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Die Grafikkarte  |
_MD_WRITTENBY MASTER-STYX
_MD_DATE Fri, 08.07.2005
_MD_HITS 3295
_MD_RATINGC  (_MD_RATING)
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| Grafikspeicher Der Grafikspeicher dient zur Ablage der im Grafikprozessor verarbeiteten Daten. Dies sind digitale Bilder, die dann auf dem Monitor ausgegeben werden. Die Größe des Grafikspeichers bestimmt die Bildauflösung und maximale Farbtiefe.Im Moment sind Grafikkarten mit Grafikspeicher mit bis zu 512 MB erhältlich, üblich sind jedoch 128 MB.Zwei wichtige Faktoren beeinflussen die Mindestanforderung an Grafikspeicher.
Auflösung:Mit Bildauflösung bezeichnet man die Anzahl der Bildpunkte pro Zeile (horizontal) und Spalte (vertikal) die dargestellt werden können.Übliche Auflösungen sind:
| Grafikmodus | Auflösung | | VGA (Video Graphics Array) | 640 × 480 | | SVGA (Super VGA) | 800 × 600 | XGA (Extended Graphics Array) | 1024 × 786 | | SXGA (Super XGA) | 1280 × 1024 | | UXGA (Ultra XGA) | 1600 × 1200 |
| Farbtiefe: Die Farbtiefe gibt bei digitalen Bildern die Menge der verfügbaren Farbinformationen in Bit pro Pixel an.Bei einer Farbtiefe von n Bit können 2^n verschiedene Farben angegeben werden. Die verfügbaren Bit werden auf die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau aufgeteilt.Das heisst bei 24 Bit gibt es 16.777.216 mögliche Farben die sich aus jeweils 256 verschiedenen Anteilen an rot, grün und blau zu je 8 Bit zusammensetzten.24 Bit stellt die maximale Anzahl an Farben dar, die das menschliche Auge unterscheiden kann.Eine 32 Bit-Farbtiefe kann auch 16.777.216 Farben erzeugen,hat aber noch einen 8 Bit Alphakanal, der für die Transparenz zuständig ist.Mit einer simplen mathematischen Formel lässt sich berechnen, wie viel Grafikspeicher nötig ist um eine Auflösung in einer bestimmten Farbtiefe sinnvoll zu erlauben.
Formel: horizontal x vertikal, z.B. 1024 x 768=>VRAM: horizontal * vertikal * (gewünschte bitfarbtiefe/8) / 1048576 MB.
Es sind also mindestens 3 MB Speicher erforderlich um XGA mit 32 Bit unterstützen zu können. |
Direct Memory Access (DMA) Die DMA-Technik erlaubt angeschlossenen Geräten, wie Grafikkarte oder Soundkarte, ohne Umweg über die CPU direkt mit dem Arbeitsspeicher zu kommunizieren. Die erste Grafikkarte die DMA unterstützt gab es schon anfangs der 1990er für den VESA-Bus.Der Vorteil der DMA-Technik ist die schnellere Datenübertragung bei gleichzeitiger Entlastung des Prozessors.
RAMDAC (Random-Access-Memory-Digital-Analog-Converter) Ein RAMDAC (Random Acces Memory Digital/Analog Converter) ist ein Chip auf der Grafikkarte, der für die Umwandlung von digitalen (Videospeicher) in analoge Bildsignale (Monitor) verantwortlich ist.Er enthält neben einem kleinen statischen Speicher, in dem Farbtabellen abgelegt sind, drei D/A-Wandler (für je eine der Grundfarben rot, grün, blau). Jeder dieser D/A-Wandler setzt den digitalen Farbwert für eine Grundfarbe mit Hilfe der Farbtabelle in einen, für den Monitor verständliche analogen Spannungswert um.Der RAMDAC ist entweder auf dem Grafikchip oder als externer Baustein realisiert.Das Leistungsmerkmal des RAMDAC ist die Pixelfrequenz, also die Anzahl der Pixel die der RAMDAC pro Sekunde umwandeln kann. Je höher die Geschwindigkeit des RAMDAC, desto höher kann die Auflösung bzw. die vertikale Bildwiederholfrequenz gewählt werden. Heutzutage besitzen so gut wie alle RAMDACs eine interne Frequenz von 400 MHz.
Grafikschnittstellen
Software-Grafikschnittstellen Die bekanntesten Software-Grafikschnittstellen sind DirectX und OpenGL, die es dem Programmierer ermöglichen, einfach und unabhängig von der Grafikkarte 3D-Effekte zu erzielen. Die Grafikschnittstellen setzen keine 3D-Funktionen bei der Grafikkarte voraus, nutzen diese aber (teils), falls sie vorhanden sind. 3D-Spiele können somit auch im Prinzip auf Computern mit Onboard-Grafik oder einer sehr schwachen 3D-Karte laufen, jedoch langsam und "ruckelig". Sehr aufwändige Spiele nutzen zusätzlich zur Grafikschnittstelle noch spezifische, neue Funktionen der Grafikkarte und arbeiten daher nur auf einer Karte mit speziellen Grafikchips.
| Bekannte Software-Grafikschnittstellen | | OpenGL | OpenGL (Open Graphics Library) ist eine Spezifikation für ein plattform- und programmiersprachenunabhängiges API (Application Programming Interface) zur Entwicklung von 3D-Computergrafik. Der OpenGL-Standard beschreibt etwa 250 Befehle, die die Darstellung komplexer 3D-Szenen in Echtzeit erlauben. Hersteller können jedoch auch eigene Erweiterungen definieren. | | DirectX | DirectX ist eine Sammlung von Application Programming Interfaces (APIs) für Multimediaprogramme auf der Windows-Plattform seit Windows 95. Es wird vorrangig zur Darstellung komplexer 2D- und 3D-Grafik benutzt. Es bietet aber auch Unterstützung für Audio, diverse Eingabegeräte (z.B. Maus, Joystick) und Netzwerkkommunikation. | | Glide | Glide ist eine, von 3dfx eingeführte, Grafikschnittstelle für Voodoo-Grafikkarten, die vor allem aufgrund ihrer einfachen Einbindung schnell Verbreitung fand. Sie konnte sich auf Dauer allerdings aufgrund der Beschränkung auf 3dfx-Hardware nicht durchsetzen. | | X11 | Das X Window Systemist eine Sammlung von Protokollen und Computerprogrammen zur Ansteuerung grafischer Bildschirme im Allgemeinen und zur Anzeige einer grafischen Benutzungsoberfläche vor allem unter Unix-Systemen. |
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