显卡渲染原理(显卡的工作原理是什么)

867HJcbeopms 2024-04-12

一、显卡的工作原理是什么

显卡的工作原理是：在显卡开始工作(图形渲染建模)前，通常是把所需要的材质和纹理数据传送到显存里面。显卡是连接显示器和个人计算机主板的重要组件，是个人计算机最基本组成部分之一，是“人机对话”的重要设备之一。

开始工作时候(进行建模渲染)，这些数据通过AGP总线进行传输，显示芯片将通过AGP总线提取存储在显存里面的数据，除了建模渲染数据外还有大量的顶点数据和工作指令流需要进行交换，这些数据通过RAMDAC转换为模拟信号输出到显示端，最终就是我们看见的图像。

扩展资料

显卡用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动显示器，并向显示器提供逐行或隔行扫描信号，控制显示器的正确显示。

早期的显卡只是简单的显卡，只起到信号转换的作用。目前，我们常用的图形卡都具有三维图形运算和图形加速的功能，所以又称为图形加速卡或三维加速卡。

个人电脑上最早的显卡是1981年推出的IBM 5150个人电脑上的MDA和CGA加速卡。显卡通常由总线接口、PCB板、显示芯片。

参考资料来源：百度百科—显卡内存

二、显卡术语中的“渲染”是什么意思

转的～～

显卡的渲染管线是显示核心（也就是显卡的CPU，显卡的心脏，学名叫显示处理单元）的重要组成部分。现阶段的显卡（主要是针对微软DIRECTX（驱动和操作系统的接口技术）的版本来说的）都是非统一架构的，也就是分为顶点渲染和像素渲染。那么在显示核心的内部就分为两大区域，一个区域就是顶点渲染单元（也叫顶点着色或顶点着色引擎），主要负责描绘图形，也就是建立模形。一个就是像素渲染管线（也叫像素渲染管道），主要负责把顶点绘出的图形填上填色。然后再加上纹理贴图单元贴上纹理，一个精美的图形就出来了。如果你还不懂，那我举个简单的例子吧：比如现在要显卡绘出一个茶壶。当这个茶壶的顶点信息从显存传到顶点着色单元后，顶点着色单元就会依据这些信息绘出这个茶壶的轮廓。接下来像素渲染管线就会依据这个轮廓，把从显存中的有关这个茶壶的颜色信息读出来，给这个茶壶上色，如果这个茶壶是白色的，就上白色的。然后再由纹理贴图单元贴上精美的图案，最后这个精美的茶壶就出来了。你想一下，你平时画画，是不是也是先画个大概，然后再进行修改，上色，画上图案，最后才画好呀，其实显卡工作起来，也和我们画画差不多，只不过他的效率很高，每秒可以画上亿个罢了。

从上面我的解答中你就可以发现，渲染管线就是显示核心中负责给图形配上颜色的一组专门通道。它是显示核心中单独设计的一组电路，拥有单独的晶体管。渲染管线越多，那么所绘出的图形它的填充效率就越高，自然我们看到的画面也就越流畅越精美。这就是为什么渲染管线越多越好的原因。如果少了，那么自然就会使显卡的性能下降。当然渲染管线越多，显示核心就会越大，因为它所使用的晶体管数目增加了。

不过在微软的DIRECTX10出来后，顶点渲染和像素渲染将淡出我们的视线，因为它将采用统一架构。也就是一个核心中是由一组专门的通道既负责顶点渲染又负责像素渲染的。也就是只会有贴图单元。这个时候是贴图单元越多越好，画面越好，越流畅，性能越高。

在非统一架构时代，像素渲染管线中还有一个概念，就是我前文中说到的纹理贴图单元，一般来说，一条像素渲染管线只有一个贴图单元，当然也有2个，3个甚至4个的。比如NVIDIA的GEFORCE5800ULTRA就是2个，ATI的X1900GT就是3个，ATI的X1900XTX就是4个。这也就是为什么ATI的X1900系列发布后，都是16条渲染管线，但贴图单元却是48个的原因。那么X1900GT是36个贴图单元也就不难得出了，因为它有12条渲染管线，每个管线中有3个纹理贴图单元。其实这又引出了一个概念，就是纹理填充率，这也是显卡的一个重要性能指标，和渲染管线一样也是越多越好，这两者是相辅相成的。

最后告诉你一下计算像素填充率和纹理填充率的方法，单位分别是GB Pixel/s.GB texture/s.

像素填充率＝显卡的显示核心频率乘以像素渲染管线数量。

纹理填充率＝核心频率乘以像素渲染管线数量再乘以纹理贴图单元数量。

在有的游戏中会有材质这个词，实际上也就是纹理。

好了，说了这么多，不知道你明白了没有。

原作者：真非同寻常