Tarjetas Graficas.

Presentación del tema: "Tarjetas Graficas."— Transcripción de la presentación:

1 Tarjetas Graficas

2 Tarjetas de Expansión Concepto: Dispositivos con diversos circuito integrados y controladores. Funciones: Aumentar las capacidades del ordenador.

3 T. Expansión más Comunes
Gráficas o de Video Tarjetas de Sonido Tarjetas de Red T. Sintonizadores de TV Modems Internos Tarjetas Post

4 Tarjetas en la actualidad
Gracias al avance de la tecnología USB cada vez es menor su uso.

5 Tarjetas Gráficas

6 Componentes GPU (Unidad de Procesamiento Gráfico) Memoria de Video
La RAMDAC (Conversor de señal) Salidas y conectores de tarjeta Dispositivos Refrigerantes Interfaz con la Placa Base

7 La GPU Unidad de Procesamiento Gráfico Disminuye el trabajo de la CPU
Realiza cálculos de coma flotante

8 Memoria de Video Memoria grafica de acceso aleatorio.
Conjunto de chips que transfieren y almacenan información entre si. Esta formada por bits en tres dimensiones: - Altura - Anchura - Profundidad - Resolucion

9 Modo de almacenamiento
La T.G. a de tener memoria suficiente para almacenar la información de los datos de una pantalla. Guarda la imagen mediante una Mapeado de bits. La memoria de video esta formada por bits en 3D: Altura Anchura Profundidad (en 2D no se tiene en cuenta)

10 Para calcular la cantidad de memoria:
Profundidad del color o numero de bits: Para calcular la cantidad de memoria: Multiplicamos anchura por altura por bits de color. Luego dividimos por 8 para pasar a bytes.

11 Tipos de Memoria de Video
Dedicada: Memorias dedicadas a la GPU. Compartida: Comparte memoria de la RAM Mas lenta y menos eficiente

12 Características de Memoria de Video
Capacidad : nº de datos procesados. Interfaz de memoria: multiplicación de ancho de bits. Velocidad de memoria: velocidad de transporte de datos (Hz).

13 Velocidad de memoria - Actualmente se diseñan memorias con mayor velocidad. Ancho de Banda: tasa de datos transportados en cierto tiempo (Gb/s). Para saberla se calcula la interfaz (bits) por la frecuencia efectiva (GHz) y se dividie entre 8 para pasar a bytes.

14 La RAMDAC Conversor de señal analogica de memoria RAM.
Transforma la señal digital del PC a analógica. Soporta diferentes velocidades de refresco según numero de bits manejables..

15 Salidas/Conectores de las Tarjetas Graficas
- Conectores mas utilizados entre la tarjeta grafica y los dispositivos de visualización: SVGA DVI HDMI S-Vídeo

16 SVGA Estándar analógico. Para conectores CRT.
Sufre distorsiones y errores al realizar la conversión de digital a analógico. Conexión mediante pines (D-sub,15 pines). Hoy en día se utiliza mucho.

17 DVI Sustituto de SVGA. Estándar digital
Mayor calidad de visualización en proyecciones y grandes pantallas. No transmite audio. Se conecta mediante pines. No tiene problemas de distorsiones.

18 HDMI Transmisión de audio y video digital de alta definición.
Conexión mediante patillas de contacto. Pensado para televisores. No pierde conexión al apagarse el dispositivo o TV.

19 S-Video Sincronizador de TV. Soporte NTCS/PAL.
Solo en tarjetas que lo llevan integrado.

20 ADAPTADORES Dispositivos de compatibilidad entre diferentes conectores. Son debidos a la diversidad de conectores. Hay desarrollados todo tipo de conectores: DVI-DB15 HDMI-DVI

21 INTERFACES DE LA PLACA BASE
Variedad de interfaces de conexión para las tarjetas graficas. Actualmente se ve reducido el uso del AGP y PCI. EL PCI Express x16 va en alza.

22 Tipos de interfaces Bus Anchura (bits) Frecuencia (MHz)
Ancho de banda (MB/s) Puerto ISA XT 8 4,77 Paralelo ISA AT 16 8,33 MCA 32 10 20 EISA VESA 40 160 PCI AGP 1x 66 264 AGP 2x 133 528 AGP 4x 266 1000 AGP 8x 533 2000 PCIe x1 1*32 25 / 50 100 / 200 Serie PCIe x4 400 / 800 PCIe x8 800 / 1600 PCIe x16 1600 / 3200 PCIe x16 2.0 3200 / 6400

23 DISPOSITIVOS REFRIGERANTES
Sirven para evitar temperaturas elevadas en las tarjetas graficas. Evitan posibles fallos, bloqueos o averias en el dispositivo. Controlan la temperatura del la T.G. Hay dos tipos: Disipadores Ventiladores

24 Disipadores Dispositivo pasivo (Sin Partes móviles y silencioso).
Extrae el calor de la tarjeta por el metal que esta compuesto. Cuanto mas refrigeración haya, mayor debe el tamaño del disipador.

25 Ventiladores Dispositivo activo (con partes móviles y ruidoso).
Extrae el calor moviendo el aire cercano a la T.G. Puede ser compatible con el disipador y trabajar a la par.

26 ALIMENTACIÓN - Hasta ahora no suponía ningún problema.
El PCIe proporciona una potencia de 75 W.12. Actualmente las T.G. consumen mas potencia. En un futuro requerirán alimentación propia.

27 TAMAÑO Numero de ranuras de expansión que puede ocupar la T.G.
Las T.G. ocupan normalmente una ranura. Hay T.G. que por su mayor potencia y consumo de energia, ocupan dos ranura de expansion.

28 CAPACIDAD 3D Las T.G. están programadas para renderizar y mostrar dos imágenes, una al ojo izquierdo y otra al ojo derecho. Se utiliza para poder observarlo el monitor y las gafas 3D. Esto hace que el cerebro perciba la imagen en tres dimensiones.

29 Ventajas Máxima resolución por ojo.
Angulo de visión mas amplio para 3D. Sensacional funcionamiento en 2D. Adaptados a cada persona.

30 Detección automática y ajuste dinámico del 3D.
Componentes 3D Vision Ready. Contenido 3D Vision Ready

31 Imágenes 3D

32 Fuentes para modelos 3D Directamente especificando los datos.
Transformar datos encontrados en otras formas y convertirlos en superficies y volúmenes; Ejemplo: Tomas valores moleculares y transformándolos en esferas y cilindros. Hacer programas que creen datos 3D (modelado por procedimientos).

33 Uso de scanner 3D con manejo de profundidad Otras fuentes:
Uso de programas de modelado ( Maya, 3D studio Max, Milkshape, Poser, etc.). Técnicas fotogramétricas (reconstrucción de imágenes a partir de fotos) Uso de scanner 3D con manejo de profundidad Otras fuentes: Superficies implícitas Scans médicos

34 Representaciones de objetos 3D
Paramétricas Partículas

35 Tipo de Representación
Escenas gráficas contienen todo tipo de objetos (terrenos, rocas, edificios, personajes, lluvia, ropa, etc.) • No hay un método universal. • Entonces, como hacemos para … representar objetos 3D en una computadora ? construir los objetos de manera rápida ? manipularlos con la computadora ? Los algoritmos dependen en su representación.

36 Esquemas de representación
- Dos grandes categorías ( pero pueden existir ambigüedades): Representación por frontera División del espacio

37 Representaciones por frontera
Describen los objetos 3D como un conjunto de superficies que separan la parte interna del objeto de la escena virtual. Ejemplos: Superficies implícitas Mallas de polígonos División de superficies Parches paramétricos/splines

38 Modelos matemáticos Superficies paramétricas Superficies implícitas
Teselado o poligonalización

39 Modelado con polígonos
Se reconstruyen objetos usando grupos de polígonos. Cada polígono es plano (necesitamos muchos polígonos para reconstruir objetos con curvas). 48 Poligonos 120 Polígonos 300 Polígonos 1000 Polígonos

40 Subdivisión del espacio
Se utiliza para describir las propiedades internas de los sólidos. Divide una región del espacio conteniendo un objeto en un conjunto de volúmenes más pequeños, sin traslapes y adyacentes (e.g. cubos, tetraedros, etc.) • Tipos: Voxels BSP-trees Geometría de la reconstrucción de sólidos K-trees

41 Geometría de la reconstrucción de sólidos subvolúmenes o voxeles
Tipos de Subdivision Geometría de la reconstrucción de sólidos Colección de subvolúmenes o voxeles OCTREES

42 Captura del movimiento
Se utiliza en juegos y películas. Hay diferentes sistemas de captura: Sistemas Magnéticos Sistemas Mecánicos Sistemas Ópticos

43 Sistemas magnéticos Seis o más sensores electromagneticos se colocan en el cuerpo. Estos retransmitira tu posición a un transmisor de baja frecuencia del campo magnético. Los datos se transmiten al ordenador donde exhibirá sus posiciones en el espacio 3D.

44 Sistemas mecánicos El tema usa un dispositivo del exoskeleton con los sensores incorporados. Los sensores registran los datos, que se envía wirelessly a una computadora. Puede ser utilizada en funcionamientos en tiempo real.

45 Sistemas ópticos Las cámaras fotográficas múltiples se utilizan en los marcadores de registro. Los marcadores se colocan en puntos clave, en las extremidades, que emiten la luz o son altamente reflexivos.

46 Los sistemas más de uso general incluyen cámaras fotográficas infrarrojas y marcadores reflexivos.
Se usa generalmente en la industria de hospitales y cinematografica.

47 Animación por articulaciones
Partes rígidas Conectadas con articulaciones. Un personaje puede ser animado moviendo los ángulos entre las articulaciones como funciones del tiempo.

48 Representación de personajes
- Complejos: Cabellos, ropa (sistemas de partículas) Músculos, piel (elementos finitos o DFF deformaciones de forma libre) Cinemática directa: -Uso de multiplicación de matrices . -Matriz de transformación compuesta de todas las transformaciones desde la base

49 Mapeado de texturas Permite usar un simple polígono y darle la apariencia de algo más complicado Se asegura que las texturas sean renderizadas y transformadas correctamente.

50 Mapeo de texturas no-paramétrico
El tamaño de la textura y la orientación son fijas. No se relaciona con el tamaño o la orientación del polígono.

51 Mapeo de texturas paramétrico
El tamaño de la textura y orientación están relacionados con el polígono.

52 Efectos Algunas técnicas o efectos habitualmente utilizados pueden ser: Antialiasing: suaviza los contornos de las figuras. Shader: procesado de pixeles para efectos de iluminación.

53 HDR: técnica nueva para representar el amplio rango de niveles de intensidad de las escenas reales (evolución BLOOM). Mapeado de texturas: añade detalles en las superficies de los modelos.

54 Motion Blur: efecto de emborronado debido a la velocidad de movimiento.
Depth Blur: efecto de emborronado debido a la lejanía de un objeto.

55 Lens Flare: imitación de los destellos producidos por las fuentes de luz sobre las lentes de la cámara. Efecto Fresnel (reflejo especular): reflejos sobre un material dependiendo del ángulo i dirección del observador.

56 Teselado: multiplicación de nº de polígonos para representar figuras geométricas (incluida en aplicación DirectX 11).

57 Z-Buffer Es la parte de la memoria de una T.G. encargada de gestionar las coordenadas de profundidad en gráficos 3D. Calculados por Hardware y alguna vez por Software. Se conoce por Buffering de profundidad.

58 La profundidad del pixel la marca la coordenada Z, de ahí su nombre.
Se distribuye como una array de 2D (x-y).

59 PhysX Chip encargado de los cálculos físicos muy complejos.
Diseñado por AGEIA. Integrado en T.G. Nvidia. Especializada en simulaciones físicas complejas.

60 Simula un movimiento real de un objeto
Simula un movimiento real de un objeto. Por ejemplo: articulaciones en movimiento. En 2005 Sony incluye esta tecnologia en su Play Station. PhysX en 2005 era capaz de realizar a calculos físicos 100 veces mejor que cualquier CPU.

61 Aplicaciones Graficas: OpenGL
Estándar que define una API multilenguaje y multiplataforma para aplicaciones donde se produzcan gráficos 2D y 3D. Interfaz de mas de 250 funciones. Escenas tridimensionales. Desarrollado por Silicon Graphics Inc.

62 Se usa en: Rival del Direct 3D. Versiones: Realidad virtual.
Simulaciones de vuelo En videojuegos. Rival del Direct 3D. Versiones: OpenGL 1.0 OpenGL 2.0 OpenGL 3.0 OpenGL 4.0 OpenGL 1.1 OpenGL 2.1 OpenGL 3.1 OpenGL 4.1 OpenGL 1.2 OpenGL 3.2 OpenGL 1.2.1 OpenGL 3.3 OpenGL 1.3 OpenGL 1.4 OpenGL 1.5

63 Aplicaciones Graficas: Direct 3D
Consiste en una API para la programación de gráficos 3D. Facilita el trazado y manejo de gráficos y las transformaciones geométricas. Se usa principalmente en videojuegos. Disponible en Windows 32bits y 64bits y consolas Xbox y Xbox 360.

64 Procesamiento en paralelo
Para que dos tarjetas graficas trabajen conjuntamente hay dos métodos: SLI (Scalable Link Interface) CROSSFIRE

65 SLI Sistema usado en NVIDIA.
Conectar dos T.G. produciendo una sola señal sumando la potencia de ambas. Desarrollado en 1998 por 3Dfx para sus tarjetas Voodoo2.

66 Solo en placas base con dos puertos PCIe 16x.
Conexión mediante circuito impreso. Tasa de transferencia de 1Gb/s. Hay dos formas: SFR (Split Frame Rendering):divide la carga por igual. AFR (Alternate Frame Rendering): alterna la carga.

67 Crossfire Para ATI/AMD. Solo en placas PCIe.
Comparten la carga de trabajo.

68 Tiene tres sistemas: AFR: mayor incremento en el rendimiento ya que alterna la carga. Scicorring: divide cada frame en dos partes. STB (Super Tile Board): divide la imagen creando una malla. Tratan los cuadrados alternamente i superpone las imágenes generadas.

69 COMO ESCOGER UN T.G. Dependiendo de placa base: Nvidia o ATI.
Comparando precios i calidad de imagen. I haciendo caso de lo que te pueda decir el empleado de la tienda donde vayas a comprar. Mediante comparativas por internet de T.G. Podremos en estas webs:

70 FIN