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HERRAMIENTAS
DE MULTIMEDIA
Manuel Vanderhorst Ramírez 11-EISN-6-016
Frandioneli Tatis Rodriguez 11-EIST-6-040
Daniel Emilio Sosa 11-EIST-6-014
PROF: FELIX RAMIREZ
Tarjeta de Video:
Una tarjeta gráfica, tarjeta de vídeo, placa de vídeo, tarjeta
aceleradora de gráficos o adaptador de pantalla, es una
tarjeta de expansión para una computadora u
ordenador, encargada de procesar los datos provenientes
de la CPU y transformarlos en información comprensible y
representable en un dispositivo de salida, como un monitor
o televisor.
Historia de las Targetas Graficas
Todo parte a los finales de los
años 60, cuando se pasa de
usar impresoras como
elemento de visualización a
utilizar monitores. Estas
primeras tarjetas visualizaban
texto a 40x25 u 80x25.
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
La primera tarjeta de vídeo, que se presentó junto al primer PC,
fue desarrollada por IBM en 1980, recibió el nombre de MDA
(Monochrome Display Adapter), sólo era capaz de trabajar en
modo texto, representando 25x80 líneas en pantalla. Apenas
disponía de RAM de vídeo (4 Kbyte) lo que hacía que sólo pudiera
trabajar con una página en memoria.
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
Los primeros gráficos y colores llegaron a los ordenadores en
1981 con la CGA (Color Graphics Adapter), ésta era capaz de
trabajar tanto en modo texto como en modo gráfico.
La CGA estaba equipada con cuatro veces más memoria que su
antecesora (16Kbytes) y podía conectarse a monitores RGB que
eran capaces de emitir color (una mejora considerable si
pensamos que la MDA se conectaba a monitores monocromos).
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
IBM en 1985 presentó la EGA (Enhaced Graphics Adapter), esta
tarjeta era totalmente compatible con la MDA y la CGA. Con una
resolución en el modo gráfico de 640x350 puntos, se podían
representar 16 colores diferentes de una paleta de 64
colores, con ram de 256 kbytes.
Estas cifras hacían ya posible que los entornos gráficos se
extendieran al mundo PC (los Apple llevaban años con
ello), aparecieron entonces GEM y Windows entre muchos.
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
Acercándonos al año 1990, IBM desarrollo dos tarjetas de vídeo, la
VGA y la MCGA, esta última estaría destinada a los ordenadores
PS/2 de gama baja que montaba la compañía.
Durante este periodo la memoria de las tarjetas de vídeo se fueron
incrementando rápidamente, de forma que a finales de '93 ya se
podía ver tarjetas con 2Mbytes de RAM.
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
La evolución de las tarjetas de vídeo dio un giro importante en
1995, hasta esta fecha las mejoras en los adaptadores gráficos se
habían ceñido a un incremento de las resoluciones y colores
soportados por estas, pero los juegos de la época exigían mucho
más, es entonces cuando empezaron a aparecer las primeras
tarjetas 2D/3D, fabricadas por compañías como: Matrox, Creative,
S3, ATI etc, estas seguían cumpliendo con el estándar SVGA pero
implementaban algunas funciones 3D que las hacían mucho más
potentes, aunque su precio era muy elevado y no pudieron suplir
claramente a las tarjetas SVGA tradicionales.
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
Con las tarjetas SVGA se consiguen resoluciones de 1.024 x 768 puntos. El
número de colores que puede representar depende de la cantidad de
memoria RAM que se tenga instalada. Con 512 Kbytes se pueden conseguir
16 colores con resolución 1.024 x 768, mientras que con 1 Mbyte el número
de colores es de 256 con esa misma resolución.
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
Fue en 1997 cuando surgió la verdadera revolución del 3D, la
compañía 3DFX sacó el chip gráfico Voodoo, la potencia de
cálculo (450.000 triángulos por segundo) y la cantidad de
nuevos efectos que aportaba esta tarjeta (Mip Mapping, Z-
Buffering, Anti-aliasing, Bi-Linear...) la situaban en una posición
privilegiada con respecto a las tarjetas 2D/3D de la
competencia.
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
Pero más tarde en 1998 Lanzaron la Voodoo2, esta era seis veces más
potente que su antecesora, además incorporaba nuevos efectos (como
el Tri-Linear). La resolución en pantalla que podía emitir también se vio
aumentada, ahora era posible mostrar 800x600 e incluso 1024x768 con
el modelo Voodoo2 SLI pero seguía necesitando una tarjeta 2D extra.
HISTORIA DE LAS TARGETAS GRAFICAS
A finales de 1999 hasta mediados del año 2002, la compañía
dominante del mercado NVIDIA (3DFX fue adquirida por esta) empezó
a sacar sus modelos Gforce, Gforce2, Gforce3, Gforce4. NVIDIA basó
la mejora de sus tarjetas en el procesador gráfico, de forma que cada
vez eran más rápido y podían realizar más cálculos en menos tiempo.
Atrás compañías como ATI se dedicaron a mejorar los algoritmos 3D
que realizaban sus tarjetas para obtener mejores resultados con
micros menos potentes.
Una tarjeta grafica contiene varios componentes para su
funcionamiento como son los siguientes:
Gpu
Memoria gráfica de acceso aleatorio(Capacidad, Interfaz de
Memoria, Velocidad de Memoria)
RAMDAC
Salidas
Dispositivos refrigerantes
Alimentación
COMPONENTES
GPU
La GPU, —acrónimo de «graphics processing unit», que significa
(unidad de procesamiento gráfico), es un procesador (como la
CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es
aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está
optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las
funciones 3D. La mayor parte de la información ofrecida en la
especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las
características de la GPU, pues constituye la parte más
importante de la tarjeta gráfica, así como la principal determinante
del rendimiento.
MEMORIA GRÁFICA DE ACCESO ALEATORIO
Son chips de memoria que almacenan y transportan información entre sí, no
son determinantes en el rendimiento máximo de la tarjeta gráfica, pero bien
unas especificaciones reducidas pueden limitar la potencia de la GPU. Existen
de dos tipos, Dedicada cuando, la tarjeta gráfica o la GPU dispone
exclusivamente para sí esas memorias, ésta manera es la más eficiente y la
que mejores resultados da; y compartida cuando se utiliza memoria en
detrimento de la memoria RAM, ésta memoria es mucho más lenta que la
dedicada y por tanto su rendimiento es menor, es recurrente en campañas de
márketing con mensajes tipo Tarjeta gráfica de "Hasta ~ MB" para engañar al
consumidor haciéndole creer que la potencia de esa tarjeta gráfica reside en su
cantidad de memoria.
Capacidad: La capacidad de la memoria determina el número máximo de
datos y texturas procesadasuna capacidad insuficiente se traduce en un
retardo a espera de que se vacíen esos datos.
Interfaz de Memoria: También denominado Bus de datos, es la multiplicación
resultante del de ancho de bits de cada chip por su número de unidades. Es
una característica importante y determinante, junto a la velocidad de la
memoria, a la cantidad de datos que puede transferir en un tiempo
determinado, denominado ancho de banda
Velocidad de Memoria: Es la velocidad a la que las memorias pueden transportar los
datos procesados, por lo que es complemento a la interfaz de memoria para
determinar el ancho de banda total de datos en un tiempo determinado. Continuando
la analogía de la circulación de los vehículos de la autopista, la velocidad de memoria
se traduciría en la velocidad máxima de circulación de los vehículos, dando resultado
a un mayor transporte de mercancía en un mismo periodo de tiempo. La velocidad de
las memorias se mide en Hertzios (su frecuencia efectiva) y se van diseñando
tecnologías con más velocidad, se destacan las adjuntas en la siguiente tabla:
SALIDAS
Los sistemas de conexión más habituales entre la tarjeta gráfica y el dispositivo
visualizador (como un monitor o un televisor) son:
SVGA/Dsub-15: Estándar analógico de los
años 1990; diseñado para dispositivos CRT,
sufre de ruido eléctrico y distorsión por la
conversión de digital a analógico y el error
de muestreo al evaluar los píxeles a enviar
al monitor. Se conecta mediante pines. Su
utilización continúa muy extendida a día de
hoy, aunque claramente muestra una
reducción frente al DVI en los últimos
años.
DVI Sustituto del anterior, pero digital, fue diseñado para obtener la
máxima calidad de visualización en las pantallas digitales o
proyectores. Se conecta mediante pines. Evita la distorsión y el
ruido al corresponder directamente un píxel a representar con
uno del monitor en la resolución nativa del mismo. Cada vez más
adoptado, aunque compite con el HDMI, pues el DVI no es capaz
de transmitir audio.
HDMI Tecnología propietaria transmisora de audio y vídeo digital de alta
definición cifrado sin compresión en un mismo cable. Se conecta
mediante patillas de contacto. No está pensado inicialmente para
monitores, sino para Televisiones, por ello no apaga la pantalla
cuando deja de recibir señal y debe hacerse manualmente en caso
de monitores.
DISPOSITIVOS REFRIGERANTES
Debido a las cargas de trabajo a las que son sometidas, las tarjetas gráficas alcanzan temperaturas muy altas. Si no es tenido en cuenta, el calor generado puede hacer fallar, bloquear o incluso averiar el dispositivo. Para evitarlo, se incorporan dispositivos refrigerantes que eliminen el calor excesivo de la tarjeta. Se distinguen dos tipos:
Disipador
dispositivo pasivo (sin partes móviles y, por tanto, silencioso)
compuesto de un metal muy conductor del calor, extrae este de la
tarjeta. Su eficiencia va en función de la estructura y la superficie
total, por lo que a mayor demanda de refrigeración, mayor debe ser la
superficie del disipador.
Ventilador: dispositivo activo (con partes móviles); aleja el calor emanado de la
tarjeta al mover el aire cercano. Es menos eficiente que un disipador, siempre
que nos refiramos al ventilador sólo, y produce ruido al tener partes móviles.
ALIMENTACIÓNDEVIDO A LA GRAN CANTIDAD DE INFORMACION QUE GENERAN LAS TARJETAS
Y AUN MAS LAS TARJETAS DE HOY EN DIA ,EL PUERTO PCI SOLO EJERCE SOLO
UNA POTENCIA DE 75W DEVIDO A ESTO SE A IMPLEMENTADO UN PUERTO DE
ENERGIA ALTERNA (PCIE POWER CONECTOR).
Aun así, se pronostica que no dentro de mucho
tiempo las tarjetas gráficas podrían necesitar
una fuente de alimentación propia,
convirtiéndose dicho conjunto en dispositivos
externos.
Tarjeta MDA
Monochrome Display Adapter" o Adaptador monocromo. Fue lanzada por IBM como una memoria de 4 KiB (que quiere decir que un multiplo de kilobytes) de forma exclusiva para monitores TTL (que representaban los clásicos caracteres en ámbar o verde).
No disponía de gráficos y su única resolución era la presentada en modo texto (80x25) en caracteres de 14x9 puntos, sin ninguna posibilidad de configuración.
TIPOS ANTIGUOS DE TARJETAS
GRÁFICAS
Este tipo de tarjeta se identifica rápidamente ya
que incluye (o incluía en su día) un puerto de
comunicación para la impresora ¡Una asociación
más que extraña a día de hoy!
"Color Graphics Array" o "Color graphics adapter" según el texto al que se recurra. Aparece en el año 1981 también de la mano de IBM y fue claramente la extensión de la tarjeta mda.
En cuestión permitía matrices de caracteres de textos de 8x8 de puntos de pantalla de 25x80, es decir en este aspecto era igual que la tarjeta MDA Este detalle le imposibilitaba el representar subrayados, por lo que los sustituía por diferentes intensidades en el carácter en cuestión.
TARJETA CGA
TARJETA CGA
La diferencia clara de esta tarjeta en comparación de la otra
estaba en el modo grafico que esta admitia resoluciones de
hasta 640x200. la memoria era muchísimo mas ya que eran de
16 KiB y solo era compatible con monitores RGB.
El monitor RGB es un monitor calibrado con colores:
R - Rojo
G - Verde
B - Azul
La calibración se refiere a los colores que utiliza tu monitor para
presentar las cosas en pantalla
MONITOR RGB
"Esta tarjeta tenía un fallo bastante habitual
y era el conocido como "snow". Este
problema era de carácter aleatorio y
consistía en la aparición de "nieve" en la
pantalla (puntos brillantes e intermitentes
que distorsionaban la imagen). Tanto era
así que algunas BIOS de la época incluían
en su SETUP la opción de eliminación de
nieve ("No snow").
TARJETA CGA
TARJETA CGA
"Hercules Graphics Card" o más popularmente
conocida como Hércules (nombre de la empresa
productora), aparece en el año 1982, con gran
éxito convirtiéndose en un estándar de vídeo a
pesar de no disponer del soporte de las rutinas
de la BIOS por parte de IBM.
Su resolución era de 720x348 puntos en
monocromo con 64 KiB de memoria.
TARJETA HGC
TARJETA HGC
A nivel de programación, trabajar con una
tarjeta grafica es súper complicado, por eso
sugieron diversas interfaces que atraen la
complejidad y mejoras de la misma. Las
dos mas importantes son:
Direct3D:
Open Gl
API PARA GRÁFICOS
EFECTOS GRAFICOS
Antialiasing: retoque para evitar el aliasing, efecto que aparece al representar curvas y rectas inclinadas en un espacio discreto y finito como son los píxeles del monitor.
Shader: procesado de píxeles y vértices para efectos de iluminación, fenómenos naturales y superficies con varias capas, entre otros.
Mapeado de texturas: técnica que añade detalles en las superficies de los modelos, sin aumentar la complejidad de los mismos.
Motion Blur: efecto de emborronado debido a la velocidad de un objeto en movimiento.
Efecto Fresnel (reflejo especular): reflejos sobre un material dependiendo del ángulo entre la superficie normal y la dirección de observación. A mayor ángulo, más reflectante.
Teselado: Consiste en multiplicar el número de polígonos para representar ciertas figuras geométricas y no se vean totalmente planas. Esta característica fue incluida en la API DirectX 11
CON
ANTIALIASING
SIN Antialiasing
MOTIN BLUR
lanzada por Microsoft en 1996,
Forma parte de la librería DirectX.
Funciona sólo para Windows, ya que
es privativa. Utilizado por la
mayoría de
los videojuegos comercializados para
Windows. Actualmente van por la
versión11.1
DIRECT 3D
OPEN GL
Creada por silicon graphics a principos de
los años 1990 en diferencia a direct 3D es
gratutia, libre y multiplataforma, utilizada
principalemente en aplicaciones realidad
virtual o simulaciones de vuelo.
Actualmente se encuentra en la version 4.1,
pero esta siendo desplazado del mercado
por Direct 3D.
ERRORES Y POSIBLES DIFICULTADES DE LAS TARJETAS
GRAFICAS
Errores comunes de las Tarjetas de Video
•La PC se reinicia sola.
•Que la PC muestre el famoso pantallazo azul.
•El monitor se puede suspender.
•Puede que al momento de la PC buscar el S.O la pantalla se quede en negro o de él pantallazo azul.
Algunos motivos por los cuales el Video puede presentar fallas:
- Fuente de alimentación
•- Falso contacto
•- Problema de Driver
•- Problema de Sistema Operativo
•- Errores en el Disco Rígido o Memoria Principal
•- Problema de sobrecalentamiento