Ekran Kartları Çalışma Mantığı
Hemen hepimizin bilgisayar almaya kalktığımızda ilk seçtğimiz parçalardan biri de ekran kartıdır ama sadece işlemci, bellek ve sabit diske bakarak bilgisayar seçtiğimiz günlerin üzerinden o kadar da uzun yıllar geçmedi. Şimdi yeri geldiğinde bir bilgisayar parası verebildiğimiz ekran kartlarına biraz yakından bakalım.
Standart bir ekran kartının görünüşü.
Ekrandaki Görüntü Nasıl Oluşur?
Monitörünüze yeteri kadar yakından bakarsanız görüntünün çok küçük noktalardan oluştuğunu görürsünüz. İşte bu noktlara görüntünün en küçük birimi olan piksel diyoruz. Her pikselin kendine ait renk ve yoğunluk bilgileri vardır. Daha genel bir tanımla piksel için ekranın bağımsız olarak kontrol edilebilir en küçük parçası olduğunu söyleyebiliriz. İşte bu piksellerden binlercesi bir araya gelerek ekrandaki görüntüyü oluşturuyor.
Çözünürlük
Çözünürlüğün görüntü kalitesini belirleyen en önemli faktör olduğunu söyleyebiliriz. Çözünürlük, ekrandaki görüntünün kaç pikselden oluşacağını belirler ve yatay ve dikey piksel cinsinden belirtilir (800x600,1024x768 gibi). 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 arttıkça yükselen görüntü kalitesinin de bir bedeli var tabi ki: Çözünürlük yüseldikçe 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 istediğiniz çözünürlüğü hem ekran kartınız desteklemeli, hem de monitörünüz fiziksel olarak gerekli sayıda pikseli ekranda oluşturabilmeli.
Renk Derinliği
Piksellerin kendilerine ait renklerinden bahsetmiştik, piksellerin alabileceği renkler kırmızı, yeşil ve maviden türetilir. İşte 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, işlemcilerle ilgili yazımızda bitlere kısaca değinmiştik. 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 bitten 24 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 söyledir: 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.
En çok kullanılan üç renk modunu tanıdık, peki ekran kartımız üretemediği renklere ne yapıyor? Sistemimizin 256 renge ayarlı olduğunu fakat 16 bitlik bir resim dosyası açtığımızı 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. VGA öncesindekiler de dahil standartlara kısaca bir göz atalım:
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`lük 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 ugulamarıyla 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 sonuyordu 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 siğmilasyonu yapabiliyordu.
SVGA: Super VGA ilk SVGA kartlardan güncel kartlara kadar çok fazla kartı kapsayan geniş bir standart. SVGA ile birlikte ekran kartları için aygıt sürücüsü kavramı ortaya çıktı. Kartların yanında verilen sürücülerle ilşetim 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.
SVGAdan 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 çöznürlüğe 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 "Monitörler Nasıl Çalışır?" yazısında detaylı olarak değineceğiz.
BIOS: Ekran kartlarının da birer BIOSları 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.
3. Boyuta Geçiyoruz...
Bazılarımız 3B uygulamalar için ekran kartlarına tomarla para döküyoruz. 3B bir görüntü 3 temel adımda oluşturulur:
Sanal bir 3B ortam yaratılır
Ekranda bu ortamın hangi bölümünün gösterileceğine karar verilir.
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 düşünelim, bu bizim 3B ortamımız olsun. Elimizle dokunduğumuzda masanın sert olduğunu anlayabiliriz. Masaya elimizle vurduğumuz zaman da masa kırlımaz 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.
Şekiller
3B nesneler ilk başta wireframe denen bir yapı ile oluşturulurlar. Şeklin iskeleti de diyebilceğimiz bu tel örgü en basit haliyle nesnenin şeklini belirler. Wireframe denen bu yapı için bir yüzey tanımlanması şarttır.
Bu el modeli 862 poligondan oluşuyor.
Aynı model 3444 poligonla gerçeğe çok daha yakın.
Yüzey Kaplamaları
Sanal bir 3B ortamda nesneleri elleme şansımız olmadığından onların hakkında sadece onlara bakarak fikir edinebiliriz. Bu yüzden sanal 3B ortamlarda nesnelerin dış görünüşleri çok önemlidir. Dış görünüşü şunlar belirler:
Renk: Nesnenin rengi.
Kaplama: Tel örgünün üzerine yapılan kaplamayla nesnenin yüzeyi düz, çizgili veya girintili çıkıntılı görünebilir.
Yansıma: Nesneye etkiyen ışığa ve etrafındaki diğer nesnelere göre cismin üzerinde 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.
Tel örgümüz, kaplanınca gerçek bir ele benzedi.
Lighting (Işıklandırma)
Karanlık bir odaya girdiğimizde ışığı açarız ve ışık kaynağından her yöne doğru yayılan ışık sayesinde odadaki bütün nesnelerin görüntüsü değişir. Bu ışığın odaya nasıl yayıldığını düşünmeyiz ama 3B grafiklerle uğraşanlar bunu düşünmek zorundalar. Tel örgüleri kaplayan kaplamalar (texturelar) bir yerden aydınlatılmalıdırlar. Ray tracing denilen bir yöntemle ışık ışınlarının alacağı yol çizilir ve bu ışınlar çarptıkları nesnelerden farklı yoğunluk ve açılarla yansır. Çoklu ışık kaynaklarını düşündüğünüzde bu hesaplamar oldukça karışık bir hal alabilir.
Işıklandırma cisme ağırlık ve katılık etkisi veririken en çok kullanılan iki efektte önemli rol oynar: Shading ve gölgeler. Shading, bir nesne üzerindeki parlayan ışığın bir tarafında diğer tarafından daha güçlü olmasıdır. Ancak shading sayesinde bir top yuvarlak veya buruşmuş bir battaniye yumuşak görünebilir. Parlaklıktaki bu fark nesnelere derinlik, uzunluk ve genişlik kazandırır.
Işıklandırma, nesneye sadece derinlik katmakla kalmayıp onu üzerinde bulunduğu yüzeye de bağıyor.
Katı nesneler üzerlerinden ışık parladığında gölgeler yaratırlar. Gözlerimiz gerçek nesneleri görmeye alışık olduğundan ekranda gölge gördüğümüz zaman matematiksel olarak üretilmiş şekillere değil de bir pencereden gerçek bir dünyaya bakıyormuş gibi hissederiz.
Perspektif
Perspektif kulağa biraz teknik gelebilir ama günlük yaşamımızda çok sık gördüğümüz bir etkidir. Bir yolun kenarında durup ufuk çizgisine doğru baktığınızda yolun iki kenarı da birleşiyormuş gibi görünür. Yol kenarında ağaçlar varsa da bu ağaçlar birleşme noktasına yaklaştıkça da daha küçük görünür. Nesnelerin bir noktada birleşiyormuş gibi görünmesini sağlayan bu efekt perspektiftir. Değişik çeşitleri vardır fakat 3B çizimlerde genelde tek noktalı perspektif kullanılır.
Şekildeki eller ayrı duruyor fakat çoğu sahnede nesneler birbirlerinin önünde dururlar ve birbirlerini kısmen kapatırlar. Bu durumda bunların büyüklüklerinin hesaplanması dışında hangisinin önde olduğu da bilinmelidir. Bunun için Z Buffering denilen teknik kullanılır. Z buffera her poligon için bir sayı atanır ve bu sayı o poligona sahip nesnenin sahnenin ön tarafına yakınlığını belirler. Öneğin 16 bitlik bir Z bufferekrana en yakın poligon için -32768 ve en uzak poligon için de 32767 değerlerini atar.
Gerçekte bir nesnenin arkasındaki diğer nesneleri göremediğimiz için ne görüyor olmamız gerektiğini düşünmeyiz. Sanal 3B ortamlarda da bu sıkça olur ve çok düz bi mantıkla çözülür. Nesneler yaratıldıkça x ve y ekseninde aynı değere sahip olanlarının Z bufferdaki değerleri karşılaştırılır ve en düşük Z değerine sahip nesne tamamen görüntülenir. Daha yüksek Z değerindekilerinse tamamı görüntülenen nesneyle kesişen bölgeleri görüntülenmez. Nesneler tamamen oluşturulmadan önce Z değerleri belirlendiği için görünmeyecek bölgeler tamamen hesaplanmaz ve bu da performansı arttırır.
Derinlik (Depth of Field)
Yol ve ağaçlar örneğimizi hatırlayalım ve o örnekte oluşabilecek başka bir ilginç olayı düşünelim. Yakınınızdaki bir ağaca bakarsanız uzaktaki ağaçların netliklerini kaybettiklerini görürsünüz.
Filmlerde ve bilgisayar ortamında sık kullanılan bu efekt iki amaca hizmet eder. İlki sahnedeki derinlik hissini güçlendirmektir. İkincisi ise dikkatinizi bir nesneye çekmektir.
Anti-aliasing
Bu teknik de gözü aldatarak görüntünün doğal görünmesini amaçlar. Dijital görüntü sistemleri aşağıya ve yukarıya doğru düz çizgiler çizmekte son derece başarılıdırlar fakat iş eğrilere ve çapraz çizgileri çizmeye gelince basamak efekti oluşur ve çizgilerin kenarları yumuşak değil de daha çok bir merdiven gibi gözükür. İşte bu nokada devreye anti-aliasing girer ve çizginin kenarlarındaki piksellere onlara yakın gir tonlardaki renklerle shading uygulayarak kenarları biraz bulanıklaştırır. Bu sayede basamak efekti ortadan kaybolmuş gibi gözükür. Anti-aliasingde doğru pikselelleri çin doğru renkleri seçmek de başka bir karmaşık işlemdir ve sisteme oldukça yük bindirir.
Sadece düz çizgilerdeki pikseller kullanıldığında basamak efekti oluşur.
Kenarlardaki piksellerin etrafındakiler de kullanılarak basamak efekti azaltılır.
Görüntüleri Hareketlendirme Zamanı
Durağan 3B sahnelerin nasıl yaratıldığını gördükten sonra bunların nasıl hareket kazandığını öğrenebiliriz. Şu ana kadar anlattığımız işlemlerin hiçbiri donanımı yaratılan bu durağan görütülere hareket kazandırmaktan daha fazla zorlayamaz. Üçgenlerden ve poligonlardan olşuan tel örgülerimizi hareket ettirmek için ekrandaki her piksel saniyede belirli sayıda hesaplama yapılmalıdır.
Yüksek çöznürlük denince aklımıza en az 1024x768 gelir, daha düşük çözünürlükleri adam yerine koymayız pek. Bu çözünürlükte 786.432 adet piksel kulllanır, her piksel için 32 bit renk kullanıldığında 25.165.824 bit sadece durağan görüntü için gereklidir. Görüntünün 60 FPS hızda çalışması için her saniye 1.509.949.440 bit veri aktarılmalıdır ve bu sadece görüntüyü ekrana yansıtmak için yeterlidir. Bunun yanında bilgisayar görüntü içeriğini, renkleri, şekilleri, ışıkları ve diğer efektleri de hesaplamak zorundadır. Bütün bunlar görüntü işlemcilerinin çok hızlı gelişmesine sebep oluyor çünkü CPU`nun alabileceği her türlü yardıma ihtiyacı var.
Transform (Dönüşüm) İşlemleri
Durağan görüntüler dönüşüm denen matematiksel bir işlem sonucunda hareket kazanırlar. Bakış açımızı her değiştirdiğmizde bir dönüşüm olur. Bir arabanın bize yaklaştıkça daha büyük görünmesi gibi, büyüklüğün her değişiminde bir dönüşüm olur. Bir 3B oyunun her karesinde kullanılan dönüşüm işlemine matematiksel olarak şu şekildedir:
Dönüşümde ilk etapta sanal dünyamızı tanımlayan önemli değişkenler kullanılır:
X = 758 baktığımız sana dünyanın yüksekliği
Y = 1024 bu sanal dünyanın genişliği
Z = 2 bu da sanal dünyamızın derinliği
Sx - sanal dünyaya baktığımız pencerenin yüksekliği
Sy pencerenin genişliği
Sz = hangi nesnelerin diğerleinin önünde göründüğünü belirten derinlik dğeişkeni
D = .75 gözümüzle sanal dünyamıza açılan pencere arasındaki uzaklık
Öncelikle sanal 3B dünyamıza açılan pencerelerimizin genişliği hesaplanır:
Daha sonra perspektif dönüşümü yapılır, bu aşamada yeni değişkenler de işin içine girer:
Sonunda (X, Y, Z, 1.0 ) noktası aşağıdaki işlemcler sonucunda (X, Y, Z, W) noktasına dönüşür:
Görüntü ekrana yansıtılmadan önce son bir dönüşüm daha yapılmalıdır, bu kadarı bile bu işlemin karmaşıklığı hakkında size fikir vermiştir. Üstelik bütün bu işlemler tek bir vektör, yani basit bir çizgi için. Aynı işlemlerin görüntüyü olşturan bütün nesnelere saniyede 60 kere uygulandığını düşünün...
Ekran Kartları Bu İşlemlere Ne kadar Yardım Edebiliyor?
Önceleri ekran kartları sadece işlemciden gelen sinyalleri monitörün anlayabileceği şekle çeviriyorlardı ve bundan başka bir görevleri yoktu. Görüntü kalitesi yükseldikçe ve işlemcinin sırtına binen diğer yükler de arttıkça bu yöntem zamanla geçerliliğini yitirdi.
Gördüğümüz gibi öncelikle üçgenlerden ve poligonlardan tel örgü denilen iskelet oluşturuluyor ve bu yapı 2 boyutlu bir ekranda gösterilmek için dönüşüme uğruyor. Dönüşen nesneler kaplanıp aydınlatılıyor ve sonunda da monitöre aktarılıyor. GeForce öncesi TNT 2 ve Vodoo 3 gibi ekran kartları dönüşüm işleminden sonra devreye girip kalan işlemleri CPUnun üzerinden alıyorlardı ve CPU`yu bir miktar rahatlatıyorlardı.
GeForce ile hayatımıza GPU kavramı girdi. T&L (Transform & Lighting) destekli bu kartlar dönüşüm ve ışıklandırma işlemlerini de CPU`nun üzerinden alarak sistemi önemli ölçüde rahatlattılar. Bu iki işlemde aynı hesaplamalar üst üste defalarca yapıldığından bunlar donanımsal hızlandırma için çok uygundu. Her iki işlemde de kayar nokta hesapları yapıldığından bunlar CPU`nun üzerinde çok ağır bir yük oluşturuyorlardı. Bu sayede CPU da başka işlere yoğunlaşabilecekti (yapay zeka gibi).
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 tıkpkı 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. AGPnin bir diğeravantajı 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
1992`de Unix tabanlı X terminaller için genel bir CAD ve 3B 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 geliştirlimesinden sonra oyun yapımcıları tarafından çok tutuldu ve halen yaygın olarak kullanılıyor.
OpenGL gelişmiş pekçok 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.
Ekran Kartları Hakkında Geniş Bilgi
--------------------------------------------------------------------------------
Önce kartları gruplayalım.
ATI Radeon Serisi nVidia GeforceFX Serisi
Radeon 9200/Pro/SE GeforceFX 5200/Ultra
Radeon 9600/Pro/SE/XT GeforceFX 5600/Ultra
Radeon 9700/Pro GeforceFX 5700/Ultra
Radeon 9800/Pro/SE/XT GeforceFX 5900/5950/Ultra
Sıralamayı kendi aralarında yaptım; birebir karşılaştırma değil.
Hemen kartlar hakkında özet bilgi verelim.
Nvidia Geforce FX serisi
GeforceFX serisi Nvdia'nın DirectX9 çözümü. ATI daha önce DX9 desteğini sunabilmişti
ancak Nvidia bu arada .13 mikron teknolojisine geçerek teknik olarak ATI çiplerinden
daha ufak ve daha az ısınan yani daha iyi bir grafik çipi üretti. Ancak umduğunu pek
bulamadı diyebiliriz. Nvidia, CineFX motoru ile DX9 standartlarını da aşan bir
grafik işlemcisi üretti ancak piyasada DX9 oyunu olmayışı, programlama dili CG'nin
tutmayışı ve sürücülerin çok uzun süre hazır olmayışı ve bu teknik üstünlüğün
pratiğe dönüşememesine sebep oldu. Bugün hala DX8 oyunları ve grafiklerdeki merdiven
kenarları yok etme tekniği Full Scene AntiAliasing ile dokualrı filtreleyip
netliklerini yükselten Anisotropic Filteringperformansı son sözü söylüyor. DX9
özellikleri se azar azar oyunlara giriyor.
Nvidia 5200FX
Nvidia'nın giriş seviyesi DX9 ekran kartı. Bu kart ile Nvidia 100$ altı ürünleriyle
DX9'u tabana yayıyor. ATI'nin bu seviyede bir DX9 kartı yok.
Ancak kartın özelliklerine bakınca iki nokta göze çarpıyor. 5200 .15 mikron yapıya
sahip. 5600 ve üzeri 0.13 mikron. 5200'ün çekirdeği fazla hızlı olmaz demek bu.
Ancak yine de .15 mikron teknolojisi artık olgunlaştığından tatminkar bir hıza
çıkılabilir. En önemli eksik Intellisample teknolojisi olmayışı. Bu durumda kart
FSAA+AF açıldığında diğer FX'lere göre daha büyük performans düşüşü yaşıyor. Ancak
kart zaten bu işler için uygun değil pek. Giriş seviyesi bir karttan FSAA+AF iddiası
beklemek doğru değil. Zaten eğer bu teknolojiye sahip olsa ucuz olmazdı. Elbet bir
eksik olacak. Kartın iki versiyonu var 5200 ve 5200Ultra. 5200'ün çalışma frekansı
çekirdek ve bellek olarak 250/400MHz iken Ultra versiyon 325/650MHz. Dikkat edilmesi
gereken nokta düz 5200'lerin 64-bit versionlarının da olması. Bu kartlar çok zayıf.
Oyun oynama niyeti olanlar uzak durmalı. Asus Magic serisi 5200FX bir örnek.
Kutularda 64-bit yazmıyor o nedenle kötü bir sürpriz yaşayabilirsiniz. Alırken
satıcın!
ıza mutlaka sorun. Çoğu bellek miktarı ile karıştırdığından problemler çıkabiliyor.
Nvidia 5600FX
Bu kart ile 'gerçek' FX serisi başlıyor. Yani hem 0.13 mikron yapı, CineFX grafik
motoru ve Intellisample akıllı bellek yönetim sistemi var. Bu kart Ti4200'ün yerini
aldı ancak FSAA+AF açılmadığında hız bakımından Ti4200'ün gerisinde. DX9 işin içine
girdiğinde Ti4200'den kesin olarak daha iyi ama bu artı özelliği değerlendirecek
ortam hala yok.
Kartın normal ve Ultra versiyonu var. Normal versiyonu 320/600MHz hızında. Ultra
olansa 400/800MHz. Nvidia 5600FX'in düştüğü kötü durumu telafi etmek için 5700
serisine geçti.
Nvidia 5700FX
5600FX, 5800FX'in kırpılmış haliyken, 5700 ise 5900'ün kırpılmış hali. 5600'ler saat
hızını yükseltseniz de ATI ile başa çıkamıyor. O nedenle Nvidia 5600 ile uğraşmayı
bırakıp 5700'e geçti. 5700FX, 5900'e uygulanan ve kartın performansını yükselten tüm
optimizasyonları içeriyor. Bu optimizasyonlar CineFX 2.0 olarak geçiyor özellikler
listesinde. Ayrıca akıllı bellek yönetim sistemi Intellisample özelliği de 5600'den
daha etkili. Bir de gölgelendirme teknolojisi eklenmiş. Bunların hepsi 5900'de olan
özellikler. 5600'de sekiz piksel verihattı yerine dört verihattı vardı. 5700'de de
dört adet var. Piksel başına tek doku ünitesi var. 128 bit bellek arabirimi
kullanılmış. Bu da tabii 5900 ile 5700 arasında gözle görülür fark olmasını garanti
ediyor. Son olarak 5700'ün saat hızları da 5600'den yüksek. 5600Ultranın 400/800MHz
hızlarına karşılık 5700Ultra 450/900MHz olarak geliyor. Düz versiyon ise 425/550MHz.
5700Ultrada kullanılan bellek tipi DDR2. Düz modelde DDR kullanılılıyor. !
Kart harici güç gerektirmeye devam ediyor ve transistör sayısı 80 milyondan 82
milyona çıkmış.
Nvidianın orta seviye kartı şu anda 5700Ultra.
Nvidia 5900&5950
5800 serisinin yerini alan 5900, 256-bit bellek arabirimine sahip. 5800 gibi sesli
bir soğutma sistemi yok. Kart 8 piksel veri hattına ve hat başına bir doku ünitesine
sahip. Uygulamaya göre 4'e2 şeklinde de çalışıyor. Bunlar dışında kart CineFX 2.0
optimizasyonları,Ultrashadow gölgeleme tekniği ve daha iyi sıkıştırma algoritmaları
içeriyor. 5900 400/850MHz iken 5900Ultra ise 450/850MHz hıza sahip. Nvidia son
olarak 5950 Ultra modeliyle hızı 475/950MHz'ye taşıdı. Nvidia'nın en hızlı kartı bu.
Bir de 5900XT diye bir model çıktı. Biz Leadtek'in çözümünü incelemiştik. Kart
5900FX'ten sadece bellek farkıyla daha yavaş. 400/700MHz. Overclock ile FX ultra
hızına çıkabilmiştik. Ucuz olursa hayli ilgi görecek.
--------------------------------------------------------------
ATI
Radeon 9200
9200 aslında 9000 grafik işlemcisi. 9200Pro ise 9000Pro'nun devamı. Tek fark AGP 8X
desteği. Kartın bir adet optimize edilmiş Vertex Shader ünitesi var. Piksel veri
hattı sayısı dört ve hat başına düşen doku ünitesi sayısı bir. Directx 8 desteği
var. Kartın FSAA tekniği supersampling. Bu teknikte görüntü kalitesi iyi ancak
performans düşüşü oyunu oynanamaz yapıyor. Kartın da zaten fazla hızlı olmadığını
düşünürsek FSAA açmamak daha iyi. AF açabilirsiniz rahatlıkla o ayrı. Günümüz
şartlarında zayıf bir kart.
Kartın normal, Pro ve SE versiyonu var. Normal versiyon 250/400MHz, Pro ise
275/550MHz. En son çıkan SE versiyonu 200/400MHz iken aynı zamanda 64-bit bellek
arabirimine sahip. Çok yavaş bir kart. Alırken dikkat edin yanılmayın.
Radeon 9600/SE/Pro/XT
9600 serisi ATI'ye kar getirmeyen 9500 serisinin yerini aldı. 9600 ATI'nin 13 mikron
yapıya sahip ilk kartı. Hem maliyeti düşük hem de yüksek hızlara çıkılabiliyor.
9500'e kıyasla sıkıştırma algoritmaları daha yüksek sıkıştırma oranlarıyla
geliştirilmiş ve bellek denetçileri de elden geçirilmiş. Bellek arabirimi 128-bit.
Piksel verihattı sayısı dört ve hat başına düşen doku ünitesi sayısı bir. Kart .13
mikron yapısı sayesinde daha az ısındığından standart soğutmayla bile
kullanılabiliyor. DX9 özelliklerinin tamamı da mevcut.
Başlangıçta iki versiyonu vardı. Pro ve normal. Normal versiyonun saat hızları hızı
325/400, Pro'nun saat hızları ise 400/600MHz. Seriye daha sonradan iki kart daha
eklendi. SE ve XT. SE'nin saat hızları 325/400MHz ancak bellek arabirimi 64-bit.
Yani aynı 9200SE'de olduğu gibi oldukça yavaş. XT ise en hızlı 9600. 5700Ultra'nın
rakibi. Saat hızları 500/600MHz. Overdrive overclock sistemi var. GPU sıcaklığını
ölçebiliyoruz. Onun dışında 9600Pro'dan farklı değil. Son incelediğimiz HIS
500/650MHz olarak gerliyor onu da belirtelim. XT ile Half Life2'ye bedava sahip
olabileceksiniz.
9700/9800/SE/XT
Ülkemizde geçtiğimiz aylarda popüler olan ve hatta bugün satılsa yine popüler olacak
9700'ün Pro versiyonu hala bulunabiliyor ve 9600XT ve 9800 arasındaki boşluğu
dolduruyor ancak tükenmek üzereler. 9800 ise 9700Pro'nun elden geçmiş hali.
Özellikle FSAA+AF performansının artmasını sağlayan bellek iyileştirmeleri içeriyor.
Bunlar haricinde teknik olarak kartlar .015 mikron üretimine sahip. 9600'den farklı
olarak bu kartlar 256-bit bellek bant genişliği sunuyorlar. Piksel verihattı sayısı
sekiz ve hat başına düşen doku ünitesi sayısı bir.
9700Pro, 325/620MHz, 9800'ün normal versiyonu 325/580MHz, Pro versiyonu ise
380/680MHz. Bu modellere SE ve XT de eklendi. SE'nin saat hızı 380/680MHz. Pro ile
aynı ama önemli bir eksiği var. Piksel verihattı sayısı yarıyarıya düşük yani dört
adet. Bu durmda kartın performansı çok düşüyor tabii. Ülkemizde de bulunmuyor
bildiğim kadarıyla.
XT versiyonu ise ATI'nin en hızlı ekran kartı. 412/730MHz hızlara sahip. Overdrive
overclock sistemi var. GPU sıcaklığını ölçebiliyoruz. Bu kartla da Half Life2'ye
bedava sahip olabileceksiniz.
----------------------------------
Şimdi tavsiyeler kısmına geçelim. Kullanıcıları ayırıp uygun ekran kartını önereceğiz.
1- Görüntü olsun yeter
AMD için nForce2 yonga setli bir anakart yeter de artar bile. Entegre Geforce4
grafik işlemcisi oyun bile oynatabilir. Intel için i865G. Oyun oynatmaz sadece
görüntü verir. Ekran kartı ayrı olsun derseniz ucuz bir Geforce4MX alın. Hala varlar
ve çok ucuzlar.
2- Ben profesyonelim 3D çizimle uğraşıyorum:
PNY Nvidia Quadro serisi ve ATI FireGL serisi. Bu kartları TET getiriyor. Onlara
danışmadan bu tarz bir kart almayın.
3- Simulasyon oyunları oynarım (Flight Simulator gibi):
İşlemciyi çok sağlam tutun. AMD Athlon XP 2500 ideal. Intel P4 2.6C de gayet iyi.
Simulasyon oyunları genelde işlemci gücüne bakıyor ancak oyunlardaki dokular da
gelişmeye devam ediyor o yüzden ekran kartını çok düşük almayın. En az 5600FX alın.
125$'a kada düşmüşler.
3- Az oyun oynarım ama oynadığım zaman da beni idare etsin:
İdare etsin denir ama idareden neyin kastedildiği tartışılır. Aslında söylenmek
istenen genelde oyunları iyi oynatmasıdır. Az oynanması önemli değil. Yok gerçekten
çok iyi çalışması önemli değil diyorsanız 5200 alın ama 128bit olsun yinede.
5200'den sonra 9200'ün fansız versiyonları geliyor. 5200 ile daha iyi oyun
oynarsınız 9200 ile daha sessiz sistem kurarsınız. Seçim sizin. MSI 5200'ler genelde
128-bit onları tercih edebilirsiniz. Başka marka alacaksanız satıcınızdan kesin
bilgi alın.
4- Oyuncuyum ama para durumum sıkışık:
Yine 5600FX. Eskiden Ti4200 tavsiye ederdik ama artık yoklar. Ayrıca son sürücülerle
5600'ler eskisi kadar kötü değil ve DX9 desteğine de sahipler. Fiyatlarının 125$'a
kadar düşmesi de seçimimizde önemli rol oynadı. Rakibi 9600SE 64-bit olduğundan
5600FX'i almanız daha iyi bir seçim. Marka olarak MSI tavsiye ederiz.
5- Oyuncuyum, para durumum kötü değil performanslı bir kart arıyorum ama 300$ da bir
ekran kartına veremem:
En kritik yer burası. Alternatiflere bir bakalım.
GeForceFX 5700
GeForceFX 5700 Ultra
Radeon 9600Pro
Radeon9600XT
Bu grup KDV dahil 200$-250$ arası bir parayı gözden çıkarabiliyor. Burada kritik
durumda olan bir kart var 5700Ultra. Hala doğru düzgün bulunmuyorlar ve fiyatları
net olarak belli değil. Geçen ay MSI'dan 260+KDV fiyat almıştım. 250$ altına inmezse
işi zor. Tellioğlu Radeon 9600Pro'yu stoklar tükenince getirmeyecekmiş. Yani bir
süre sonra sadece XT kalacak ki fiyatlara bakınca bizde 9600XT'yi öneriyoruz. Üç
tane marka var gördüğüm kadarıyla. HIS, Asus ve PowerColor. Fiyatlar 195-210$ arası
değişiyor. Gayet uygun.
Performans olarak 5700Ultra ve 9600XT'yi karşılaştırdığımızda her iki kartın da öne
geçtiği yerler olduğunu ve zaman zaman denk hızlar sunduğunu görüyoruz. Kesin galibi
performans testleriyle söylemek zor. Eşitlik var desek yanlış olmaz. Diğer
özelliklere bakarsak 9600XT daha iyi DX performansı sunarken 5700Ultra OpenGL
performansında önde.
Şöyle diyelim ATI'ler Half Life2'yi daha iyi çalıştıracakken, Nvidia kartlar
Doom3'te öne çıkacak. Genel olarak bakarsak Directx oyunları OpenGL oyunlarından kat
kat daha fazla. O nedenle ATI'nin daha avantajlı olduğunu söylemek mümkün. DX9
desteği ve uyumu da ATI'den yana. Nvidia durumu hala eşitleyemedi. Görüntü kalitesi
olarak bakarsak yaptığımız testlerde FSAA kalitesi iki kartta da artık aynı iken
dokularda ATI'nin üstünlüğü vardı. Ayrıca 9600XT 5700Ultra gibi harici güç istemiyor
ve daha küçük. Ufak kasalara montaj sorunu olmayacak.
Bulunabilirlik ve fiyat konusunda XT yine avantajlı. İthalaçılar 5700Ultra için pek
istekli görünmüyor. 5600Ultra'yı da çoğu getirmemişti. Fiyat olarak ise 9600XT'den
pahalı olduğu sürece kartı önermek mümkün olmayacak. Ama henüz net fiyat
söyleyemiyoruz. Ultra olmayan versiyonu da unutmamak lazım tabii. Overclock ile iyi
değerler elde edilebilir. Ama düz versiyonlar da henüz ortada yok.
Kısacası genel olarak bizim tavsiyemiz 9600XT. Yukarda saydığımız markalardan biri
olabilir. Tabii kutudan 650MHz bellek hızıyla çıkan HIS ile kendi tasarımını
kullanan Asus öne çıkıyor. İkisiyle de memnun kalacaksınız. Bu kartların ulaştığı
performans sayesinde artık FSAA+AF gibi detaylara önem verenler de daha fazla para
vermek zorunda değil. 9600XT ile FSAA+AF açabilirsiniz.
6- Oyuncuyum, para durumum kötü değil. Performanslı bir kart arıyorum ve FSAA ve AF
gibi detaylara önem veririm. 9600 ve 5700'den daha iyi bir çözüm istiyorum.
Radeon 9700Pro bulursanız alın. Sonra 9800 geliyor. HIS ICEQ alırsanız overclockla
9800Pro performansı alabilirsiniz. Nvidia'nın da ilginç bir çözümü var. 5900FX'in
alt modeli olan 400/700MHz hızlarında çalışan kartlar overclockla 5900FX Ultra
hızına çıkabiliyorlar. Fiyatları 9800'e yakınsa 9800 alın ama.
8- Oyuncuyum, para durumum iyi. Her şartta çok yüksek performans istiyorum.
Radeon 9800Pro veya 5900FX Ultra alacaksınız. Görüntü kalitesi ATI'den yana
olduğundan ATI öneririz. XT ve 5950 bizce çok fazla olur. En iyisini istiyorsanız
alabilirsiniz ama bu kartları hak edecek oyun yok.
Şöyle bir bakarsak bariz bir ATI üstünlüğü görüyoruz. 2003 Nvidia için çok kötü bir
yıl oldu. 5800 ve 5600'ün başarısız olması, sürücülerin hazır olmaması ve DX9
performansının düşük olması Nvidia'nın kaybetmesine neden oldu. Bu kayıp sadece
kullanıcı kaybı değil. Nvidia en önemli partnerlerinden biri olan Asus'u kaybetti.
Gerçi hala Nvidia çözümleri sunuyorlar ama ATI'nin Asus gibi bir partner kazanması
Nvidia için kötü oldu tabii. En son Creative ATI kartları Avrupa'da satmaya başladı.
MSI henüz açıklamadı ama onlar zaten bir süredir başka firmalar için ATI kart
üretiyorlar. Nvidia ise Gigabyte'ı tekrar kendi safına çekti ama ATI kart üretimleri
de devam ediyor.
ATI'nin başarısı ise riske girmemesinden ileri geldi. Nvidia iki risk aldı.
Birincisi .13 mikron üretimine geçmek oldu. Bu geçiş sorunsuz olmadı ve ortaya 5800
gibi bir ucube çıktı. ATI ise .15 ile devam etti. .15 üretimi olgunlaştıkça daha
hızlı GPU'lar üretip Nvidia'nın .13 mikron kartlarının karşısına çıktılar ve geri
kalmadılar. Yani Nvidia .13 mikrona geçişi avantaja çeviremedi pek. İkinci risk ise
CG programlama dili oldu. Nvidia aslında donanım olarak ATI'den fazla özellik
sunabilecek bir GPU üretti. ATI'den çok daha fazla komut destekliyor CineFX motoru
ancak bunları adapte etmek için geliştirilen CG dili rağbet görmedi. Böyle olunca da
artı özellikler işe yaramadı. ATI ise sadece Microsoft standartlarını destekledi.
Oyun yapımcıları da bu yoldan gitmeyi tercih edince ATI sorun yaşamadı. Nvidia ise
CG kullanılmayınca DX9 altında ciddi sorunlar yaşadı ve 50 sürücülerine kadar durumu
düzeltemedi. Hala daha ATI DX9 performansında önde. Nvidia ise OpenGL'de daha
performa!
nslı. Belki Doom3 ile ATI'yi zor durumda bırakabilirler ama buna karşılık ATI'nin de
Half Life2'si var. Üstelik XT kartlarla bedava verilecek. Hangi oyun tutarsa o
oyunda yüksek performans veren firma avantajlı olacak. ATI çok sık aralarla
çıkardığı sürücülerle sorunlu imajını da yıktı. Kendilerinden kaynaklanan bir sorun
olduğunda yeni sürücülerde hemen çözüyorlar. Tüm bunlar ATI'nin yıldızını parlattı.
Kart bazında baktığımızda giriş seviyesi ve onboard çözümlerde Nvidia'nın
üstünlüğünü görüyoruz 5200FX ve GF4MX ile. Orta seviyedeki en önemli grup burası,
5700Ultra ve 9600XT rekabeti var. Biz kesinlikle 9600XT öneriyoruz. Ancak 5700Ultra
da alsanız memnun kalırsınız. Ama bulunmuyor. Üst seviyede düz 9800 tavsiye
ediyoruz. Bizce fazlasına gerek yok.
Öte yandan oyun piyasasında konsol hakimiyeti de yayılıyor. 5900FX Ultra ya da
9800XT fiyatına konsol almak mümkün. Artık beklenen oyunlar da önce konsola çıkıyor.
Bu da önümüzdeki yıllarda uç seviye kartların satışını olumsuz etkileyecektir. Zaten
PS3 ve XBOX2 geldiğinde konsollar hakimiyetlerini ilan edecek.
Hemen hepimizin bilgisayar almaya kalktığımızda ilk seçtğimiz parçalardan biri de ekran kartıdır ama sadece işlemci, bellek ve sabit diske bakarak bilgisayar seçtiğimiz günlerin üzerinden o kadar da uzun yıllar geçmedi. Şimdi yeri geldiğinde bir bilgisayar parası verebildiğimiz ekran kartlarına biraz yakından bakalım.
Standart bir ekran kartının görünüşü.
Ekrandaki Görüntü Nasıl Oluşur?
Monitörünüze yeteri kadar yakından bakarsanız görüntünün çok küçük noktalardan oluştuğunu görürsünüz. İşte bu noktlara görüntünün en küçük birimi olan piksel diyoruz. Her pikselin kendine ait renk ve yoğunluk bilgileri vardır. Daha genel bir tanımla piksel için ekranın bağımsız olarak kontrol edilebilir en küçük parçası olduğunu söyleyebiliriz. İşte bu piksellerden binlercesi bir araya gelerek ekrandaki görüntüyü oluşturuyor.
Çözünürlük
Çözünürlüğün görüntü kalitesini belirleyen en önemli faktör olduğunu söyleyebiliriz. Çözünürlük, ekrandaki görüntünün kaç pikselden oluşacağını belirler ve yatay ve dikey piksel cinsinden belirtilir (800x600,1024x768 gibi). 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 arttıkça yükselen görüntü kalitesinin de bir bedeli var tabi ki: Çözünürlük yüseldikçe 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 istediğiniz çözünürlüğü hem ekran kartınız desteklemeli, hem de monitörünüz fiziksel olarak gerekli sayıda pikseli ekranda oluşturabilmeli.
Renk Derinliği
Piksellerin kendilerine ait renklerinden bahsetmiştik, piksellerin alabileceği renkler kırmızı, yeşil ve maviden türetilir. İşte 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, işlemcilerle ilgili yazımızda bitlere kısaca değinmiştik. 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 bitten 24 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 söyledir: 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.
En çok kullanılan üç renk modunu tanıdık, peki ekran kartımız üretemediği renklere ne yapıyor? Sistemimizin 256 renge ayarlı olduğunu fakat 16 bitlik bir resim dosyası açtığımızı 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. VGA öncesindekiler de dahil standartlara kısaca bir göz atalım:
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`lük 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 ugulamarıyla 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 sonuyordu 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 siğmilasyonu yapabiliyordu.
SVGA: Super VGA ilk SVGA kartlardan güncel kartlara kadar çok fazla kartı kapsayan geniş bir standart. SVGA ile birlikte ekran kartları için aygıt sürücüsü kavramı ortaya çıktı. Kartların yanında verilen sürücülerle ilşetim 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.
SVGAdan 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 çöznürlüğe 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 "Monitörler Nasıl Çalışır?" yazısında detaylı olarak değineceğiz.
BIOS: Ekran kartlarının da birer BIOSları 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.
3. Boyuta Geçiyoruz...
Bazılarımız 3B uygulamalar için ekran kartlarına tomarla para döküyoruz. 3B bir görüntü 3 temel adımda oluşturulur:
Sanal bir 3B ortam yaratılır
Ekranda bu ortamın hangi bölümünün gösterileceğine karar verilir.
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 düşünelim, bu bizim 3B ortamımız olsun. Elimizle dokunduğumuzda masanın sert olduğunu anlayabiliriz. Masaya elimizle vurduğumuz zaman da masa kırlımaz 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.
Şekiller
3B nesneler ilk başta wireframe denen bir yapı ile oluşturulurlar. Şeklin iskeleti de diyebilceğimiz bu tel örgü en basit haliyle nesnenin şeklini belirler. Wireframe denen bu yapı için bir yüzey tanımlanması şarttır.
Bu el modeli 862 poligondan oluşuyor.
Aynı model 3444 poligonla gerçeğe çok daha yakın.
Yüzey Kaplamaları
Sanal bir 3B ortamda nesneleri elleme şansımız olmadığından onların hakkında sadece onlara bakarak fikir edinebiliriz. Bu yüzden sanal 3B ortamlarda nesnelerin dış görünüşleri çok önemlidir. Dış görünüşü şunlar belirler:
Renk: Nesnenin rengi.
Kaplama: Tel örgünün üzerine yapılan kaplamayla nesnenin yüzeyi düz, çizgili veya girintili çıkıntılı görünebilir.
Yansıma: Nesneye etkiyen ışığa ve etrafındaki diğer nesnelere göre cismin üzerinde 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.
Tel örgümüz, kaplanınca gerçek bir ele benzedi.
Lighting (Işıklandırma)
Karanlık bir odaya girdiğimizde ışığı açarız ve ışık kaynağından her yöne doğru yayılan ışık sayesinde odadaki bütün nesnelerin görüntüsü değişir. Bu ışığın odaya nasıl yayıldığını düşünmeyiz ama 3B grafiklerle uğraşanlar bunu düşünmek zorundalar. Tel örgüleri kaplayan kaplamalar (texturelar) bir yerden aydınlatılmalıdırlar. Ray tracing denilen bir yöntemle ışık ışınlarının alacağı yol çizilir ve bu ışınlar çarptıkları nesnelerden farklı yoğunluk ve açılarla yansır. Çoklu ışık kaynaklarını düşündüğünüzde bu hesaplamar oldukça karışık bir hal alabilir.
Işıklandırma cisme ağırlık ve katılık etkisi veririken en çok kullanılan iki efektte önemli rol oynar: Shading ve gölgeler. Shading, bir nesne üzerindeki parlayan ışığın bir tarafında diğer tarafından daha güçlü olmasıdır. Ancak shading sayesinde bir top yuvarlak veya buruşmuş bir battaniye yumuşak görünebilir. Parlaklıktaki bu fark nesnelere derinlik, uzunluk ve genişlik kazandırır.
Işıklandırma, nesneye sadece derinlik katmakla kalmayıp onu üzerinde bulunduğu yüzeye de bağıyor.
Katı nesneler üzerlerinden ışık parladığında gölgeler yaratırlar. Gözlerimiz gerçek nesneleri görmeye alışık olduğundan ekranda gölge gördüğümüz zaman matematiksel olarak üretilmiş şekillere değil de bir pencereden gerçek bir dünyaya bakıyormuş gibi hissederiz.
Perspektif
Perspektif kulağa biraz teknik gelebilir ama günlük yaşamımızda çok sık gördüğümüz bir etkidir. Bir yolun kenarında durup ufuk çizgisine doğru baktığınızda yolun iki kenarı da birleşiyormuş gibi görünür. Yol kenarında ağaçlar varsa da bu ağaçlar birleşme noktasına yaklaştıkça da daha küçük görünür. Nesnelerin bir noktada birleşiyormuş gibi görünmesini sağlayan bu efekt perspektiftir. Değişik çeşitleri vardır fakat 3B çizimlerde genelde tek noktalı perspektif kullanılır.
Şekildeki eller ayrı duruyor fakat çoğu sahnede nesneler birbirlerinin önünde dururlar ve birbirlerini kısmen kapatırlar. Bu durumda bunların büyüklüklerinin hesaplanması dışında hangisinin önde olduğu da bilinmelidir. Bunun için Z Buffering denilen teknik kullanılır. Z buffera her poligon için bir sayı atanır ve bu sayı o poligona sahip nesnenin sahnenin ön tarafına yakınlığını belirler. Öneğin 16 bitlik bir Z bufferekrana en yakın poligon için -32768 ve en uzak poligon için de 32767 değerlerini atar.
Gerçekte bir nesnenin arkasındaki diğer nesneleri göremediğimiz için ne görüyor olmamız gerektiğini düşünmeyiz. Sanal 3B ortamlarda da bu sıkça olur ve çok düz bi mantıkla çözülür. Nesneler yaratıldıkça x ve y ekseninde aynı değere sahip olanlarının Z bufferdaki değerleri karşılaştırılır ve en düşük Z değerine sahip nesne tamamen görüntülenir. Daha yüksek Z değerindekilerinse tamamı görüntülenen nesneyle kesişen bölgeleri görüntülenmez. Nesneler tamamen oluşturulmadan önce Z değerleri belirlendiği için görünmeyecek bölgeler tamamen hesaplanmaz ve bu da performansı arttırır.
Derinlik (Depth of Field)
Yol ve ağaçlar örneğimizi hatırlayalım ve o örnekte oluşabilecek başka bir ilginç olayı düşünelim. Yakınınızdaki bir ağaca bakarsanız uzaktaki ağaçların netliklerini kaybettiklerini görürsünüz.
Filmlerde ve bilgisayar ortamında sık kullanılan bu efekt iki amaca hizmet eder. İlki sahnedeki derinlik hissini güçlendirmektir. İkincisi ise dikkatinizi bir nesneye çekmektir.
Anti-aliasing
Bu teknik de gözü aldatarak görüntünün doğal görünmesini amaçlar. Dijital görüntü sistemleri aşağıya ve yukarıya doğru düz çizgiler çizmekte son derece başarılıdırlar fakat iş eğrilere ve çapraz çizgileri çizmeye gelince basamak efekti oluşur ve çizgilerin kenarları yumuşak değil de daha çok bir merdiven gibi gözükür. İşte bu nokada devreye anti-aliasing girer ve çizginin kenarlarındaki piksellere onlara yakın gir tonlardaki renklerle shading uygulayarak kenarları biraz bulanıklaştırır. Bu sayede basamak efekti ortadan kaybolmuş gibi gözükür. Anti-aliasingde doğru pikselelleri çin doğru renkleri seçmek de başka bir karmaşık işlemdir ve sisteme oldukça yük bindirir.
Sadece düz çizgilerdeki pikseller kullanıldığında basamak efekti oluşur.
Kenarlardaki piksellerin etrafındakiler de kullanılarak basamak efekti azaltılır.
Görüntüleri Hareketlendirme Zamanı
Durağan 3B sahnelerin nasıl yaratıldığını gördükten sonra bunların nasıl hareket kazandığını öğrenebiliriz. Şu ana kadar anlattığımız işlemlerin hiçbiri donanımı yaratılan bu durağan görütülere hareket kazandırmaktan daha fazla zorlayamaz. Üçgenlerden ve poligonlardan olşuan tel örgülerimizi hareket ettirmek için ekrandaki her piksel saniyede belirli sayıda hesaplama yapılmalıdır.
Yüksek çöznürlük denince aklımıza en az 1024x768 gelir, daha düşük çözünürlükleri adam yerine koymayız pek. Bu çözünürlükte 786.432 adet piksel kulllanır, her piksel için 32 bit renk kullanıldığında 25.165.824 bit sadece durağan görüntü için gereklidir. Görüntünün 60 FPS hızda çalışması için her saniye 1.509.949.440 bit veri aktarılmalıdır ve bu sadece görüntüyü ekrana yansıtmak için yeterlidir. Bunun yanında bilgisayar görüntü içeriğini, renkleri, şekilleri, ışıkları ve diğer efektleri de hesaplamak zorundadır. Bütün bunlar görüntü işlemcilerinin çok hızlı gelişmesine sebep oluyor çünkü CPU`nun alabileceği her türlü yardıma ihtiyacı var.
Transform (Dönüşüm) İşlemleri
Durağan görüntüler dönüşüm denen matematiksel bir işlem sonucunda hareket kazanırlar. Bakış açımızı her değiştirdiğmizde bir dönüşüm olur. Bir arabanın bize yaklaştıkça daha büyük görünmesi gibi, büyüklüğün her değişiminde bir dönüşüm olur. Bir 3B oyunun her karesinde kullanılan dönüşüm işlemine matematiksel olarak şu şekildedir:
Dönüşümde ilk etapta sanal dünyamızı tanımlayan önemli değişkenler kullanılır:
X = 758 baktığımız sana dünyanın yüksekliği
Y = 1024 bu sanal dünyanın genişliği
Z = 2 bu da sanal dünyamızın derinliği
Sx - sanal dünyaya baktığımız pencerenin yüksekliği
Sy pencerenin genişliği
Sz = hangi nesnelerin diğerleinin önünde göründüğünü belirten derinlik dğeişkeni
D = .75 gözümüzle sanal dünyamıza açılan pencere arasındaki uzaklık
Öncelikle sanal 3B dünyamıza açılan pencerelerimizin genişliği hesaplanır:
Daha sonra perspektif dönüşümü yapılır, bu aşamada yeni değişkenler de işin içine girer:
Sonunda (X, Y, Z, 1.0 ) noktası aşağıdaki işlemcler sonucunda (X, Y, Z, W) noktasına dönüşür:
Görüntü ekrana yansıtılmadan önce son bir dönüşüm daha yapılmalıdır, bu kadarı bile bu işlemin karmaşıklığı hakkında size fikir vermiştir. Üstelik bütün bu işlemler tek bir vektör, yani basit bir çizgi için. Aynı işlemlerin görüntüyü olşturan bütün nesnelere saniyede 60 kere uygulandığını düşünün...
Ekran Kartları Bu İşlemlere Ne kadar Yardım Edebiliyor?
Önceleri ekran kartları sadece işlemciden gelen sinyalleri monitörün anlayabileceği şekle çeviriyorlardı ve bundan başka bir görevleri yoktu. Görüntü kalitesi yükseldikçe ve işlemcinin sırtına binen diğer yükler de arttıkça bu yöntem zamanla geçerliliğini yitirdi.
Gördüğümüz gibi öncelikle üçgenlerden ve poligonlardan tel örgü denilen iskelet oluşturuluyor ve bu yapı 2 boyutlu bir ekranda gösterilmek için dönüşüme uğruyor. Dönüşen nesneler kaplanıp aydınlatılıyor ve sonunda da monitöre aktarılıyor. GeForce öncesi TNT 2 ve Vodoo 3 gibi ekran kartları dönüşüm işleminden sonra devreye girip kalan işlemleri CPUnun üzerinden alıyorlardı ve CPU`yu bir miktar rahatlatıyorlardı.
GeForce ile hayatımıza GPU kavramı girdi. T&L (Transform & Lighting) destekli bu kartlar dönüşüm ve ışıklandırma işlemlerini de CPU`nun üzerinden alarak sistemi önemli ölçüde rahatlattılar. Bu iki işlemde aynı hesaplamalar üst üste defalarca yapıldığından bunlar donanımsal hızlandırma için çok uygundu. Her iki işlemde de kayar nokta hesapları yapıldığından bunlar CPU`nun üzerinde çok ağır bir yük oluşturuyorlardı. Bu sayede CPU da başka işlere yoğunlaşabilecekti (yapay zeka gibi).
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 tıkpkı 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. AGPnin bir diğeravantajı 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
1992`de Unix tabanlı X terminaller için genel bir CAD ve 3B 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 geliştirlimesinden sonra oyun yapımcıları tarafından çok tutuldu ve halen yaygın olarak kullanılıyor.
OpenGL gelişmiş pekçok 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.
Ekran Kartları Hakkında Geniş Bilgi
--------------------------------------------------------------------------------
Önce kartları gruplayalım.
ATI Radeon Serisi nVidia GeforceFX Serisi
Radeon 9200/Pro/SE GeforceFX 5200/Ultra
Radeon 9600/Pro/SE/XT GeforceFX 5600/Ultra
Radeon 9700/Pro GeforceFX 5700/Ultra
Radeon 9800/Pro/SE/XT GeforceFX 5900/5950/Ultra
Sıralamayı kendi aralarında yaptım; birebir karşılaştırma değil.
Hemen kartlar hakkında özet bilgi verelim.
Nvidia Geforce FX serisi
GeforceFX serisi Nvdia'nın DirectX9 çözümü. ATI daha önce DX9 desteğini sunabilmişti
ancak Nvidia bu arada .13 mikron teknolojisine geçerek teknik olarak ATI çiplerinden
daha ufak ve daha az ısınan yani daha iyi bir grafik çipi üretti. Ancak umduğunu pek
bulamadı diyebiliriz. Nvidia, CineFX motoru ile DX9 standartlarını da aşan bir
grafik işlemcisi üretti ancak piyasada DX9 oyunu olmayışı, programlama dili CG'nin
tutmayışı ve sürücülerin çok uzun süre hazır olmayışı ve bu teknik üstünlüğün
pratiğe dönüşememesine sebep oldu. Bugün hala DX8 oyunları ve grafiklerdeki merdiven
kenarları yok etme tekniği Full Scene AntiAliasing ile dokualrı filtreleyip
netliklerini yükselten Anisotropic Filteringperformansı son sözü söylüyor. DX9
özellikleri se azar azar oyunlara giriyor.
Nvidia 5200FX
Nvidia'nın giriş seviyesi DX9 ekran kartı. Bu kart ile Nvidia 100$ altı ürünleriyle
DX9'u tabana yayıyor. ATI'nin bu seviyede bir DX9 kartı yok.
Ancak kartın özelliklerine bakınca iki nokta göze çarpıyor. 5200 .15 mikron yapıya
sahip. 5600 ve üzeri 0.13 mikron. 5200'ün çekirdeği fazla hızlı olmaz demek bu.
Ancak yine de .15 mikron teknolojisi artık olgunlaştığından tatminkar bir hıza
çıkılabilir. En önemli eksik Intellisample teknolojisi olmayışı. Bu durumda kart
FSAA+AF açıldığında diğer FX'lere göre daha büyük performans düşüşü yaşıyor. Ancak
kart zaten bu işler için uygun değil pek. Giriş seviyesi bir karttan FSAA+AF iddiası
beklemek doğru değil. Zaten eğer bu teknolojiye sahip olsa ucuz olmazdı. Elbet bir
eksik olacak. Kartın iki versiyonu var 5200 ve 5200Ultra. 5200'ün çalışma frekansı
çekirdek ve bellek olarak 250/400MHz iken Ultra versiyon 325/650MHz. Dikkat edilmesi
gereken nokta düz 5200'lerin 64-bit versionlarının da olması. Bu kartlar çok zayıf.
Oyun oynama niyeti olanlar uzak durmalı. Asus Magic serisi 5200FX bir örnek.
Kutularda 64-bit yazmıyor o nedenle kötü bir sürpriz yaşayabilirsiniz. Alırken
satıcın!
ıza mutlaka sorun. Çoğu bellek miktarı ile karıştırdığından problemler çıkabiliyor.
Nvidia 5600FX
Bu kart ile 'gerçek' FX serisi başlıyor. Yani hem 0.13 mikron yapı, CineFX grafik
motoru ve Intellisample akıllı bellek yönetim sistemi var. Bu kart Ti4200'ün yerini
aldı ancak FSAA+AF açılmadığında hız bakımından Ti4200'ün gerisinde. DX9 işin içine
girdiğinde Ti4200'den kesin olarak daha iyi ama bu artı özelliği değerlendirecek
ortam hala yok.
Kartın normal ve Ultra versiyonu var. Normal versiyonu 320/600MHz hızında. Ultra
olansa 400/800MHz. Nvidia 5600FX'in düştüğü kötü durumu telafi etmek için 5700
serisine geçti.
Nvidia 5700FX
5600FX, 5800FX'in kırpılmış haliyken, 5700 ise 5900'ün kırpılmış hali. 5600'ler saat
hızını yükseltseniz de ATI ile başa çıkamıyor. O nedenle Nvidia 5600 ile uğraşmayı
bırakıp 5700'e geçti. 5700FX, 5900'e uygulanan ve kartın performansını yükselten tüm
optimizasyonları içeriyor. Bu optimizasyonlar CineFX 2.0 olarak geçiyor özellikler
listesinde. Ayrıca akıllı bellek yönetim sistemi Intellisample özelliği de 5600'den
daha etkili. Bir de gölgelendirme teknolojisi eklenmiş. Bunların hepsi 5900'de olan
özellikler. 5600'de sekiz piksel verihattı yerine dört verihattı vardı. 5700'de de
dört adet var. Piksel başına tek doku ünitesi var. 128 bit bellek arabirimi
kullanılmış. Bu da tabii 5900 ile 5700 arasında gözle görülür fark olmasını garanti
ediyor. Son olarak 5700'ün saat hızları da 5600'den yüksek. 5600Ultranın 400/800MHz
hızlarına karşılık 5700Ultra 450/900MHz olarak geliyor. Düz versiyon ise 425/550MHz.
5700Ultrada kullanılan bellek tipi DDR2. Düz modelde DDR kullanılılıyor. !
Kart harici güç gerektirmeye devam ediyor ve transistör sayısı 80 milyondan 82
milyona çıkmış.
Nvidianın orta seviye kartı şu anda 5700Ultra.
Nvidia 5900&5950
5800 serisinin yerini alan 5900, 256-bit bellek arabirimine sahip. 5800 gibi sesli
bir soğutma sistemi yok. Kart 8 piksel veri hattına ve hat başına bir doku ünitesine
sahip. Uygulamaya göre 4'e2 şeklinde de çalışıyor. Bunlar dışında kart CineFX 2.0
optimizasyonları,Ultrashadow gölgeleme tekniği ve daha iyi sıkıştırma algoritmaları
içeriyor. 5900 400/850MHz iken 5900Ultra ise 450/850MHz hıza sahip. Nvidia son
olarak 5950 Ultra modeliyle hızı 475/950MHz'ye taşıdı. Nvidia'nın en hızlı kartı bu.
Bir de 5900XT diye bir model çıktı. Biz Leadtek'in çözümünü incelemiştik. Kart
5900FX'ten sadece bellek farkıyla daha yavaş. 400/700MHz. Overclock ile FX ultra
hızına çıkabilmiştik. Ucuz olursa hayli ilgi görecek.
--------------------------------------------------------------
ATI
Radeon 9200
9200 aslında 9000 grafik işlemcisi. 9200Pro ise 9000Pro'nun devamı. Tek fark AGP 8X
desteği. Kartın bir adet optimize edilmiş Vertex Shader ünitesi var. Piksel veri
hattı sayısı dört ve hat başına düşen doku ünitesi sayısı bir. Directx 8 desteği
var. Kartın FSAA tekniği supersampling. Bu teknikte görüntü kalitesi iyi ancak
performans düşüşü oyunu oynanamaz yapıyor. Kartın da zaten fazla hızlı olmadığını
düşünürsek FSAA açmamak daha iyi. AF açabilirsiniz rahatlıkla o ayrı. Günümüz
şartlarında zayıf bir kart.
Kartın normal, Pro ve SE versiyonu var. Normal versiyon 250/400MHz, Pro ise
275/550MHz. En son çıkan SE versiyonu 200/400MHz iken aynı zamanda 64-bit bellek
arabirimine sahip. Çok yavaş bir kart. Alırken dikkat edin yanılmayın.
Radeon 9600/SE/Pro/XT
9600 serisi ATI'ye kar getirmeyen 9500 serisinin yerini aldı. 9600 ATI'nin 13 mikron
yapıya sahip ilk kartı. Hem maliyeti düşük hem de yüksek hızlara çıkılabiliyor.
9500'e kıyasla sıkıştırma algoritmaları daha yüksek sıkıştırma oranlarıyla
geliştirilmiş ve bellek denetçileri de elden geçirilmiş. Bellek arabirimi 128-bit.
Piksel verihattı sayısı dört ve hat başına düşen doku ünitesi sayısı bir. Kart .13
mikron yapısı sayesinde daha az ısındığından standart soğutmayla bile
kullanılabiliyor. DX9 özelliklerinin tamamı da mevcut.
Başlangıçta iki versiyonu vardı. Pro ve normal. Normal versiyonun saat hızları hızı
325/400, Pro'nun saat hızları ise 400/600MHz. Seriye daha sonradan iki kart daha
eklendi. SE ve XT. SE'nin saat hızları 325/400MHz ancak bellek arabirimi 64-bit.
Yani aynı 9200SE'de olduğu gibi oldukça yavaş. XT ise en hızlı 9600. 5700Ultra'nın
rakibi. Saat hızları 500/600MHz. Overdrive overclock sistemi var. GPU sıcaklığını
ölçebiliyoruz. Onun dışında 9600Pro'dan farklı değil. Son incelediğimiz HIS
500/650MHz olarak gerliyor onu da belirtelim. XT ile Half Life2'ye bedava sahip
olabileceksiniz.
9700/9800/SE/XT
Ülkemizde geçtiğimiz aylarda popüler olan ve hatta bugün satılsa yine popüler olacak
9700'ün Pro versiyonu hala bulunabiliyor ve 9600XT ve 9800 arasındaki boşluğu
dolduruyor ancak tükenmek üzereler. 9800 ise 9700Pro'nun elden geçmiş hali.
Özellikle FSAA+AF performansının artmasını sağlayan bellek iyileştirmeleri içeriyor.
Bunlar haricinde teknik olarak kartlar .015 mikron üretimine sahip. 9600'den farklı
olarak bu kartlar 256-bit bellek bant genişliği sunuyorlar. Piksel verihattı sayısı
sekiz ve hat başına düşen doku ünitesi sayısı bir.
9700Pro, 325/620MHz, 9800'ün normal versiyonu 325/580MHz, Pro versiyonu ise
380/680MHz. Bu modellere SE ve XT de eklendi. SE'nin saat hızı 380/680MHz. Pro ile
aynı ama önemli bir eksiği var. Piksel verihattı sayısı yarıyarıya düşük yani dört
adet. Bu durmda kartın performansı çok düşüyor tabii. Ülkemizde de bulunmuyor
bildiğim kadarıyla.
XT versiyonu ise ATI'nin en hızlı ekran kartı. 412/730MHz hızlara sahip. Overdrive
overclock sistemi var. GPU sıcaklığını ölçebiliyoruz. Bu kartla da Half Life2'ye
bedava sahip olabileceksiniz.
----------------------------------
Şimdi tavsiyeler kısmına geçelim. Kullanıcıları ayırıp uygun ekran kartını önereceğiz.
1- Görüntü olsun yeter
AMD için nForce2 yonga setli bir anakart yeter de artar bile. Entegre Geforce4
grafik işlemcisi oyun bile oynatabilir. Intel için i865G. Oyun oynatmaz sadece
görüntü verir. Ekran kartı ayrı olsun derseniz ucuz bir Geforce4MX alın. Hala varlar
ve çok ucuzlar.
2- Ben profesyonelim 3D çizimle uğraşıyorum:
PNY Nvidia Quadro serisi ve ATI FireGL serisi. Bu kartları TET getiriyor. Onlara
danışmadan bu tarz bir kart almayın.
3- Simulasyon oyunları oynarım (Flight Simulator gibi):
İşlemciyi çok sağlam tutun. AMD Athlon XP 2500 ideal. Intel P4 2.6C de gayet iyi.
Simulasyon oyunları genelde işlemci gücüne bakıyor ancak oyunlardaki dokular da
gelişmeye devam ediyor o yüzden ekran kartını çok düşük almayın. En az 5600FX alın.
125$'a kada düşmüşler.
3- Az oyun oynarım ama oynadığım zaman da beni idare etsin:
İdare etsin denir ama idareden neyin kastedildiği tartışılır. Aslında söylenmek
istenen genelde oyunları iyi oynatmasıdır. Az oynanması önemli değil. Yok gerçekten
çok iyi çalışması önemli değil diyorsanız 5200 alın ama 128bit olsun yinede.
5200'den sonra 9200'ün fansız versiyonları geliyor. 5200 ile daha iyi oyun
oynarsınız 9200 ile daha sessiz sistem kurarsınız. Seçim sizin. MSI 5200'ler genelde
128-bit onları tercih edebilirsiniz. Başka marka alacaksanız satıcınızdan kesin
bilgi alın.
4- Oyuncuyum ama para durumum sıkışık:
Yine 5600FX. Eskiden Ti4200 tavsiye ederdik ama artık yoklar. Ayrıca son sürücülerle
5600'ler eskisi kadar kötü değil ve DX9 desteğine de sahipler. Fiyatlarının 125$'a
kadar düşmesi de seçimimizde önemli rol oynadı. Rakibi 9600SE 64-bit olduğundan
5600FX'i almanız daha iyi bir seçim. Marka olarak MSI tavsiye ederiz.
5- Oyuncuyum, para durumum kötü değil performanslı bir kart arıyorum ama 300$ da bir
ekran kartına veremem:
En kritik yer burası. Alternatiflere bir bakalım.
GeForceFX 5700
GeForceFX 5700 Ultra
Radeon 9600Pro
Radeon9600XT
Bu grup KDV dahil 200$-250$ arası bir parayı gözden çıkarabiliyor. Burada kritik
durumda olan bir kart var 5700Ultra. Hala doğru düzgün bulunmuyorlar ve fiyatları
net olarak belli değil. Geçen ay MSI'dan 260+KDV fiyat almıştım. 250$ altına inmezse
işi zor. Tellioğlu Radeon 9600Pro'yu stoklar tükenince getirmeyecekmiş. Yani bir
süre sonra sadece XT kalacak ki fiyatlara bakınca bizde 9600XT'yi öneriyoruz. Üç
tane marka var gördüğüm kadarıyla. HIS, Asus ve PowerColor. Fiyatlar 195-210$ arası
değişiyor. Gayet uygun.
Performans olarak 5700Ultra ve 9600XT'yi karşılaştırdığımızda her iki kartın da öne
geçtiği yerler olduğunu ve zaman zaman denk hızlar sunduğunu görüyoruz. Kesin galibi
performans testleriyle söylemek zor. Eşitlik var desek yanlış olmaz. Diğer
özelliklere bakarsak 9600XT daha iyi DX performansı sunarken 5700Ultra OpenGL
performansında önde.
Şöyle diyelim ATI'ler Half Life2'yi daha iyi çalıştıracakken, Nvidia kartlar
Doom3'te öne çıkacak. Genel olarak bakarsak Directx oyunları OpenGL oyunlarından kat
kat daha fazla. O nedenle ATI'nin daha avantajlı olduğunu söylemek mümkün. DX9
desteği ve uyumu da ATI'den yana. Nvidia durumu hala eşitleyemedi. Görüntü kalitesi
olarak bakarsak yaptığımız testlerde FSAA kalitesi iki kartta da artık aynı iken
dokularda ATI'nin üstünlüğü vardı. Ayrıca 9600XT 5700Ultra gibi harici güç istemiyor
ve daha küçük. Ufak kasalara montaj sorunu olmayacak.
Bulunabilirlik ve fiyat konusunda XT yine avantajlı. İthalaçılar 5700Ultra için pek
istekli görünmüyor. 5600Ultra'yı da çoğu getirmemişti. Fiyat olarak ise 9600XT'den
pahalı olduğu sürece kartı önermek mümkün olmayacak. Ama henüz net fiyat
söyleyemiyoruz. Ultra olmayan versiyonu da unutmamak lazım tabii. Overclock ile iyi
değerler elde edilebilir. Ama düz versiyonlar da henüz ortada yok.
Kısacası genel olarak bizim tavsiyemiz 9600XT. Yukarda saydığımız markalardan biri
olabilir. Tabii kutudan 650MHz bellek hızıyla çıkan HIS ile kendi tasarımını
kullanan Asus öne çıkıyor. İkisiyle de memnun kalacaksınız. Bu kartların ulaştığı
performans sayesinde artık FSAA+AF gibi detaylara önem verenler de daha fazla para
vermek zorunda değil. 9600XT ile FSAA+AF açabilirsiniz.
6- Oyuncuyum, para durumum kötü değil. Performanslı bir kart arıyorum ve FSAA ve AF
gibi detaylara önem veririm. 9600 ve 5700'den daha iyi bir çözüm istiyorum.
Radeon 9700Pro bulursanız alın. Sonra 9800 geliyor. HIS ICEQ alırsanız overclockla
9800Pro performansı alabilirsiniz. Nvidia'nın da ilginç bir çözümü var. 5900FX'in
alt modeli olan 400/700MHz hızlarında çalışan kartlar overclockla 5900FX Ultra
hızına çıkabiliyorlar. Fiyatları 9800'e yakınsa 9800 alın ama.
8- Oyuncuyum, para durumum iyi. Her şartta çok yüksek performans istiyorum.
Radeon 9800Pro veya 5900FX Ultra alacaksınız. Görüntü kalitesi ATI'den yana
olduğundan ATI öneririz. XT ve 5950 bizce çok fazla olur. En iyisini istiyorsanız
alabilirsiniz ama bu kartları hak edecek oyun yok.
Şöyle bir bakarsak bariz bir ATI üstünlüğü görüyoruz. 2003 Nvidia için çok kötü bir
yıl oldu. 5800 ve 5600'ün başarısız olması, sürücülerin hazır olmaması ve DX9
performansının düşük olması Nvidia'nın kaybetmesine neden oldu. Bu kayıp sadece
kullanıcı kaybı değil. Nvidia en önemli partnerlerinden biri olan Asus'u kaybetti.
Gerçi hala Nvidia çözümleri sunuyorlar ama ATI'nin Asus gibi bir partner kazanması
Nvidia için kötü oldu tabii. En son Creative ATI kartları Avrupa'da satmaya başladı.
MSI henüz açıklamadı ama onlar zaten bir süredir başka firmalar için ATI kart
üretiyorlar. Nvidia ise Gigabyte'ı tekrar kendi safına çekti ama ATI kart üretimleri
de devam ediyor.
ATI'nin başarısı ise riske girmemesinden ileri geldi. Nvidia iki risk aldı.
Birincisi .13 mikron üretimine geçmek oldu. Bu geçiş sorunsuz olmadı ve ortaya 5800
gibi bir ucube çıktı. ATI ise .15 ile devam etti. .15 üretimi olgunlaştıkça daha
hızlı GPU'lar üretip Nvidia'nın .13 mikron kartlarının karşısına çıktılar ve geri
kalmadılar. Yani Nvidia .13 mikrona geçişi avantaja çeviremedi pek. İkinci risk ise
CG programlama dili oldu. Nvidia aslında donanım olarak ATI'den fazla özellik
sunabilecek bir GPU üretti. ATI'den çok daha fazla komut destekliyor CineFX motoru
ancak bunları adapte etmek için geliştirilen CG dili rağbet görmedi. Böyle olunca da
artı özellikler işe yaramadı. ATI ise sadece Microsoft standartlarını destekledi.
Oyun yapımcıları da bu yoldan gitmeyi tercih edince ATI sorun yaşamadı. Nvidia ise
CG kullanılmayınca DX9 altında ciddi sorunlar yaşadı ve 50 sürücülerine kadar durumu
düzeltemedi. Hala daha ATI DX9 performansında önde. Nvidia ise OpenGL'de daha
performa!
nslı. Belki Doom3 ile ATI'yi zor durumda bırakabilirler ama buna karşılık ATI'nin de
Half Life2'si var. Üstelik XT kartlarla bedava verilecek. Hangi oyun tutarsa o
oyunda yüksek performans veren firma avantajlı olacak. ATI çok sık aralarla
çıkardığı sürücülerle sorunlu imajını da yıktı. Kendilerinden kaynaklanan bir sorun
olduğunda yeni sürücülerde hemen çözüyorlar. Tüm bunlar ATI'nin yıldızını parlattı.
Kart bazında baktığımızda giriş seviyesi ve onboard çözümlerde Nvidia'nın
üstünlüğünü görüyoruz 5200FX ve GF4MX ile. Orta seviyedeki en önemli grup burası,
5700Ultra ve 9600XT rekabeti var. Biz kesinlikle 9600XT öneriyoruz. Ancak 5700Ultra
da alsanız memnun kalırsınız. Ama bulunmuyor. Üst seviyede düz 9800 tavsiye
ediyoruz. Bizce fazlasına gerek yok.
Öte yandan oyun piyasasında konsol hakimiyeti de yayılıyor. 5900FX Ultra ya da
9800XT fiyatına konsol almak mümkün. Artık beklenen oyunlar da önce konsola çıkıyor.
Bu da önümüzdeki yıllarda uç seviye kartların satışını olumsuz etkileyecektir. Zaten
PS3 ve XBOX2 geldiğinde konsollar hakimiyetlerini ilan edecek.
