انتخاب کارت گرافیکی؛ هنگام خرید کامپیوتر؛ دقیقا به این نکته برمی گردد که می خواهید چه کاری با کامپیوتر انجام دهید؟ معمولا چهار گروه کار برای آن تعریف می شود: کارهای معمولی، طراحی گرافیکی، بازی های کامپیوتری سبک و نهایتا بازی های کامپیوتری پیشرفته ......

الف) گذری سریع و اجمالی :

انتخاب کارت گرافیکی؛ هنگام خرید کامپیوتر؛ دقیقا به این نکته برمی گردد که می خواهید چه کاری با کامپیوتر انجام دهید؟ معمولا چهار گروه کار برای آن تعریف می شود: کارهای معمولی، طراحی گرافیکی، بازی های کامپیوتری سبک و نهایتا بازی های کامپیوتری پیشرفته.

دو نوع اینترفیس کارت گرافیکی (ویدیو) وجود دارد که عبارتند از AGP و PCI-Express. استاندارد AGP، استاندارد اصلی کارت های گرافیکی (ویدیو) در کامپیوترهای PC طی چندین سال گذشته بوده است و امروزه همچنان در سطح وسیعی استفاده می شود. از طرف دیگر PCI-Express یک اینترفیس جدید است که باعث افزایش سرعت ارتباط بین CPU و کارت های دیگر می شود. این اینترفیس جدید، توسط اکثر سازندگان در کامپیوترهای جدید تعبیه شده و به سرعت در حال همه گیر شدن است تا به یک استاندارد گرافیکی (ویدیویی) جدید مبدل گردد. (توضیحات بیشتردر مورد این اصطلاحات در سایر مقالات سایت میکرو رایانه) قبل از آنکه وارد بحث هر گروه شویم ذکر این نکته ضروری است که بهینه سازی کارت گرافیک در هر لحظه امکان پذیر است. یعنی هر وقت بخواهید می توانید کارت ویدیو کامپیوتر را عوض کنید. فقط ضرورت دارد که هنگام خرید کامپیوتر بدانید که چه نوع اسلات هایی روی مادربرد وجود دارد تا اگر بعدا خواستید کارت ویدیو را تعویض و یا اضافه کنید، بدانید چه از نوعی نیاز دارید.
اما بررسی چهار گروهی که از آنها نام بردیم:

کارهای معمولی

کارهای معمولی یعنی مصرف کامپیوتر با برنامه هایی مانند Word processing و گردش در وب و تماشای فیلمهای DVD یا گوش دادن به موزیک. انجام هیچ کدام از این کارها نیاز به قدرت محاسباتی سه بعدی (3D) ندارد. اگر استفاده شما در این حد است، هر کارت ویدیویی انتخاب کنید مناسب خواهد بود. این کارت می تواند از همان نوعی باشد که بر روی مادربرد قرار دارد (on board) و یا نمونه بیرونی باشد که به اسلات PCI وصل می شود. فقط توصیه می کنیم مدلی انتخاب کنید که حداقل رزولوشن 1280*1024 را در Refresh rate معادل 85MHZ بدهد.

طراحی گرافیک

اشخاصی که کارشان طراحی گرافیک یا ادیت ویدیو است به مشخصه های بیشتری در کارت ویدیو نیاز دارند. برای طراحی گرافیک به رزولوشن بالاتری نیاز است. بعضی از نمایش دهنده ها، رزولوشن های 1600* 1200 یا حتی بالاتر را به خاطر نمایش جزئیات تصویر، پشتیبانی می کنند. مشخصه دیگر که می تواند برای این گروه جالب باشد، چند مونیتوری است که اجازه می دهد تا کارت گرافیک در یک لحظه به دو مونیتور سرویس بدهد تا فضای گرافیک بزرگتر شود.

اشخاص در گیر ادیت ویدیو، هنوز مشخصه ها و قابلیت های بیشتری می خواهند. نکته کلیدی در فیلم سازی مشخصه ای به نام VIVO یا Video-In/Video-Out است. این قابلیت به منابع ویدیویی آنالوگ مانند تلویزیون و نوارهای VHS امکان می دهد به عنوان ورودی و خروجی به کامپیوتر وصل شوند و از امکانات دیجیتایزر استفاده کنند. اگر کارت ویدیویی که می خرید این قابلیت را ندارد باز هم جای نگرانی نیست و بعدا می توانید آن را اضافه کنید.

بازیهای کامپیوتری سبک

وقتی صحبت از بازی کامپیوتری می شود منظور بازی هایی است که از شتاب دهنده گرافیکی سه بعدی استفاده می کنند. بازی های معمولی در این رده قرار نمی گیرند و همچنان تحت دو قالب قبلی کار می کنند. اگر گاهی بازی کامپیوتری سه بعدی می خرید و در ضمن حداکثر سرعت در کسب جزئیات هم برایتان چندان مهم نیست، انتخاب شما در این گروه جای می گیرد.

کارت های این گروه باید استاندارد گرافیکی DirectXP را بطور کامل پشتیبانی کنند و حداقل دارای 64 مگابایت حافظه ویدیویی و یا حتی 128 مگا بایت حافظه ویدیویی باشند. هرکدام از اینترفیس های AGP یا PCI-Express قابل قبول است.

بازیهای کامپیوتری پیشرفته

اگر می خواهید کامپیوتر شما پایگاه بازی باشد باید کارت ویدیویی انتخاب کنید که توانمندی های خاصی داشته باشد و بتواند تمام بازی های سه بعدی در بازار را با Frame rate قابل قبول و با تمام جزییات گرافیکی پشتیبانی کند.

کارتهای ویدیویی سه بعدی All preformance باید بطور کامل DirectXP را پشتیبانی کنند و حداقل 128 مگابایت حافظه گرافیکی داشته باشند. بهتر است از کارتی استفاده کنید که اینترفیس PCI-Express دارد اما یک کارت AGP 8X Slot هم خوب است.

ب) بررسی دقیق تر:

كارت گرافيك سه بعدي چیست؟

صفحه نمايشگر در كامپيوتر مسئول نمايش اطلاعات است. در زمان مطالعه يك مقاله، صفحه نمایشگر اطلاعات را دو بعدي (طول و عرض) نمايش خواهد داد. زماني كه با استفاده از كامپيوتر يك فيلم را تماشا می کنید يا يك بازي كامپيوتري خاص را انجام مي دهید، صفحه نمايشگر اطلاعات را در يك پنجره سه بعدي نمايش مي دهد. دنياي سه بعدي كه آن را از پشت كامپيوتر نگاه مي كنيم، تصويري واقعي از دنيائي است كه در آن زندگي مي كنيم و شايد همين موضوع باعث جذابيت بيش از اندازه دنياي سه بعدي در كامپيوتر باشد.

كامپيوتر براي نمايش اطلاعات به صورت سه بعدي بر روي يك صفحه نمايشگر تخت از چه ترفندهائي استفاده مي نمايد؟ بازي هاي كامپيوتري به چه صورت طراحي و نوشته مي گردند تا قادر به ايجاد يك فضاي سه بعدي كاملا" ملموس باشند؟ در اين جا به بررسي ترفندهائي خواهيم پرداخت كه توسط طراحان گرافيك سه بعدي استفاده شده و در ادامه به بررسي پتانسيل ها ي مورد نیاز در يك كارت گرافيك پرداخته و نیز با نحوه بالفعل نمودن پنانسيل ها ي فوق آشنا خواهيم شد.

چه چيزي يك تصوير سه بعدي را ايجاد مي نمايد ؟

تصويري كه علاوه بر طول (درازا) و عرض (پهنا) داراي ارتفاع (عمق) نیز باشد، يك تصوير سه بعدي است. تصويري كه داراي صرفا" طول و عرض باشد يك تصوير دو بعدي است. برخي از تصاوير با توجه به اهداف خود اصولا به صورت دو بعدي هستند. مثلا" برخي از تصاوير بين المللي كه مي توان آنها را در فردوگاه يا ساير اماكن عمومي مشاهده نمود (راهنماي رستوران، راهنماي تلفن و ... ) به گونه اي طراحي شده اند كه با مشاهده آنها سريعا" بتوان اقدامات مربوطه را انجام داد. بدين منظور در آفرينش تصاوير فوق از اشكال ساده و پايه استفاده به عمل مي آيد. تصاوير و گرافيك دو بعدي براي ايجاد ارتباط سر يع و ساده با مخاطب داراي جايگاهي خاص هستند. گرافيك هاي سه بعدي مفاهيم بيشتري را به مخاطب منتقل خواهند كرد و لازم است كه اين نوع تصاوير، حامل اطلاعات بيشتري باشند. 

گرافيك سه بعدي چيست ؟

براي اغلب كاربران مشاهده يك بازي كامپيوتري متداول ترين روش براي مشاهده گرافيك سه بعدي است. بازي هاي كامپيوتري بر اساس تصاويري ايجاد مي گردند كه كامپيوتر در آفرينش آنها نقش حياتي دارد. تصاوير فوق مي بايست مراحل تدوين زير را سپري نمايند:
• ايجاد يك دنياي مجازي سه بعدي 
• مشخص نمودن بخش هائي از دنياي مجازي كه مي بايست بر روي صفحه، نمايش داده شوند. 
• مشخص نمودن نحوه نمايش هر پيكسل بر روي صفحه تا از اين طريق بتوان يك تصوير واقعي را نمايش داد. 
چگونه مي توان يك تصوير را مشابه شكل واقعي آن ايجاد نمود؟
براي آفرينش تصاوير گرافيكي و انطباق آنها با شكل واقعي، مي بايست پيكسل ها را بر روي يك صفحه دو بعدي مستقر و با انجام عمليات متفاوت، يك تصور سه بعدي از آن را خلق کرد تا هر بيننده در برخورد با تصوير خلق شده يك برداشت سه بعدي از تصوير را در ذهن خود ايجاد نمايد. در اين راستا از امكانات متعدد نظير: Shapes ،Surface textures ،Lighting ,Perspective ,Depth of field و Anti-aliasing استفاده مي گردد. بررسي هر يك از موارد فوق خارج از حوصله اين بخش بوده و خوانندگان مي توانند از منابع ذيربط در رابطه با گرافيك سه بعدي استفاده نمايند.

كارت گرافيك سه بعدي

در ابتداي مطرح شدن كامپيوترهاي شخصي، رفتار كارت هاي گرافيك مشابه يك مترجم بود. در چنين مواردي تصاوير ايجاد شده توسط پردازشگر به كمك كارتهاي گرافيك به پالس هاي الكتريكي مورد نياز درايور مانيتور كامپيوتر، تبديل مي گرديدند. با اينكه روش فوق به درستي كار مي كرد ولي سهم پردازنده براي انجام عمليات (پردازش) بسيار بالا بود. در اين راستا تمام عمليات مربوط به پردازش تصوير توسط پردازنده صورت مي گرفت. وضعيت فوق صرفا" مختص كارت گرافيك نبود و اغلب كارت ها داراي عملكردي مشابه كارت گرافيك با توجه به حوزه عملكرد خود بودند.

پس از مطرح شدن بازيهاي مدرن سه بعدي و نمايش هاي چند رسانه اي، نياز به يك پردازنده با سرعت بالا احساس گرديد. با قرار گرفتن پردازنده با سرعت بالا در كنار كارت گرافيك، عمليات پردازش با سهم متفاوت بين پردازنده اصلي سيستم و پردازنده كارت گرافيك تقسيم گرديد.

اولين مرحله در ساخت يك تصوير ديجيتال سه بعدي، ايجاد دنيائي مملو از اضلاع و زاويه است. دنياي فوق از يك مدل سه بعدي مبتني بر رياضيات به مجموعه اي از الگوها ي دو بعدي به منظور نمايش بر روي نمايشگر، تبديل مي شدند. تصاوير انتقال يافته در ادامه با افزودن مجموعه امكاناتي نظير: Surface، به گونه اي تبديل مي گرديدند تا بتوان آنها را بر روي يك مانيتور مشاهده كرد. پردازنده اختصاصي كارت گرافيك مسئوليت عمليات rendering را برعهده مي گرفت (پردازنده اصلي سيستم درگير قضيه فوق نمي گرديد). كارت هاي گرافيك TNT2 و VooDoo3 داراي پردازنده هاي اختصاصي مربوط به خود مي باشند.

يكي ديگر از تحولات بسيار مهم در رابطه با كارت ها ي گرافيك سه بعدي كه مسئوليت پردازنده اصلي در عمليات پردازش را كاهش مي داد، توسط GeForce 256 از شركت Nvida ارائه گرديد. (توضیحات بیشتردر مورد این اصطلاحات در سایر مقالات سایت میکرو رایانه) همان گونه كه اشاره شد، كارت هاي گرافيك قبلي با هدف كاهش حجم عمليات پردازنده اصلي و افزايش سرعت محاسبات پردازش، پردازنده خود را مكلف به انجام rendering تصوير نموده بودند. در كارت GeForce 256 علاوه بر اين، امكان انتقال مدل مورد نظر از فضاي سه بعدي محاسباتي به يك فضاي دو بعدي نيز فراهم گرديد. با توجه به اينكه در تبديل فوق از معادلات پيچيده رياضي به همراه اعداد اعشاري استفاده مي گردد، با قبول مسئوليت عمليات فوق توسط پردازنده اختصاصي كارت گرافيك، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلي به طرز چشمگيري كاهش یافته و زمان لازم براي پرداختن به ساير موضوعات مهم براي پردازنده اصلي فراهم مي گرديد.

كارت گرافيك Voodoo 5 از شركت 3dfx، عمليات ديگري را از دوش پردازنده اصلي برداشت. شركت فوق اين تكنولوژي را T-buffer نامگذاري كرد. تكنولوژي فوق فرآيند Rendering را بهبود بخشيد. در اين تغيير و تحول از بعد Rendering، پردازنده اصلي سيستم عملا" درگير نمی شود.

كارت هاي گرافيك طي ساليان اخير نسبت به زماني كه صرفا" بصورت متن (25 سطرو 80 ستون) و تك رنگ بودند، سريعا" رشده نموده و همچنان اين روند ادامه خواهد يافت. امروزه ميليون ها كاربر از بازيهاي مدرن كامپيوتري و برنامه شبيه ساز گرافيكي به لطف پيشرفت هاي بدست آمده در صنعت كارت هاي گرافيك، استفاده و از آنها لذت مي برند. ما مي خواهيم بر صفحه نمايشگر خود يك دنياي واقعي از آنچه در هستي است را مشاهده نمائيم. بدون شك كارت هاي گرافيك در اين راستا داراي نقش انكار ناپذيري خواهند بود. 

نحوه انتخاب کارت گرافیک

همانطوریکه در بخش اول گفته شد کارت گرافیکی یکی ازعناصر مهم در کامپیوتر است که با توجه به نوع استفاده و نياز کاربران، دارای مدل های متفاوت با پتانسيل های مختلف می باشد. کاربران با توجه به امکانات کارت گرافيک قادر به استفاده از بازی های کامپیوتری پيشرفته، مشاهده فیلم و انجام عملیات حرفه ای نظير ضبط و ويرايش فیلم، می باشند.

در زمان استفاده از تصاوير گرافيکی حجيم و يا برخی بازی های کامپيوتری، ممکن است تصاوير بصورت منقطع نمايش داده شوند، در چنين مواردی استفاده از يک کارت گرافيک مطلوب و با سرعت مناسب ، علاوه بر افزايش کارآئی سيستم ، امکان پردازش تصاوير دو بعدی و يا تصاوير سه بعدی استفاده شده در بازی های کامپيوتری را با سرعت بيشتر فراهم می نمايد.

برخی از کارت های گرافيک دارای امکانات متنوعی نظير پورت های ورودی و خروجی برای اتصال به دوربين های ديجيتال و تلويزيون بوده و در برخی از مدل های ديگر امکان اتصال بيش از يک نمايشگر به کامپيوتر، وجود دارد. کارت های گرافیک در مقایسه با گذشته دارای امکانات بيشتر، کيفيت بهتر و توانائی مطلوب بمنظور بازخوانی تصاوير می باشند. 

جایگاه کارت گرافیک

توليد کنندگان کارت ها و تراشه های (Chip set) گرافيک، سخت افزار خود را هر شش ماه تغيير داده و به هنگام می نمايند. طراحان و پياده کنندگان محصولات نرم افزاری با اتکاء به پتانسيل های ارائه شده توسط کارت های گرافيک، قادر به توليد محصولات متنوعی نظير بازی های کامپيوتری پيچيده و با گرافيک بالا می باشند. البته ارائه این بازی های کامپيوتری تنها به دليل ارائه کارت های گرافيک جديد نبوده و در اين راستا دلايل ديگری همچون استفاده از امکانات جانبی ارائه شده توسط آنان نيز موردنظر می باشد. امکان دسترسی به دو و یا سه تصویر بطور همزمان، استفاده از پورت DVI ( اينترفيس ديجيتالی ويدئو)، اینترفیس های S-Video و پورت های( Firewire (IEEE 1394، نمونه هائی از امکانات ارائه شده در کارت های گرافیک جدید می باشند.

ویژگی ها ی مهم

از مهمترین ویژگی های مرتبط با کارت گرافيک ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :

• پردازنده : امروزه به برکت وجود پردازنده های استفاده شده در کارت های گرافيک، امکان مشاهده تصاوير سه بعدی متحرک بطور کامل فراهم شده است. کارت های گرافیک قادر به پشتیبانی از تصاویر ویدئویی سه بعدی و بازی های کامپیوتری به نحو مطلوب و با بهترین وضعیت نمایش می باشند. زماني که بازی های کامپيوتری با سرعت شصت فريم در ثانيه و يا بيشتر نمايش داده شوند، وضعيت مطلوبی فراهم و تصاوير فاقد هر گونه لرزشی خواهند بود (چشم انسان در این سرعت قادر به تشخیص لرزش تصاویر نمی باشد).

کارت های گرافیک ارزان قیمت بخوبی جوابگوی بازی های قدیمی می باشند. ولی کارت هائی که قادر به توليد فريم ها با سرعت بيشتری باشند، امکان مشاهده تصاوير و بازی های کامپيوتری در Resolution بالاتر را به خوبی فراهم می نمايند. به منظور اجرای بازی های کامپيوتری که از تکنولوژی DirectX 8 استفاده می نمايند، می بایست از کارت هائی که تکنولوژی فوق را حمايت می نمايند، استفاده گردد. 

• حافظه : در مواردي که از کامپيوتر به منظور انجام عمليات حجيم گرافيکی نظير بازی های کامپيوتری و يا ويرايش تصاوير ويدئویی استفاده می گردد، اطلاعات مورد نياز برای نمايش تصاوير در حافظه RAM کارت گرافيک ذخيره می گردد. کارت های گرافيک برای انجام مطلوب و سريع اينگونه فعاليت ها به حجم بالائی از حافظه نياز خواهند داشت. به موازات افزايش پيجيدگی بازی های کامپيوتری يا حجم عمليات گرافيکی به حافظه بيشتری نياز خواهد بود. استفاده مناسب و بهينه از حافظه کارت گرافيک، می تواند تضمين لازم در خصوص نمايش بدون نقص تصاوير را ارائه نمايد.

اكثر كارت های گرافیكی دارای 32Mb تا 64Mb حافظه از نوع DDR SDRAM می باشند. مدل های پيشرفته تر و در عين حال گرانتر، دارای حافظه ای بین 128MB تا 256MB و بالاتر می باشند. برای بازی های قدیمی، حافظه ای به ميزان 32MB كافی بوده ولی كیفیت و سرعت انتقال تصاویر در آنها نسبت به كارت های جدید خصوصا" در Resolution 1600 * 1200، مطلوب نخواهد بود. برای استفاده از بازی های گرافيکی پيشرفته با Resolution بالاتر، پیشنهاد می گردد از كارت های گرافیكی که دارای حداقل 128Mb حافظه می باشند، استفاده گردد. در صورت تمايل و ضرورت می توان از كارت هایی که دارای حافظه بیشتری هستند، استفاده نمود.

تراشه های گرافیكی كه بر روی مادر برد كامپیوتر قرار دارند (OnBorad) از حافظه اصلی سیستم استفاده می نمایند (با توجه به اشغال بخشی از حافظه توسط کارت گرافيک موجود بر روی مادربرد، فضای کمتری در حافظه اصلی برای ساير عمليات باقی خواهد ماند). (برای مطالعه بیشتر دراین مورد به سایر مقالات سایت میکرو رایانه مراجعه نمایید) در اغلب كامپیوترهای ارزان قيمت که از پردازنده هائی با توان عملياتی کمتر استفاده می شود (نظير پردازنده های Celeron محصول شركت Intel و یا Duron محصول شركت AMD)، كارت گرافیكی بر روی مادربرد تعبیه شده است. كامپیوترها ی فوق، دارای توانایی قابل قبولی بوده و برای كاربران معمولی كه از كامپیوتر به عنوان یك ابزار كار معمولی استفاده می نمایند، بسیار كارآمد بوده ولی در صورتي که کاربرانی نيازمند انجام عمليات گرافیك سنگین بوده و يا قصد استفاده از بازی هائی را داشته باشند که دارای گرافيک بالا می باشد، سيستم های فوق کارآئی مناسبی نخواهند داشت.

امکانات جانبی

برخی از كارت های گرافيک دارای امكانات جانبی اضافه ای بوده که امکان استفاده از آنان توسط سخت افزار و يا نرم افزارهای مربوطه در اختيار کاربران قرار می گيرد. در ادامه به برخی از اين امکانات ، اشاره می گردد:

- خروجی DVI: از كارت های گرافیك كه دارای اينترفيس ويژوال دیجیتال می باشند، به منظور اتصال به مانیتورهای دیجیتال استفاده می گردد. با استفاده از اينترفيس DVI و پورت خروجی DVI، امکان اتصال کارت های گرافيک به انواع مانیتورهای دیجیتال و آنالوگ، فراهم می گردد .

- ورودی/خروجی S-Video: پورت خروجی S-Video، امکان ارسال سیگنال های ویدئویی را به تلویزیون، VCR و سایر دستگاههای مشابه فراهم می نمايد. با استفاده از پورت ورودی S-Video، می توان تصاوير ویدئویی را از وسایلی نظیر VCR، دوربین های فیلمبرداری به كامپیوتر وصل نمود.

- ورودی/خروجی مركب: پورت های مرکب دارای عملکردی مشابه پورت های S-Video بوده با اين تفاوت که امکان اتصال به تجهیزات قدیمی كه دارای پتانسيل لازم برای ارتباط و استفاده از پورت S-Video نمی باشند را فراهم می نمايد. اكثر كارت های گرافیك كه دارای پورت های S-Video می باشند، دارای يک کابل برای تبديل پورت فوق به پورت های مرکب می باشند.

- نمایش دو تصویر : برای اتصال کامپيوتر به يک مانيتور ديگر و يا تلويزيون (مشاهده دو و یا حتی سه تصویر جداگانه)، می بايست از يک کارت گرافيک که دارای پورت های اضافه و RAMDAC (تراشه هائی که تصاویر دیجیتال را به سیگنالهای آنالوگ تبدیل می كنند) اضافی، استفاده کرد.

- Overclocking: سرعت پردازنده موجود بر روی يک کارت گرافيک، سريعتر از سرعت مشخص شده توسط تول