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WDDM 编程与调试 (1) — GPU 架构概览

3D 图形处理主要目的是把 3D 场景变成一个 2D 图像。这里涉及的主要是几何学,主要需要解决的问题是坐标变换(Transform)、裁剪(clipping)和投影(lignting), 简称 T&L 或 TCL: 坐标变换(Transform):即将一个 3D 物体变化为 2D 图像,基本做法是投影,包括透视投影和垂直投影。 其实这里面还会涉及把物体的“物体坐标”转换成世界坐标,再转换成“相机坐标”等。这涉及一系列矩阵变换。 裁剪(clipping):3D 物体投影到 2D 平面上后,或是投影过程中,发现有一些部分是不应该被看见的,这时需要根据遮挡信息等把他们裁掉。 光源(lighting):光把 3D 物理投影到 2D 平面并不能给人们带来足够真实感,因为同样的几何体,由于光照角度不同,材质不同,可能会显示出非常不一样的颜色,人眼需要这种颜色或灰度变化来区分物体间的位置关系。 一、3D 图形处理和 GPU 架构发展 Nvidia 在 1999 年推出的 GeForce256 第一次提出了 GPU 的概念,它第一次完整实现了整个渲染管线(pipeline). 这个时期使用 AGP 替代 PCI 传输数据,并且增加了诸如硬件 T&L、立方环境材质贴图、顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素、256 位渲染引擎等诸多先进技术。而硬件 T&L (Transform & Lighting 坐标转换和光源处理)可以说是 GPU 问世的标志。这个时期实现的渲染管线就是熟知的 fixed function pipeline,即固定管线渲染。从此 3D […]

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