מתאמי הווידאו הראשונים היו ממירי האותות הפשוטים ביותר. עשרות שנים עברו, ומתאם הווידאו, לאחר שרכש מספר עצום של פונקציות שונות, התפתח למכשיר בעל ביצועים גבוהים.
זה הכרחי
כרטיס מסך מודרני ומחשב עובד
הוראות
שלב 1
קל להבין את עקרון הפעולה של מתאם הווידאו על ידי התחקות אחר ההיסטוריה של הופעתו של מכשיר זה. המצאתם של צגים הקלה על משתמשי המחשבים האישיים את החיים בהרבה. אך כדי שהצג ויחידת המערכת יעבדו יחד, היה צורך במכשיר הממיר נתונים מזיכרון המחשב לאות וידיאו לתצוגה. כרטיס המסך (כרטיס מסך, מתאם וידאו) הפך למכשיר כזה. מתאמי הווידאו הראשונים לא ביצעו חישובים כלשהם, והצבע של כל פיקסל במסגרת חושב על ידי המעבד המרכזי.
שלב 2
עם זאת, הדרישות לריאליזם, בהירות וצבע התמונה גדלו, מה שיצר עומס מוגבר על המעבד המרכזי. הפתרון לבעיית פריקת המעבד היה המצאתם של מאיצים גרפיים - סוג חדש של כרטיסי מסך שיכולים לספק פונקציות גרפיות מסוימות ברמת החומרה. כלומר, הם יכולים לחשב את צבע הפיקסלים כאשר הסמן מוצג, בעת העברת חלונות או מילוי האזור שנבחר בתמונה. לפיכך, מתאם הווידאו כבר היה אחראי לתהליך יצירת התמונה. בשנות ה -90 של המאה הקודמת הופיעה בעיה חדשה הקשורה להאצת מנועי המשחק בתלת מימד. כדי לטפל בבעיה זו הומצאו מאיצים תלת-ממדיים. מכשירים אלה פעלו רק בשילוב עם מתאם וידאו. בעת השקת יישומים תלת מימדיים, מאיצים תלת ממד חישבו מודלים של תלת מימד והמירו אותם לדו מימד. נתוני החישוב נשלחו למתאם הווידיאו, ש"השלים "את המסגרת עם הממשק והעביר אותה לתצוגה. בעבר הקרוב, שולבו מתאמי וידאו ומאיצי תלת מימד למכשיר אחד. למעשה, זהו מתאם הווידאו של היום.
שלב 3
נוח להמחיש כיצד עובד מתאם הווידאו באמצעות דוגמה לבניית מסגרת של יישום תלת מימדי. בדוגמנות מחשבים, לכל אובייקט תלת ממדי יש משולשים רבים - פנים, או "מצולעים". דגמים שונים של שיחים, מבנים, כלי נשק ויצורים נעים הם רק פנים מצומדות באופן אמנותי ועליהם טקסטורות מתוחות. בעת חישוב התמונה המעבד המרכזי מעביר את הקואורדינטות של הנקודות - קודקודי האובייקט הגרפי והמרקם - לזיכרון כרטיס המסך. המרקם יכסה את מסגרת החוטים של מודל התלת מימד המחושב. השאר עומד מאחורי מתאם הווידאו.
שלב 4
מודל תלת ממדי הוא רק אוסף מונוטוני של פנים בצבע אחיד. תהליך עיצוב מסגרת החוטים של הקודקודים והמרקמים לתמונת המסגרת המתקבלת נקרא צינור גרפי. ראשית, הקודקודים עוברים למעבד קודקוד העוסק בסיבוב, תרגום, קנה המידה וקביעת הצבע של כל קודקוד בהתחשב בתאורה (Transforming & Lighting). ואז מגיעה ההקרנה - המרת הקואורדינטות של סביבת התלת מימד למערכת קואורדינטות דו ממדית של התצוגה. הבא מגיע הרסטריזציה. זה הרבה פעולות עם פיקסלים של תמונה. משטחים בלתי נראים, כמו גבם של אובייקטים תמונה, מוסרים. עבור כל נקודה במסגרת, מחושב המרחק הווירטואלי שלה ממישור התצוגה ומבוצע המילוי המתאים. בשלב זה מבוצעים בחירת מרקם ואנטי כינוי.
שלב 5
מתאמי וידאו מודרניים הם מכשירים אלקטרוניים עם ביצועי מחשוב אדירים. בהקשר זה ישנם רעיונות רבים לשימוש חלופי במתאמי וידיאו ברפואה וחיזוי מטאורולוגי.
