GPU donanımı karmaşıktır ve gelişmektedir, ancak kavramsal olarak açıklayabiliriz. Geleneksel grafik işlem hattının dönüştürme, görüntüleme ve aydınlatma sabit donanım bileşenlerinin yerini, köşe konumu, normal, renk, doku koordinatları ve diğerleriyle ilgilenen programlanabilir bir bileşen olan köşe gölgelendirici alır.

Parça düzeyinde, piksel gölgelendirici, gelişmiş aydınlatma ve doku eşlemeye yönelik bir ektir, böylece gerçek Phong gölgeleme, çarpma eşleme ve diğer birçok işlev gerçek zamanlı olarak uygulanabilir. Piksel gölgelendirici programları, tek tek pikseller üzerinde paralel olarak yürütülen küçük programlardır.

GPU’lar, grafik işlevleri için daha hızlı özel donanımlardır. Assembly dillerine veya Cg, GLSL veya HLSL gibi özel gölgelendirme dillerine göre programlama birimleridir. Ana programlar hala CPU üzerinde çalışır. Gölgelendirme dilleri, GPU’ların uygun şekilde çalışması için çalışma zamanında çağrılır.

Gölgeleme dilleri, C programlama diline benzer olacak şekilde tasarlanmış olsalar da, yetenekleri, daha ayrıntılı olarak tartışılacak olan mevcut mevcut işlevlerle sınırlıdır. GPU’lar ve bunlara karşılık gelen programlama yazılım sistemi gelişiyor.

Gösterildiği gibi, ilk olarak, köşe verileri dönüşüm ve görüntüleme yoluyla cihaz koordinatlarına dönüştürülür, köşelerde aydınlatma renkleri hesaplanır ve köşelerde doku koordinatları üretilir. Eskiden sabit olan bu işlemlerin yerini artık programlanabilir vertex shader işlemleri almıştır.

Ardından, İlkel Montaj aşaması, kırpılma ve ardından tarama dönüştürme veya rasterleştirme için dönüştürülmüş köşeleri ilkel öğelere (noktalar, çizgiler, üçgenler veya çokgenler) entegre edecektir.

Bundan sonra, Rasterleştirme Enterpolasyonu, köşe konumu ve renk değerleri de dahil olmak üzere enterpolasyonlar yoluyla bir ilkel piksel değerlerine böler. “Parça” terimi, her bir pikselin ilişkili değerleri için kullanılır çünkü bir ilkel, tarama dönüştürme sırasında parçalara bölünür.

Son olarak, parça düzeyinde Pixel Shader, renk ve doku değerlerini her piksel için son bir renge entegre edebilecek ve daha sonra çerçeve arabelleğinde karşılık gelen konumda saklanacaktır.

Grafik donanımına karşılık gelen, günümüzde popüler olan üç ana grafik gölgeleme programlama dili vardır. OpenGL’nin gölgelendirme dili (GLSL), nVidia’nın Cg’si ve Direct X’in Yüksek Seviyeli Gölgelendirme Dili (HLSL). Bu gölgelendirme dilleri, düşük seviyeli montaj dillerinde grafik donanımı programlamanın zorluklarını azaltır.

GLslang olarak da adlandırılan GLSL, OpenGL’nin C programlama diline dayalı gölgeleme dilidir. Geliştiricilere, donanıma bağlı dilleri kullanmak zorunda kalmadan grafik işlem hattı üzerinde daha doğrudan denetim sağlayan bir OpenGL standardıdır. Farklı işletim sistemlerinde ve grafik kartlarında platformlar arası donanım uyumluluğu sağlar. Satıcı, kartın sürücüsünde GLSL derleyicisini içeriyorsa, bir grafik kartı GLSL’yi destekler. Çoğu grafik kartı GLSL’yi destekler.

Cg, NVIDIA tarafından köşe ve piksel gölgelendiricileri programlamak için geliştirilmiş üst düzey bir gölgeleme dilidir. Paralel olarak geliştirildikleri için Microsoft’un HLSL’sine çok benzer. Ana program C veya Java’dadır ve GPU, Cg’de programlanmıştır.

Cg derleyici, DirectX veya OpenGL gölgelendirici programlarının çıktısını alır. HLSL, Microsoft tarafından Microsoft Direct3D (DirectX) API ile kullanılmak üzere geliştirilmiştir.

Gölgelendirme dilleri, GPU donanımıyla yakından ilgilidir. Bu nedenle, donanım yetenekleriyle sınırlıdırlar. Bunları genel amaçlı programlama dilleri olarak düşünemeyiz. Bunun yerine, özel donanım yapılandırmasına ve kullanılabilirliğine güvenmek zorundayız.

Bilgisayar donanım Nedir
Dahili donanım Nedir
Bilgisayar donanımları
bilgisayar donanımları
Donanım Birimleri
Bilgisayar donanımları Nelerdir
Bilgisayarda yapılan tüm işlemlerden sorumlu donanım birimi
Harici donanım Nedir

Cg Temelleri

Bu noktada, birkaç basit örnekle Cg programlamanın bazı temellerini tanıtacağız Daha kolay açıklama amacıyla, CPU ve geleneksel sabit grafik ardışık düzen programını JOGL programı ve karşılık gelen gölgelendirici programlarını köşe programları veya piksel programları olarak adlandırıyoruz. Yukarıdaki JOGL programı, bir Cg köşe programını çağıran en basit programdır.

Eklenen Cg fonksiyonları aşağıda açıklanmıştır:

1. Programı derlemek için farklı köşe profilleri vardır. Her profil, GPU donanımına ve sürümüne karşılık gelir. OpenGL platformunda temel çok satıcılı tepe noktası programlanabilirliğine sahip bir profil “ARBVP1” seçiyoruz. Buradaki örnekler, geniş bir donanım yelpazesinde derlenebilir. Diğer profiller, grafik donanımına bağlı olarak daha yeteneklidir.

2. Cg programları için bir “container” görevi görmesi için bir Cg bağlamı oluşturmamız gerekiyor.

3. İlgili köşe programı J6_1_VP.cg’yi JOGL programı ile belirliyor ve ilişkilendiriyoruz. cgGLSetOptimalOptions, Cg’nin montaj koduna en uygun şekilde derlenmesini belirtmek içindir. cgCreateProgramFromFile, köşe programını JOGL programına bağlar. Vertex programının çalışma zamanında derlenmesine neden olur.

4. Profilin etkinleştirilmesi, belirtilen profil için GPU’yu etkinleştirir. Vertex programı Vertex programını bağlama, GPU’yu vertex programına bağlamaktır, böylece karşılık gelen parametreler çalışma zamanında yürütülmesi için vertex programına gönderilir.

5. Profili devre dışı bırakmak, kontrolü JOGL programına döndürür. Donanımda kontrol ve işlev, geleneksel sabit grafik boru hattına geri dönecektir.

Özetle, belirli GPU donanımı ve Cg tepe noktası fonksiyonlarının tanımlanması için bir köşe profili seçiyoruz. Cg’yi başlatmak için bir Cg içeriği oluşturmamız gerekiyor. Bundan sonra, belirli bir köşe programını derlemek için bağlantı kuruyoruz ve belirtiyoruz. Bundan sonra, çalışma zamanında GPU vertex programını başlatmak için profili etkinleştirir ve vertex programını bağlarız. Profil devre dışı bırakıldıktan sonra köşe programı ve GPU donanımı devre dışı bırakılır.

2D koordinatları önemsiz bir şekilde ölçekleyen vertex programı aşağıdaki gibidir. Bir köşe konumunun varsayılan olarak mevcut MODELVIEW veya PROJECTION matrisleri tarafından dönüştürülmediğini bilmeliyiz. Bu nedenle, dairenin görüntü penceresinde görünmesi için köşeleri ölçeklendirmemiz gerekir.

Vertex programında yeni konseptler var. İlk olarak, “float4” renk, konum vb. için 4 bileşenden oluşan bir vektör tipini temsil eder. Ardından, iki nokta üst üste sembollerinden sonraki büyük harf POSITION ve COLOR semantiği, gerçek donanım kayıtlarını ve bağlantılarını temsil eder.

İsteğe bağlı olan “içeri” sembolleri, sabit grafik işlem hattından köşe gölgelendiriciye (kayıtlar aracılığıyla) giriş değerlerini (köşe konumu ve renk) temsil eder. “Çıkış” sembolleri, ilkel montaj için kayıtlar aracılığıyla köşe gölgelendiricisinden grafik boru hattına giden çıktı değerlerini (köşe konumu ve rengi) temsil eder. “oPosition.xyz”, “oPosition”ın ilk 3 bileşenini temsil eder.

4. bileşen “oPosition.w” dir. Cg’de bu, swizzling işleminin bir parçasıdır. Örneğin, vektör1.xyz = vektör2.yxz vektör1.x = vektör2.y, vektör1.y = vektör2.x ve vektör1.z = vektör atamalarını temsil eder. Ayrıca “iPosition.xyz/100”, vektör üzerinde bir bölme operatörüdür. Cg, birçok standart kitaplık işleviyle birlikte gelir.

The post Programlanabilir Donanım – Analizi Yaptırma Fiyatları – Yazılım Analizi Örnekleri – Ücretli Analizi Yaptırma – Ücretli Yazılım Yaptırma first appeared on Akademi Delisi (Tez Yaptırma).