خطوط أنابيب الهندسة

تُعدّ المعالجة الهندسية للنماذج الأولية، كما هو الحال في مسار المعالجة الهندسية ، المرحلة الأولى في أنظمة رسومات الحاسوب التي تُنشئ الصور بناءً على النماذج الهندسية. ورغم أن مسارات المعالجة الهندسية كانت تُنفّذ في الأصل برمجياً، إلا أنها أصبحت قابلة للتنفيذ على مستوى الأجهزة، لا سيما منذ ظهور تقنية التكامل واسع النطاق جدًا (VLSI) في أوائل ثمانينيات القرن الماضي. وكان جهاز يُسمى " محرك الهندسة" (Geometry Engine)، الذي طوّره جيم كلارك ومارك هانا في جامعة ستانفورد عام 1981 تقريبًا، بمثابة نقطة تحوّل حاسمة لما أصبح منذ ذلك الحين وظيفة شائعة الاستخدام في أنظمة عرض الصور النقطية المُركّبة. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تُطبَّق التحويلات الهندسية على رؤوس المضلعات ، أو غيرها من الأشكال الهندسية المستخدمة كعناصر أساسية في النمذجة ، كجزء من المرحلة الأولى في مسار معالجة الصور الرسومية الكلاسيكي القائم على الهندسة . كما يمكن تطبيق العمليات الحسابية الهندسية لتحويل المضلعات أو تصحيح متجهات السطح العمودية ، ثم إجراء حسابات الإضاءة والتظليل المستخدمة في عملية العرض اللاحقة.

ظهرت تطبيقات الأجهزة لخط أنابيب الهندسة في نظام الصور Evans & Sutherland في بداياته ، لكنها ربما حظيت باعتراف أوسع عندما طُبقت لاحقًا في مجموعة واسعة من منتجات أنظمة الرسومات التي قدمتها شركة Silicon Graphics (SGI). في البداية، كانت أجهزة هندسة SGI تُجري تحويلات بسيطة من مساحة النموذج إلى مساحة الشاشة ، مع معالجة الإضاءة والتظليل بواسطة مرحلة تنفيذ أجهزة منفصلة. لاحقًا، في تطبيقات ذات أداء أعلى بكثير، مثل RealityEngine ، بدأ استخدامها لأداء جزء من دعم العرض أيضًا.

في الآونة الأخيرة، وربما منذ أواخر التسعينيات، أصبح دعم الأجهزة اللازم لمعالجة وعرض المشاهد المعقدة متاحًا لسوق المستهلكين. وتُعدّ شركات مثل Nvidia و AMD Graphics (المعروفة سابقًا باسم ATI ) من أبرز موردي الأجهزة في هذا المجال. وكانت سلسلة بطاقات الرسومات GeForce من Nvidia أول من دعم معالجة هندسة الأجهزة الكاملة باستخدام OpenGL و Direct3D في سوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية، بينما دمجت بعض المنتجات السابقة، مثل Rendition Verite، معالجة هندسة الأجهزة من خلال واجهات برمجة خاصة. وبشكل عام، اعتمدت مُسرّعات الرسومات السابقة من 3Dfx و Matrox وغيرها على وحدة المعالجة المركزية (CPU) لمعالجة الهندسة.

يُعد هذا الموضوع جزءًا من الأساس التقني لرسومات الحاسوب الحديثة، وهو موضوع شامل يتم تدريسه على المستويين الجامعي والدراسات العليا كجزء من تعليم علوم الحاسوب .

• خط أنابيب الرؤوس
• مسار معالجة الرسومات (بما في ذلك مسار معالجة البكسل )
• التحويل إلى صورة نقطية
• مشروع الرسومات المفتوحة