Ekran Kartları

VGA Kartları






Ekran kartlarının ilk zamanlardaki tek görevi,
işlemci ve programların ürettiği görüntüleri monitör tarafından
kullanılabilir hale getirmekti. Teknolojik gelişmeler sonucunda ekran
kartlarına ek hızlandırıcı çipler takılarak, hem işlemci üzerindeki yükü
azaltıldı, hem de daha başarılı görüntüler elde edildi. Bununla birlikte
işlemci ile ekran kartı arasındaki koordinasyonu sağlamak için sürücü (Driver)
adı verilen programlar geliştirildi ve bu programlar, artık işletim
sistemlerinin vazgeçilmez parçası olan DirectX, Talisman gibi
yazılımlarla birlikte çalışmaya başladı. Ekran kartları ilk zamanlar
verileri bilgisayarın RAM’ inden alır kendi RAM' ine aktarır ve monitöre
gönderirdi. Fakat günümüz ekran kartları bundan çok daha fazlasını
yapabilmektedir. İşlemcinin hafızasından veri alıp göndermek,
gerektiğinde sistem hafızasını kullanmak ya da işlemcinin çalışmasını
düzenlemek günümüz ekran kartlarının yapabildiklerinden sadece
birkaçıdır. Ekran kartları çalıştıklarında CPU gibi ciddi birer ısı
kaynakları olduklarından günümüz ekran kartları üzerlerinde soğutucular
veya fanlar bulunur. Ekran kartının işlemcisi ne kadar ısınırsa o kadar
çok soğutulmaya ihtiyaç duyulur. Gerekli soğutma işlemleri yapılamadığı
takdirde sistem (özellikle oyun oynarken) kilitlenmeye başlar.

Bu yüzden ihtiyaç duyulan en yeterli soğutucu kullanılmalıdır.



Ekrandaki Görüntü Nasıl Oluşur?



Monitörünüze yeteri kadar yakından bakarsanız
görüntünün çok küçük noktalardan oluştuğunu görürsünüz. İşte bu
noktalara görüntünün en küçük birimi

olan piksel denilir. Her pikselin kendine ait renk ve yoğunluk bilgileri
vardır. Daha genel bir tanımla piksel için ekranın bağımsız olarak
kontrol edilebilir en küçük parçası olduğunu söylenir. İşte bu
piksellerden binlercesi bir araya gelerek ekrandaki görüntüyü
oluşturuyor. Görüntü ise piksellerin yan yana oluşturdukları
kombinasyondur.Bilgisayarın o anda çalışmakta olan programın meydana
getirdiği görüntü bilgileri, işlemci ve RAM üzerinde bulunan Ekran
kartının kullandığı adres ve portlara yazılır. Buradaki bilgiler
veriyolu aracılığı ile ekran kartı üzerindeki işlemciye gelir, işlemci
verileri kart üzerindeki hafızaya yazdıktan sonra gerekli işlemleri
yapıp hafızadan verileri tekrar okur ve RAMDAC adlı bileşene gönderir.
RAMDAC' in görevi ise dijital haldeki verileri, monitörün
görüntüleyebileceği televizyon sinyali benzeri elektrik sinyallerine
çevirmektir.Tabi bütün bunlar çok kısa sürede olmaktadır. Veriyolu hızı
hafıza miktarı gibi faktörler bu süreyi ve elde edilen görüntü
kalitesini büyük ölçüde etkilemektedir.


Çözünürlük



Çözünürlüğün görüntü kalitesini belirleyen en önemli
faktör olduğunu söyleyenebilir. Çözünürlük, ekrandaki görüntünün kaç
pikselden oluşacağını belirler ve yatay ve dikey piksel cinsinden
belirtilir (800x600,1024x768 gibi). Örneğin 800*600 çözünürlüğündeki bir
değer belirtilmişse bu yataydaki tek bir satırda 800, dikeydeki tek bir
satırda ise 600 ve ekranda toplamda 480000 adet piksel olduğunu
belirtmektedir. Çözünürlük arttıkça görüntü birbirinden bağımsız olarak
kontrol edilebilen daha çok pikselden oluşur ve görüntü kalitesi de
yükselir.Windows 95 ile hayatımıza giren "scaleable screen objects"
teknolojisi sayesinde çözünürlük arttıkça ekrandaki kullanılabilir alan
da artar. Windows ekranında çözünürlük ne olursa ekrandaki nesneleri
oluşturan piksel sayısı değişmez. Çözünürlük arttıkça pikseller de
küçüleceği için nesneler daha az yer kaplar ve masaüstündeki
kullanılabilir alan çözünürlükle doğru orantılı olarak artar Çözünürlük
yükseldikçe kontrol edilmesi gereken piksel sayısı ve dolayısıyla da
gerekli işlem gücü, ayrıca bu piksellerin bilgilerini tutmak için
gerekli bellek miktarıyla onların transferi için gereken bellek bant
genişliği artar. Bu yüzden de performans düşer. Kullanmak istenilen
çözünürlük hem ekran kartı desteklemeli, hem de monitör fiziksel olarak
gerekli sayıda pikseli ekranda oluşturabilmeli. Yüksek tazeleme
oranlarında ve çözünürlükte çalışabilmeyi öngören teknolojiye
Interlancing adı verilir. Ekran çözünürlüğünün veya boyutunun artması
ile düşen tazeleme oranları göz önüne alındığında iyi bir çözüm olarak
görülebilir. Temelde her tazeleme (Refresh) sırasında tek ve çift
numaralı satırların ayrı olaraktaranması ilkesine dayanır. Örneğin ilk
taramada 1,3,5... ikinci taramada ise 2,4,6... numaralı satırların
taranması…



Renk Derinliği



Piksellerin alabileceği renkler kırmızı, yeşil ve
maviden türetilir. Renk derinliği bu renklerin miktarını belirler. Renk
derinliği ne kadar artarsa her pikselin alabileceği renk sayısı artar,
renkler gerçeğe daha yakın olur. Renk derinliği bit cinsinden
belirtilir. Her bit 1 ve 0 olarak iki değer alabilir. 8 bit
kullanıldığında bu bitlerden 28 = 256 kombinasyon üretilir. Aynı şekilde
8 bit renk derinliğinde de her piksel için 256 renk kullanılabilir.



İnsan gözünü aldatıp ekrandaki görüntüyü gerçek gibi göstermek için
kullanılan üç rengin de (kırmızı, yeşil ve mavi) 256`şar tonu
gereklidir, bu da renk

başına 8 bitten24 bit yapar. Bu moda True Colour (Gerçek Renk) adı
verilir. Fakat çoğu güncel ekran kartı görüntü belleğini kullanma
yöntemleri yüzünden pikselleri bu modda göstermek için 32 bite ihtiyaç
duyarlar. Kalan 8 bit alpha kanalı (piksellerin saydamlık bilgisini
tutar) için kullanılır.




High Colour (16 bit) modunda ise yeşil için altı ve maviyle kırmızı için
de beşer bit kullanılır. Yeşil için 64, maviyle kırmızı için de renk
başına 32 farklı yoğunluk vardır bu modda. Renk kalitesinde 32 bite göre
çok az fark olsa da piksel başına 4 yerine 2 byte (8 bit = 1 byte)
hafıza gerekeceğinden 32 bite göre performans avantajı sağlar.



256 renk (8 bit) modu ilk duyuşta size renk fakiri izlenimi verebilir
fakat renk paleti denen bir yöntemle bu 8 bit olabilecek en verimli
şekilde kullanılarak renk kalitesi biraz arttırılır. Renk paletinin
mantığı: Kullanılacak 256 renk gerçek renk modundaki 3 bytelık
renklerden seçilir ve bu renklerden bir renk paleti oluşturulur. Her
program ilgili paletteki 256 renkten istediğini seçip kullanabilir.
Böylece örneğin kırmızı için iki, mavi ve yeşil için de üçer bit
kullanılarak elde edilen renklerden daha canlı renkler elde edilebilir
ve elimizdeki 8 bit en verimli şekilde kullanılmış olur. Sistemimin 256
renge ayarlı olduğunu fakat 16 bitlik bir resim dosyası açtığını
varsayalım. Bu durumda hazırdaki renklerin değişik kombinasyonları
kullanılarak üretilemeyen renge yakın bir renk oluşturulur ve bu renk
üretilmesi gereken rengin yerine gösterilir. Buna dithering denir. Tabi
ki dithering yöntemiyle elde edilmiş bir

resmin kalitesi orjinal resme göre göre çok daha düşüktür.


Görüntü Arayüzleri



Önceleri ekrandaki piksellerin adreslenmesi için bir
standart olmadığından üreticiler de programcılar da (dolayısıyla son
kullanıcılar da) sorun yaşıyorlardı. Bu sorunu çözmek için üreticiler
VESA (Video Electronics Standarts Association) adında video
protokollerini standartlaştırmayı amaçlayan bir konsorsiyum
oluşturdular. VGA ile beraber geriye uyumluluk da sağlanarak çözünürlük
sürekli arttı. Görüntü standartları.




MDA (Hercules): Monochrome Display Adapter, 1981 yılındaki ilk IBM
PC`deki ekran kartı. Ekranda yerleri önceden belirlenmiş olan 256 özel
karakteri gösterebilyordu sadece. 80 kolona 25 satırlık bir ekranda
gösterebildiği yazı karakterlerinin boyutları da önceden belirlenmişti
ve grafik görüntülemek mümkün değildi. IBM, bu kartlara ekstra slot
masrafından kurtulmak için bir de yazıcı bağlantı noktası eklemişti.



• CGA: Bu arayüzde ekran kartları RGB monitörlerle çalışıp ekranı piksel
piksel kontrol edebiliyorlardı. 320x240 çözünürlüğündeki bir ekranda 16
renk

üretilebiliyor fakat aynı anda bunlardan sadece 4 tanesi
kullanılabiliyordu. 640x200`lü bir yüksek çözünürlük modu vardır ama bu
modda sadece 2 renk

gösterilebiliyordu. Görüntü kalitesi kötü olsa bile en azından grafik
çizilebiliyordu. Zaman zaman piksellerin gidip gelmesi ve ekranda
rastgele

noktalar oluşmasına rağmen bu standart çok uzun bir süre kullanıldı.




• EGA: CGA`dan birkaç yıl sonra sırada Enhanced Graphics Adapter vardı.
CGA ile VGA arasındaki bu kartlar 1984`ten IBM`in ilk PS/2 sistemlerini
ürettiği

1987`ye kadar kullanıldı. EGA monitörle kullanıldığında üretilen 64
renkten aynı anda 16 tanesi kullanılabiliyordu. Yüksek çözünürlük ve
monochrome

modları da vardı ,ayrıca eski CGA ve monochrome monitörlerle de
uyumluydu. Bu kartlardaki bir yenilik de bellek genişletme kartlarıydı.
64K bellekle satılan bu kartları bellek genişletme kartıyla 128K`ya
upgrade etmek mümkündü. Ek olarak satılan IBM bellek kitiyle bir 128K
daha eklemek de mümkündü.

Sonraları bu kartlar standart olarak 256K bellekle üretilmeye başlandı.



• PGA: IBM`in 1984`te piyasaya sürdüğü Professional Graphics Array adını
hitap ettiği pazardan alıyordu. 5000 dolara satılıyor ve entegre 8088


işlemcisiyle mühendislik ugulamalarıyla diğer alanlardaki bilimsel
çalışmalar için 640x480 çözünürlükte 256 renkte saniyede 60 kare hızla 3
boyutlu

animasyonları çalıştırabiliyordu. Fiyatı yayılmasını engelledi ve fazla
kullanılamadan piyasadan kalktı.



• MCGA: 1987`de piyasaya sürülen MultiColor Graphics Array
standardındaki ekran kartları teknolojide büyük bir sıçrama yaparak VGA
ve SVGA`ya kadar

gelen bir gelişimi başlattı. IBM`in Model 25 ve Model 30 PS/2 PC`lerinde
anakarta entegre halde geliyordu. Uygun bir IBM monitörle
kullanıldığında

bütün CGA modlarını da destekliyordu fakat TTL yerine analog sinyallerle
çalıştığından daha önceki standartlarla uyumlu değildi. TTL (Transistor
– to –


Transistor Logic) mantığında voltaj seviyesine göre transistörler açılıp
kapanır ve sadece 1 ve 0 değerleri oluşur bunu sonucunda. Analog
sinyallerdeyse bu

kısıtlama yoktur. Analog sinyalleşmenin de sağladığı avantajla MCGA
arayüzüyle 256 renk üretilebiliyordu. Bu arayüzle beraber 9 pinlik
monitör

bağlantısından halen kullanılmakta olan 15 pinlik bağlantıya geçildi.



• 8514/A: IBM`in MCA veriyoluyla kullanmak için ortaya attığı bu arayüz
zamanla yüksek tazeleme hızlarına çıktı. VGA ile aynı monitörü
kullanmasına

rağmen VGA`dan farklı çalışıyordu. Bilgisayar ekran kartına ne yapması
gerektiğini söylüyordu ama ama ekran kartı onu nasıl yapacağını kendisi


ayarlıyordu. Örneğin ekrana bir çember çizileceği zaman VGA`daki gibi
işlemci görüntüyü piksel piksel hesaplayıp ekran kartına yollamıyordu.
Bunun yerine

ekran kartına çember çizileceğini söylüyordu ve ekran kartı da çemberi
çizmek için piksel hesaplarını kendisi yapabiliyordu. Bu yüksek seviyeli
komutlar

standart VGA ile komutlarından çok farklıydı. Bu standart çıktığı
zamanın daha ilerisindeydi ve VGA`dan daha kaliteli görüntü sunuyordu
ama fazla destek bulamadığı için yayılma imkanı bulamadan piyasan
kalktı. IBM üretimi durdurup aynı daha daha fazla renk gösterebilen XGA
üzerine yoğunlaştı.

XGA 1990`da piyasaya çıktıktan sınra MicroChannelplatformları için
standart oldu.



• VGA: 2 Nisan 1987`de, MCGA ve 8514/A ile aynı günde IBM tarafından
tanıtılan Video Graphics Array aradan sıyrılarak masaüstü için standart
olmayı


başardı. IBM yeni bilgisayarlarında bu chipleri anakarta entegre ederken
eski bilgisayarlarda da kullanılabilmeleri için 8 bitlik bir arayüzle
anakarta

bağlanabilen bir ayrı bir kart halinde de geliştirdi. IBM üretimi
durdurduktan sonra bile değişik firmalar üretime devam ettiler. VGA ile
262144 renklik bir

paletten seçilen 256 renk aynı anda kullanılabiliyordu. 640x480`lik
standart çözünürlükte aynı anda 16 renk gösterilebiliyordu. Ayrıca 64
renk gri tonlama

ile siyah beyaz monitörlerde renk similasyonu yapabiliyordu.



• SVGA: Super VGA ilk SVGA kartlardan güncel kartlara kadar çok fazla
kartı









kartları için aygıt sürücüsü kavramı ortaya çıktı. Kartların yanında
verilen sürücülerle işletim sistemleri kartların tüm özelliklerini
kullanabiliyorlardı.

SVGA ile milyonlarca renk değişik çözünürlüklerde gösterilebiliyor fakat
bunun sınırları karta ve üreticiye bağlı. SVGA değişik şirketler
tarafından kullanılan

ortak bir kavram olduğundan başlarda eski standartlar gibi çok katı
sınırları yoktu. Bunun üzerine VESA bir SVGA standardı belirledi. VESA
BIOS Extension adında standart bir arayüz belirlendi ve bu sayede
programcılar her kart için ayrı kod yazma zahmetinden kurtuldular.
Üreticiler bu arayüzü benimsemek istemediler ve başlarda kartların
yanında verilen ve her boot işleminden sonra çalıştırılan bir programla
kartlarını bu BIOS uzantılarıyla uyumlu hale getirdiler fakat sonunda
bunu kartların BIOS`larına entegre ettiler. SVGA ile 800x600 çözünürlüğe
çıkıldı.




SVGA'dan sonra IBM XGA ile 1024x768 çözünürlüğe geçerken sonraki basamak
olan 1280x1024`e de bir VESA standardı olan SXGA ile geçildi. Sonra da
UXGA ile de 1600x1200 çözünürlüğe geçildi. Çözünürlükteki 4:3 oranı
sadece SXGA ile bozuldu, bu standartta oran 5:4`tür.


En Temel Bileşenleriyle Bir Ekran Kartı










Bir ekran kartı temel olarak 3 bileşenden oluşur: Grafik işlemcisi,
bellek ve RAMDAC.



• Grafik İşlemcisi: Güncel kartlar için grafik işlemcisi görüntü
hesaplamalarını yapmak için ekran kartının üzerine oturtulmuş bir
CPU`dur dersek yanlış olmaz. Son zamanlarda grafik işlemcileri yapı ve
karmaşıklık bakımından CPU`ları solladılar ve işlev bakımından da
görüntü üzerine yoğunlaşmış bir CPU niteliğine kavuştular. CPU`ya
neredeyse hiç yük bindirmeden üç boyutlu işlemcleri tek başlarına
tamamlayabiliyorlar artık. Bu yüzden de güncel grafik işlemcileri GPU (Graphics
Processing Unit - Grafik İşlemci Birimi) adıyla anılıyorlar.



• Görüntü Belleği: Ekran kartının üzerinde bulunur ve görüntü
hesaplamalarıyla ilgili veriler burada saklanır. Sisteminizdeki ana
bellek gibi çalışır, yalnız

burada bu belleğin muhattabı CPU değil görüntü işlemcisidir. Önceleri
ekran kartlarının ayrı bellekleri yoktu fakat görüntü işlemcileri
hızlanıp geliştikçe

ekran kartları sistemden yavaş yavaş bağımsızlıklarını ilan etmeye
başladılar. Bellek miktarı kadar ekran kartının sıkıştırma
algoritmalarıyla bu belleği ne


kadar verimli kullanabildiği de önemlidir.



• RAMDAC: Monitörlerdeki analog sinyallerden bahsetmiştik, işte RAMDAC
(RAM Dijital-to-Analog Converter) görüntü belleğindeki verileri analog
RGB

(Red Green Blue, monitörde renklerin bu üç renkten türetildiğini
yazmıştık) sinyallerine çevirerek monitör çıkışına verir. Monitörde
kullanılan üç ana renk

için de birer RAMDAC ünitesi vardır ve bunlar her saniye belirli bir
sayıda görüntü belleğini tarayıp oradaki verileri analog sinyallere
dönüştürürler.

RAMDAC`in bu işlemi ne kadar hızlı yapabildiği ekran tazeleme hızını
belirler.




Bu hız Hz cinsinden belirtilir ve ekrandaki görüntünün saniyede kaç kere
yenilendiğini gösterir. Örneğin monitörünüz 60 Hz`te çalışıyorsa
gördüğünüz

görüntü saniyede 60 kere yenilenir. Ekran tazeleme hızını mümkün olduğu
kadar 85 Hz`in altına çekmemenizi öneririm, daha düşük tazeleme hızları
göz

sağlığınız için zararlı olabilir. Tabi bu gözünüzün ne kadar hassas
olduğuna da bağlı, bazı gözler 75 ve 85 Hz arasındaki farkı
hissedemezken bazıları ilk

bakışta bunu anlayabilir. RAMDAC`in iç yapısı ve özellikleri hangi
çözünürlükte ne kadar rengin gösterilebileceğini de belirler.



LCD ekranlar yapıları gereği dijtal olduklarından RAMDAC`ten değil de
direk görüntü belleğinden görüntü bilgisini alıp kullanabilirler. Bunun
için DVI (Digital


Video Interface) adında özel bir bağlantı kullanırlar. Bu konuya ileride


BIOS:



Ekran kartlarının da birer BIOS'ları vardır. Burada
ekran kartının çalışma parametreleri, temel sistem fontları kayıtlıdır.
Ayrıca bu BIOS sistem açılırken

ekran kartına ve onun belleğine de küçük bir test yapar.



3B bir görüntü 3 temel adımda oluşturulur:




1. Sanal bir 3B ortam yaratılır

2. Ekranda bu ortamın hangi bölümünün gösterileceğine karar verilir.

3. Görüntüyü mümkün olduğu kadar gerçeğe yakın gösterebilmek için her
pikselin nasıl görüneceği belirlenir.



Sanal bir 3B ortamı o sadece o ortamın bir resmi belirleyemez. Gerçek
dünyadan küçük parçayı alarak konuyu açalım. Elimizi ve onun altında
duran bir masayı olduğunu anlayabiliriz. Masaya elimizle vurduğumuz
zaman da masa kırılmaz ya da elimiz masanın içinden geçemez. Bu ortamın
ne kadar çok resmine bakarsak bakalım masanın sertliğini ve elimize
vereceği tepkiyi sadece o resimlerle anlayamayız. Sanal 3B ortamlar da
böyledir. Bu ortamlardaki nesneler sentetiktir, bütün özellikleri onlara
yazılım yoluyla verilir. Programcılar sanal bir 3B dünya tasarlarken
büyük bir özenle bütün bu detaylara dikkat ederler ve bu işler için özel
araçlar kullanırlar.




Belirli bir zamanda oluşturulan bu 3B dünyanın ancak belirli bir bölümü
ekranda gösterilir. Ekrandaki görüntü dünyanın nasıl tanımlandığına,
sizin nereye

gitmek istediğinize ve nereye baktığınıza göre değişir. Hangi yöne
hareket ederseniz edin etrafınızdaki sanal dünya o an bulunduğunuz
pozisyonu ve nereye baktığınızı değerlendirerek ekranda ne görmeniz
gerektiğine karar verir. Bu farklı sahneler de kendi içlerinde tutarlı
olmalıdır,örneğin bir nesne ona baktığınız her açıdan ve uzaklıktan aynı
yükseklikteymiş hissi vermelidir. 3. adıma geçmeden önce sabit bir
görüntünün nasıl oluşturulduğuna bakıp sonra da bir 3B görüntünün nasıl
hareket kazandığına bakacağız.


Yüzey Kaplamaları



Sanal 3B ortamlarda nesnelerin dış görünüşleri çok
önemlidir. Dış görünüşü şunlar

belirler:




• Renk: Nesnenin rengi.

• Kaplama: Tel örgünün üzerine yapılan kaplamayla nesnenin yüzeyi düz,
çizgiliveya girintili çıkıntılı görünebilir.

• Yansıma: Nesneye etkiyen ışığa ve etrafındaki diğer nesnelere göre
cisminüzerinde yansımalar oluşturulur.



Bir nesneyi gerçek gibi göstermek için bu üç özellik de dengeli bir
biçimde nesnenin değişik yüzeylerine uygulanmalıdır. Örneğin bir 3B
ortamda bir klavyeyle bir masa ışığı aynı oranda yansıtmaz. Bu üç
parametreyi değiştirerek nesnelere sert veya yumuşak hissi verilebilir.


AGP




VLB, ISA, PCI erken sonunda ekran kartlarının da
işlemciyle direk haberleşmek için kullanabilecekleri yüksek bant
genişliğine sahip slotları oldu. PCI 2.1

spesifikasynlarıyla belirlenen AGP, PCI gibi 33 değil daha yüksek bant
genişliği için 66 MHz`te çalışır.



AGP de tıpkı PCI gibi 32 bit genişliğindedir ama 66 MHz`te çalıştığı
için en en düşük hız modunda bile 254.3 MB/s bant genişliğine sahiptir.
Bunun dışında kendine özel bir sinyalleşmeye 2X, 4X ve 8X hızlarında bu
bant genişliği 2`ye, 4`e ve 8`e katlanır. Bu slotun başka bir avantaji
da PCI veriyolundaki gibi bant genişliğinin paylaşılmaması, AGP`nin
bütün bantgenişliği ekran kartına aittir. Bu değerler kulağa hoş
gelebilir ama uygulamalarda CPU, ekran kartı dışında pekçok parçaya daha
ulaşmak zorundadır. AGP bantgenişliği yüksek olsa bile pratikte değişik
AGP modları arasında sistemdeki diğer darboğazlar yüzünden beklenilen
performans farkı olmaz çoğu zaman.



AGP, pipeliningi(İş bölümü) de desteklediği için sistem kaynaklarını
daha verimli kullanabilir, pipeliningin ne olduğunu merak edenler
İşlemcilerle ilgili yazımıza göz atabilirler. AGP'nin bir diğer avantajı
da ana belleği görüntü belleğiyle paylaşabilmesidir. Bu sayede çok
yüksek miktarda görüntü belleğine ihtiyaç duyulmadan gerektiğinde ana
bellek görüntü belleği olarak kullanılabilir.



API Kavramı



Ekran kartları büyük bir hızla gelişiyor ve hemen her
kartın farklı özellikleri var. Programcıların da her kart için ayrı kod
yazmaları mümkün olmadığına göre bütün kartların ve yazılımın
anlaşabileceği ortak bir platforma ihtiyaç var.



İşte bu boşluğu API (Application Programming Interface, Uygulama
Programlama Arayüzü) dolduruyor. API, uygulamalarla onları çalıştıran
donanımın

anlaşmasını sağlıyor. Programlar kodlarını direk donanıma aktarmadan
standart biçimde API`ye aktarıyorlar. Ekran kartının sürücü yazılımı da
API`den aldığı bu standart kodları kartın kullanabilceği şekle çevirip
karta ulaştırıyor. Oyunlarda en sık kullanılan iki API OpenGL ve
Direct3D`dir.


OpenGL










API`si olarak Silicon Graphics`in IrisGL kütüphanesinden türettiği
OpenGL önceleri sadece iş uygulamalarıyla kıstılanmıştı (mekanik tasarım
ve bilimsel analiz gibi). 1996`da Windows versiyonunun
geliştirilmesinden sonra oyun yapımcıları tarafından çok tutuldu ve
halen yaygın olarak kullanılıyor.



OpenGL gelişmiş pek çok tekniği destekler, texture mapping (yüzeyleri
bir grafik dosyasıyla kaplamaya yarar), antialiasing, saydamlık, sis,
ışıklandırma, smooth shading (bir yüzeyden yansıyan ışık yüzey boyunca
farklı etkilerde bulunsa bile shading yapılabilmesini sağlar), motion
blur (hareket eden görüntü arkasında iz bırakır) ve modelling
transformation (nesnelerin sanal uzaydaki büyüklüklerini, yer ve
perspektiflerini değiştirmeye yarar) gibi.




Özellikleri bakımından Direct3D`ye benzese de 3B bir sahnenin basit
elemanları ve bunlara uygulanacak efekler üzerinde çok etkili bir
kontrol sağlar.

OpenGL, donanım tarafından iki seviyede desteklenebilir. ICD (installable
client drivers) ışıklandırma, dönüşüm ve rasterizationı (bakış açımıdaki
pikselleri tanımayı sağlayan bir algoritma) desteklerken MCD (mini
client drivers) sadece rasterization desteği vardır. MCD sürücüleri
yazmak daha kolaydır ama performans konusunda ICD çok daha üstündür.


Direct 3D



Direct3D`nin donanımdan bağımsız yazılım
geliştirilmesine izin veren kısmı HAL`dır (Hardware Abstraction Layer).
HAL, genel olarak desteklenen özellikler için bir arayüz oluşturur ve
sürücülerin kendisi üzerinden donanıma erişmesinze izin verir. Direct3D,
OpenGL`e denk sayılabilecek bir düşük seviye moduna sahip olmasına
rağmen çoğu zaman OpenGL kadar esnek olmamakla eleştirilir.



Direct3D işhattında ekran kartı devreye girmeden önce geometri
hesaplamalarını işlemci yapar. DirectX 6.0`da birlikte rendering
işlemleri iyileştirildi multitexturing (bu özelliğe sahip kartlar tek
geçişte birden çok dokuyu işleyeiblirler) desteği eklendi. Ayrıca
görüntü kalitesini arttıran anisotropic filtering (nesneler uzaklaştıkça
düşen görüntü kalitesini iyileştirir) ve bump mapping (düz yüzeyler
üzerinde gerçek kaplama ve ışık efekti yapılmasını sağlar).




DirectX 7.0 bize donanımsal T&L hızlandırması desteğini getirdi,8.0
versiyonuyla ise hayatımıza hem piksel hem de geometri seviyesinde
programlanabilir shaderlar girdi. Bu programlanabilir shaderlar
sayesinde görüntüler gerçeğe daha da yaklaştı. DirectX 9.0 ile bu
shaderlar daha da geliştirildi.
Glide



3dfx firması tarafından yazılan Glide OpenGL kadar
yaygın değildir ve sadece bu firmanın ürettiği VooDoo model ekran
kartlarında kullanılmaktadır. Glide API’sini destekleyen oyunlar ve
ekran kartları ile birlikte kullanıldığında oldukça yüksek performans ve
kaliteli grafikler sağlamak konusunda hiç zorlanmaz.


MiniGL



Diamond firması tarafından hazırlanan MiniGL bir
bakıma OpenGL’nin daraltılmış versiyonudur. Tabi daraltılmış
kelimesinden kastedilen performans değildir. MiniGL API' side kendini
destekleyen kartlarda kullanılırsa çok yüksek bir performans artışı
gözlemlenebilir.



Ekran Kartı Ramleri



Ekran Kartlarında günümüzde 3 tip RAM
kullanılmaktadır. Birincisi Ekran kartları içi özel üretilmiş olan SGRAM’
LER- ki bunlar SDRAM’lerden daha hızlıdır-, ikincisi SDRAM’ler üçüncüsü
ise DDRRAM’lerdir.



DDR (Double Data Rate) bellek SDRAM’ lere göre bazı avantajlarla
geliyor. Teoride DDR RAM’lerin SDRAM’ lere göre veriyi iki kat daha
hızlı iletmesi gerekir. Çünkü SDRAM veriyi tek döngüde iletirken. DDR
RAM iki defa iletebiliyor. Aradaki fark gerçekte bu kadar fazla değil
ama DDR RAM’lerin üstünlükleri yüksek çözünürlükte daha fazla belli
oluyor. SDRAM zorlanırken DDR RAM üstün performans sağlıyor.