※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:どうして3D画像の計算にグラフィックアクセラレータが必要か?(ハードウェアの観点から)←初心者)
なぜ3D画像の計算にはグラフィックアクセラレータが必要なのか?
このQ&Aのポイント
3D画像の計算には、グラフィックアクセラレータ(GPU)が必要です。
GPUは多数の演算ユニットを持ち、行列計算やテクスチャ計算など3Dグラフィックの処理を高速化する役割を果たしています。
また、頂点計算や色の計算などグラフィック処理の一部は、CPU上で行なうこともありますが、全体の高速化のためにはGPUの利用が不可欠です。
どうして3D画像の計算にグラフィックアクセラレータが必要か?(ハードウェアの観点から)←初心者
グラフィックを専門とする方に教えて頂きたいことがあります。
GPUは多数の浮動小数点(単精度)ユニットから構成されていることは周知の事実だと思います。
教えて頂きたいのは、GPU上ではグラフィック処理のどの部分を計算させて高速化しているのか、ということです。
本やネット等で少し勉強したところによると、
1.3Dグラフィックに必要なポリゴンの頂点計算(平行移動、回転等)について
(1)この計算は行列が主なので計算量が多い。しかし、行列は並列演算できるので、多数の演算ユニットを持つGPUを用いて高速化できる。
(2)物体A、物体Bというようにそれぞれの物体は基本的には独立に計算できることが多いので、並列計算させると高速化できる。
(3)3Dグラフィックを計算するには座標が整数値だと荒すぎるので、座標を小数点単位まで指定することで美しい画像を表現する。
2.ポリゴンに貼り付けるテクスチャの計算も、浮動少数点ユニットを使うために0~255の整数値RGBの値を0.0~1.0の少数値に変換して計算している。また、色の計算も基本的にRGBの組合せなので独立に計算できるから、GPUを用いると高速に計算できる。
以上、1と2の理由から、"多数の"、かつ、"浮動少数点"計算ユニットを持つアクセラレータが必要。従って、頂点計算も色(テクスチャ)の計算も全てGPU上で行なっているのではないか
というように理解、推測しています。
しかし、色の計算はCPU上で行なって、頂点の計算のみGPU上で行なう、ということもあるような気がします。
いずれにしろ、初心者が予想できる範囲で述べてみました。多分ヘンなことを多数言っていると思うので、ご指摘いただけると有難いです。以上の点について(できればハードウェア寄りで)知識のある方がいれば、ご指摘並びに、御教授頂けると幸いです。
よろしくお願いいたします。
お礼
有難う御座います。参考にさせていただきます。