Хотя умение быстро воспроизводить изображения трехмерных
твердых тел не является очень насущной необходимостью, некото-
рые прикладные программы извлекают из него большую выгоду. Это,
в частности, проектирование механических деталей и составление
произвольных трехмерных чертежей. Труд проектировщика становит-
ся более производительным, если он может быстро и отчетливо
представлять макет в трех измерениях. Быстрая система воспроиз-
ведения трехмерных изображений позволяет рассматривать модели с
произвольного направления и расстояния, эффектно вращать объект
в пространстве. Если проектировщик желает изменить свойства
своей модели (цвет, освещение и т.д.), система может быстро от-
разить новый результат. Хотя эти возможности в ограниченном
масштабе есть и на PC, они обычно реализованы при помощи специ-
альной аппаратуры, которая управляется специализированными,
нестандартными обращениями, в противоположность рабочим станци-
ям, где большинство графических подсистем применяют промышлен-
ные стандарты, такие как PHIGS и GKS.
Чтобы оценить возможности, необходимые для трехмерной фун-
кциональности, сравним архитектуру графических рабочих станций
и современных PC с VGA монитором. При работе с трехмерными мо-
делями, вы в первую очередь должны уметь преобразовывать инфор-
мацию об объекте из мировых координат к двухмерному представле-
нию, которое появится на экране. В системе, не имеющей специа-
лизированных аппаратных средств для работы с трехмерной графи-
кой, это преобразование должно выполняться центральным процес-
сором, следовательно может занимать недопустимо много времени.
С другой стороны, графические рабочие станции обычно имеют
специализированые процессоры плавающей точки, или процессоры
преобразования изображений (transform engine) (см. рисунок).
Предназначенные специально для преобразования трехмерного пред-
ставления изображений в двухмерное, они будут существенно уве-
личивать скорость таких преобразований. Однажды полученная, эта
информация сохраняется в памяти экрана графической подсистемы
или в буфере изображения. Система преобразования изображений
непрерывно сканирует буфер изображения, определяя, какие точки
нужно подсвечивать на экране.
Традиционная конфигурация
графических рабочих станций
------------ ------------ -------- ------------
Центральный Системная Transform Видео Видео на
процессор ========= engine = буфер = конвертор ==>
шина TV
L------------ L------------ L-------- L------------
Архитектура графической обработки варьируется от системы к
системе. При наличии достаточно быстрого центрального процессо-
ра в конфигурации многопроцессорной системы, преобразования
представления объекта могут выполнятся центральным процессором,
вместо использования процессора преобразования изображений
(transform engine). Маловероятно, что специализированная аппа-
ратура графических преобразований когда-нибудь станет широко
доступной пользователям PC, - нет достаточного количества прик-
ладных программ, требующих такой поддержки. Кроме того, с рос-
том производительности универсальных процессоров отпадает необ-
ходимость в специализированных средствах. Это действительно
так, если (как и для современных рабочих станций) многопроцес-
сорные PC станут общепринятыми. В отличие от средств трехмерной
графики, экранная память для PC более существенна.
|
