有关3D图形卡的热点问题 郭振宝 1997-01-01 #2　　１．普通ＶＧＡ显示卡和３Ｄ图形卡有何区别？ 　　答：普通ＶＧＡ显示卡的帧缓存器没有图形处理功能，它对图形的处理工作需要通过ＣＰＵ运算来完成。ＣＰＵ算完后将数据通过总线传给显示卡上的帧缓存器，再完成图形显示。此类卡图形显示速度慢，ＣＰＵ运算负担沉重，显示分辨率及刷新率低。一般使用单向传输数据的ＤＲＡＭ芯片，不过，此类卡价格较低。 　　３Ｄ图形加速卡上有专门处理图形图象的芯片。它具有直接画线、画圆、填充等功能。芯片可直接从卡上的存储器调用有关图形资料，省略了ＣＰＵ的计算工作，减少了通过总线输出的过程，减少了输出时间，加快了显示速度。此类卡图形显示速度快，ＣＰＵ运算负担轻，显示分辨率及刷新率高。一般使用双向传输数据的ＶＲＡＭ或ＷＲＡＭ。而使用ＷＲＡＭ芯片的图形卡将会以它独特的功能主导市场。另外有些高级图形卡，还带有专门的图形协处理器（可编程图形加速器），可使图形工作更具独立性。 #2　　２．　３Ｄ芯片的基本特征是什么？ 　　答：有四个基本特征： 　　（１）Ｚ－ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ即Ｚ缓存储器； 　　（２）颜色内插； 　　（３）纹理映射； 　　（４）３Ｄ三角形，多边形动画。 #2　　３．Ｚ－Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ缓存是什么？ 　　答：二维图形的缓存器有Ｘ和Ｙ轴。在三维图形世界中，除了Ｘ和Ｙ轴，还需一个Ｚ轴。Ｚ轴为缓冲器中的象素提供实际坐标比较。绘制三维图形时，每个新象素的Ｚ值会与旧象素的Ｚ值进行跟踪比较。如果数值发生变化，Ｚ缓冲器会把新值重新写入普通图形缓冲器中。 #2　　４．什么是ＧＬ？ 　　答：ＧＬ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｌｉｂｒａｒｙ）是三维图形技术中图形库的简称。ＧＬ支持立即方式的接口，信息可直接送向显示器，显示和计算可以并行进行。所谓立即方式的好处是可以省略先将图形存储于数据结构的步骤，使用立即方式修改应用软件更容易，显示图形更方便。使用ＧＬ技术可以轻松开发出具有实时交互能力的三维图形软件。 　　ＯＰＥＮ　ＧＬ是开放式的ＧＬ，由Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ公司开发，有Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＮＴ和Ｗｉｎｄｏｗｓ　９５版，它为图形库提供了一条简捷的途径。ＯＰＥＮ　ＧＬ在硬件、操作系统等方面是独立的，它支持Ｃ、Ｃ＋＋、Ａｄａ、Ｐａｓｃａｌ、Ｌｉｓｐ等多种语言。 #2　　５．双缓存技术（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）是什么？ 　　答：指在绘制３Ｄ图形时，使用两个缓存（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）：一个用于显示，一个用于填色，使用者只看到填色后的屏幕图象，而看不到填色的过程。 #2　　６．消隐是什么概念？ 　　答：消隐，英语称Ｈｉｄｄｅｎ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｒｅｍｏｖａｌ。即为观察三维造型的象素点到视点间的距离，并使被遮盖部分造型不被显示出来。当视点变化时，造型侧面也相应变化。 #2　　７．为什么ＣＡＤ需要使用３Ｄ图形卡？ 　　答：因为微机本身不是为ＣＡＤ工作专门设计的，因此有下列几个弱点： 　　（１）显示内存容量较小； 　　（２）显示内存与硬盘之间数据交换速度慢，造成系统速度慢； 　　（３）大多数微机的显示卡没有图形加速及Ｚ缓冲器等图形处理功能，因此无法实时使三维图形快速旋转、消隐、变换； 　　（４）在三维实时建模设计过程中，图形处理的计算量大，又无硬件加速支持，因此只能靠软件和ＣＰＵ的运算实现，以至复杂的三维图形，即使用奔腾也无法承受计算量。一般来说，２０多个机械零件总装后，作一次消隐需４０分钟、变换视点需２０分钟、产生整个截面图需１个小时。在实际工程设计中，这种缓慢的速度是无法让人接受的。 　　以上几点就是三维实时建模设计无法在微机上广泛及深入应用的原因。 　　目前解决的办法有两条： 　　（１）用少量工作站和大量微机组成ＣＡＤ网络系统。在微机上进行单个零件的实时建模设计，之后，通过网络传至工作站进行总装配设计，该办法耗资巨大。 　　（２）在微机上装配带３Ｄ硬件加速的高速图形卡，从而使在微机上广泛、深入地应用三维制作真正成为现实。该办法是最合理，最有效的手段。３Ｄ硬件加速的高速图形卡的广泛应用是ＰＣ进入３Ｄ时代不可逆转的潮流。