ويكيبيديا

وحدة معالجة الرسوميات: الفرق بين النسختين

تصفح التاريخ تفاعلياً
[مراجعة غير مفحوصة][مراجعة غير مفحوصة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
AkhtaBot (نقاش | مساهمات)
66٬754 edits
ط تدقيق إملائي بالاعتماد على التعابير النمطية، يرجى الإبلاغ عن الأخطاء والاقتراحات
سطر 11:
إن رقاقات [[إيه أن تي أي سي]] (ANTIC) و[[سي تي أيه إي]] (CTIA) أمنت أجهزة التحكم بالرسوميات المدموجة وصياغة النصوص, وغير ذلك من التأثيرات على الكمبيوتر أتاري بنظام 8 بتات. وكانت رقاقة إيه أن تي أي سي معالجة رسم بينات النصوص والرسوميات على شكل [[إشارة (كهرباء)|إشارة]] فيديو. وإن مصمم هذة الرقاقة, '''[[جاي ماينور]]''' '''Jay Miner''', قام بتصميم رقاقة معالجة الرسوميات لجهاز [[كومودور]] (Commodore) من شركة [[أميجا]] (Amiga).
=== الثمنينات ===
كان جهز كومودور أميجا أول جهاز صنع بكثافة يحتوي جهازه الفديو على نظام [[بليتر]] (Blitter), وكان نظام [[أي بي أم]] [[أي بي أم 8514|8514]] الرسومي من أول أنظمة العرض المرئي بإستطاعتهاباستطاعتها تنفيذ رسوميات بدائية [[ثنائية الأبعاد]]. كانت أجهزة أميجا مميزة, في ذاك الوقت, لإحتوائهالاحتوائها على ميزة مهمة وهي ما يعرف الآن بنظام تسريع الرسوميات متكامل, الذي أمكن تحويل معالج الرسوميات إلى المعدات الصلبة, من ذلك الرسم الخطوطي, تعبئة مناطق, نقل قطع الصور, ومعالج الرسوميات المساعد (Graphics Coprocessors) [[مجموعة التعليمات|بمجموعة التعليمات]] مخصّصة لها. وكانت عملية رسم وعرض الرسوميات تعالج كلها بوسطة [[وحدة المعالجة المركزية]] من قبل.
=== التسعينات ===
[[ملف:Dstealth32.jpg|thumb|180px|بطاقة '''Diamond Stealth 32 VLB''' من شركة [[تسينج لابز]]]]
سطر 22:
و في خلال التسعينات استمرت [[واجهة مستخدم رسومية]] ثنائية الأبعاد بالتطور. وبتحسن قدرات التصنيع, تحسن أيضن مستوى دمج رقاقات الرسوميات. وظهر العديد من [[واجهة برمجة التطبيقات|واجهات البرمجة التطبيقية]] للعديد من المهمات مثل مكتبة رسوميات مايكروسوفت [[وين جي]] (WinG) [[وندوز 3.x|لوندوز 3.x]], ولاحقا واجهة [[دايركت درو]] (DirectDraw) لتسريع الألعاب ثنائية الأبعاد داخل [[ويندوز 95]] وما بعده.
 
في أوائل ومنتصف التسعينات, بدأت الرسوميات ثلاثية الأبعاد بالظهور بمساعدة وحدة المعالجة المركزية في أجهزة الحاسوب وأنظمة ألعاب الفيديو, مما أدى إلى إزديادازدياد الطلب على جهاز متخصص مسرع للرسوميات ثلالثية الأبعاد. ومن أوائل هذه الأنظمة التي تم تسويقها بشكل كبير موجودة في [[تاريخ أنظمة ألعاب الفيديو|الجيل الخامس من أنظمة ألعاب الفيديو]] مثل [[بلايستايشن]] و[[نينتندو 64]]. ومن بعض الرقاقات المسرعة ثلاثية الأبعاد الرخيصة لأجهزة الحاسوب التي فشلت: أس ثري [[فيرجي]] (S3 ViRGE), [[إيه تي أي رايج]], و[[ماتروكس]] مستيك (Matrox Mystique). فكانت هذه الرقاقات من الجيل السابق من المعالجات ثنائية الأبعاد مرفقا بها ميزات ثلاثية الأبعاد. وفي البداية, لم تكن الرسوميات ثلاثية الأبعاد ممكنة إلى عن طريق لوحات منفصلة مخصصة لتسريع وظائف ثلاثية الأبعاد (ولاكن كان ينقصها معالج ثنائي الأبعاد) مثل بطاقة فودو من شركة [[ثري دي أف أكس]] (3dfx). وكما تقدمت تكنولوجيا التصنيع, أصبحت المعالجات ثنئية الأبعاد والمعالجات ثلاثية الأبعاد مندمجة في رقاقة واحدة. ومن أول رقاقة التي قامت بذلك رقاقة [[فيرايت]] (Verite) من شركة [[رنديشون]] (Rendition).
 
وظهرت في أوائل التسعينات [[واجهة برمجة التطبيقات]] محترفة وهي [[أوبن جي أل]] (OpenGL), وأصبحة القوة المهيمنة في مجال الحاسوب الشخصي, وقوة دافعة لتطوير معدات العرض المرئي. وكانت البرمجات التنفيذ لواجهة أوبن جيل واسعة في ذلك الوقت, وكن تأثير أوبن جي أل قويا مما أدى في نهاية المطاف إلى دعم هذه الواجهة في أجهزة العرض المرئي على نطاق واسع. ومع مرور الوقت أصبحة الميزات الموجودة داخل بطاقات العرض متساوية مع تلك التي في واجهة أوبن جي أل. وفي أواخر التسعينات, أصبح [[دايركت إكس]] (DirectX) محبوبا بين مصممي الألعاب لنظام الويندوز. وخلافا لنظام فاير جي أل, فإن مايكروسوفت أجبرت على دعم نظام دايركت إكس في معدات العرض المرئي. وهذه الخطوة جعلت دايركت إكس أقل مرغوبة كواجهة برمجة تطبيقات لأن أغلب الميزات الموجودة فيها موجودة في الأصل في وحدات معالجة الرسوميات, والتي كان بإستطاعةباستطاعة واجهة أوبن جي أل الاستفادة منها ومما جعل واجهة دايركت إكس متأخرة عن أوبن جي أل.
 
مع مرور الوقت أصبحة مايكرسوفت تعمل إلى جانب مصمِّمي وحدات معالجة الرسوميات, وبدأت تستهدف إطلاق نظام دايركت إكس مع أجهزة العرض المرئي الداعمة لها. وكان دايركت ثري دي 5.0 (Direct3D 5.0) أول واجهة برمجة تطبيقية حصلت على اعتماد واسع النطاق في سوق الألعاب, وتنافست بشكل مباشر مع العديد من مواصفات معدات العرض المرئي, ولكن حافظة أوبن جي أل على ملحقات قوية. وقدمت دايركت ثري دي 7.0 الدعم لتسريع نظام [[التحويل والإضائة]] (Transform and Lighting T&L) بواسطة المعدات. وتخطت المسرعات ثلاثية الأبعاد عملها الرئيسي لتتضمن مصيير [[أنابيب التجزئة|لأنابيب]] رسوميات ثلاثية الأبعاد. فإن بطاقة NVIDIA GeForce 256 (المعروف أيضا باسم NV10) أول بطاقة أطلقت في الأسواق مع هذه القدرة.
سطر 30:
=== من الألفين إلى الآن ===
[[ملف:Geforce3gpu.jpg|thumb|180px|وحدة معالجة الرسوميات '''GeForce 3''' المعروفة باسم '''NV20''']]
بعد ظهور واجهة البرمجة التطبيقية أوبن جي أل والوظائف المماثلة لها في دايركت إكس, أضيف إلى وحدا معالجة الرسوميات قدرة [[البرمجة التظليلية]]. وأصبح بالإستطاعةبالاستطاعة تحليل [[العنصورات]] ببرامج قصيرة يمكن أن تتضمن [[إكساءات]], وكذالك كل [[النقاط الهندسة]] يمكن يمكن تحليلها ببرنامج قصير قبل عرضها على الشاشة. وكانت أنفيديا أول شركة أنتجت رقاقات بإستطاعتهاباستطاعتها برمجة الأظلة وهي GeForce 3 (المعروفة باسم NV20). وبحلول تشرين الثاني عام [[2002]], أطلقة شركة إيه تي أي بطاقة Radeon 9700 (المعروفة باسم R300), وهي أول بطاقة إحتوت على مسرع دايركت ثري دي 9.0, ومظلل العنصورات والنقالت الهندسية بأستطاعتها تنفيذ [[العمليات الحسابية على أعداد الفاصلة العائمة|عمليات حسابية على أعداد الفاصلة العائمة]] متكررة وطويلة.وسرعان ما أصبحت وحدات معاجة الرسوميات مرنة مقارنة مع وحدات المعالجة المركزية. وغالبا ما كان مظلل العنصورات يستعمل في رسم [[النتوء|نتوء]], التي تضيف إكساءات لتجعل الأحجام تبدو براقة ،باهتة، خشنة، أو حتى مبرومة أو [[بثق|مبثوقة]].<ref>[http://www.blacksmith-studios.dk/projects/downloads/bumpmapping_using_cg.php Bump Mapping Using CG (3rd Edition)]</ref>
 
ومع إزديادازدياد قدرة وحدات معالجة الرسوميات على التحليل، إزداد طلبها للطاقة الكهربائية. وإن وحدات معالجة الرسوميات عالية الأداء غالبأ ما تستهلك طاقة أكثر من وحدات المعالجة المركزية الحالية.<ref>[http://www.xbitlabs.com/articles/video/display/power-noise.html X-bit labs: Faster, Quieter, Lower: Power Consumption and Noise Level of Contemporary Graphics Cards]</ref>
 
وحاليا أصبحت وحدالت معالجة الرسوميات المتوازية (Parallel GPUs) تبدء بالدخول على قدرات وحدات المعالجة المركزية, بواسطة [[التحليل لأغراض عامة على وحدة معالجة الرسوميات]] ("General Purpose Computing on GPU "GPGPU). وقد وجدت طريقها إلى مجالات متنوعة مثل التنقيب عن النفط ومعالجة العلمية للصور [[جبر خطي|والجبر الخطي]] وإعادة البناء ثلاثية الأبعاد وحتى تحديد تسعير خيارات الأسهم. وهاذا ما يزيد الضغط على تطوير قدرة وحدات معالجة الرسوميات عن طريق إضافة المزيد من المرونة لنماذج البرمجة.
سطر 40:
 
== وظائفها التحليلية ==
إن وحدات معالجة الرسوميات الحالية تستعمل معظم [[مقحل|مقحلاتها]] لعمليات حسابية تتعلق بالرسوميات ثلاثية الأبعاد. وكانت سابقا تُستخدم لتسريع العمل المكثف لذاكرة [[إكساء]] الرسوميات وتسريع [[تصيير]] المضالع. ولاحقا أضيف إليها وحدات لتسريع العمليات الحسابية الهندسية مثل [[دوران|الدوران]] و[[انزلاق (هندسة)|إنزلاقانزلاق]] [[نقطة هندسية|النقطة الهندسية]] إلى [[نظام إحداثيات]] جديدة. والتطوير الحديث لوحدات معاجة الرسوميات ضم نظام تظليل قابل للبرمجة الذي يمكنه التلاعب بالنقاط الهندسية وبالإكساءات بواسطة العديد من العمليات التحليلية المطابقة لتلك التي في وحدات المعالجة الرأيسية, وبالإضافة إلى ذلك, [[الإفرط]] (Oversampling) و[[استيفاء|الاستيفاء]] لتخفيض [[التعرج|التعرجات]] ومساحات ألوان عالية الدقة. ولأن هذه العمليات تضمن عمليات حسابية [[مصفوفة|للمصفوفة]] و[[تفاضل شعاعي|للأشعة]], بدأ العلماء والباحثون بدراسة استعمال وحدات معالجة الرسوميات لعمليات حسابية لا تتعلق بالرسوميات.
 
وبالإضافة إلى معدات الرسوميات ثلاثية الأبعاد, تحوي وحدات معالجة الرسوميات على مسرع للرسوميات ثنائية الأبعاد وقدرة [[فرايم بافر]] (Framebuffer). وبالإضافة إلى ذلك, كل وحدة معالجة الرسوميات منذ سنة [[1995]] تحتوي على نظام [[واي يو في]] (YUV) للألوان. والكثير من هذه الوحدات بدأت منذ عام [[2000]] دعم أنظمة [[إم بي إي جي]] بدائية مثل [[تعويض الحركة]] (Motion compensation) و[[تحويل جيب التمام المتقطع]]. وتحتوي بعض بطاقات العرض الجديدة على [[فاكك شفرة|فاكك شفرات]] [[فيديو فائق الجودة|الفيديوهات فائقة الجودة]] (High-definition Video) التي تخفف الضغط عن وحدة المعالجة المركزية.
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/wiki/وحدة_معالجة_الرسوميات»