспечивают стандартизированные обращения к драйверу видеоадаптера. Этот драйвер реализует аппаратные команды, специфичные для конкретного графического процессора. Таким образом, программа работает на любом устройстве, поддерживающем данный интерфейс, если на компьютере пользователя есть нужные библиотеки.

Наличие подобного интерфейса — это ключевой фактор, который дает возможность массового создания программ, использующих но­вые возможности аппаратных средств.

Интерфейс Glide >-это первый интерфейс трехмерной графики, специально предназначенный для персональных компьютеров. Позднее функции трехмер­ных операций (DirectW) появились и в стандартном графическом интерфейсе DirectX, который включи ясорсав системы Windows. Кроме того, для персональных систем был адаптирован интерфейс OpmGLiOpen Graphic Library(открытая графическая библиотека), который ранее использовался для расчета трёхмерных сцен на специализированных графических станциях.

Стандартизация интерфейсов трехмерной графики шла «явочным поряд­ком» — путем «добровольной» их поддержки программистами и создателями видеокарт. Уникальность и закрытость оказалась ахиллесовой пятой интер­фейса Glide. Он так и не стал общепринятым стандартом и после утр>ты фирмой 3dfxмонопольного положения на рынке постепенно ушел в небытие.

Большинство компьютерных игр (а это наиболее массовые приложения для персональных компьютеров, ориентированные на трехмерную графику) сегодня используют интерфейс DirectX. Но нередко применяется и интерфейс OpenGL (на платформе специализированных графических станций позиций OpenGL остались непоколебимыми). Драйверы всех современных видеоадапте­ров поддерживают как библиотеки DirectX, так и OpenGLВ некоторых програм­мах пользователь может по своему усмотрению выбрать, какой из этих интер­фейсов должен применяться.

2.3. Анализ эффективности работы видеосистемы

Эффективность работы видеосистемы определяется качеством изображения и скоростью его обновления.

Каче­ство изображения зависит от способа его построения — двумерные и трехмер­ные, сцены которых строятся по-разному. Для них различны и требования к качеству и методы его оценки.

При тестировании видеокарт в двумерном режиме проверяется скорость рисования простых геометрических фигур (овалов). Этот режим не предъяв­ляет особых требований к быстродействию системы. Необходимо, чтобы изоб­ражение выдавалось точно и не утомляло глаза при продолжительной работе.

Для картинки, представляющей трехмерную сцену, важны как скорость визуа­лизации сцены, так и качество изображения. При этом оценка качества субъек­тивна, то есть зависит от зрителя.

Простой пример. Вы ведете ночью машину с включенными фарами по загородному шоссе. По центру дороги проходит разде­лительная линия. В свете фар линия выглядит яркой, но за Пределами освещен­ной зоны яркость заметно снижается и линия на некотором расстоянии пере­стает быть заметной. Можно ли, не проводя эксперимента, сказать, на каком расстоянии от машины это произойдёт? Опытный водитель, вероятно, способен ответить на этот вопрос. Но ответ зависит от остроты зрения человека, сидя­щего за рулем.

А теперь представьте себе ту же сцену на экране монитора. В этом случае ее восприятие не зависит от остроты зрения. В зависимости от алгоритма визуали­зации полоса может исчезать быстро или тянуться чуть ли не до горизонта. Один и тот же вариант кто-то признает естественным, а кто-то — неестествен­ным. Вину же за «недостаток естественности» сцены возлагают на видеоадаптер. Вместе с тем, качество изображения зависит как от компьютерной системы, так и от видеоадаптера.

Современные видеоадаптеры способны улучшать качество изображения за счет их быстродействия. Чтобы понять, степень влияния на качество изображения упомянутых факторов остановимся на понятиях физическая и логическая частота кадров