grafiikkaprosessointiin

Grafiikkaprosessointiin viittaa tietokonejärjestelmien toiminta, jossa grafiikkaa ja visuaalista laskentaa kehitetään ja esitetään tehokkaasti. Se kattaa sekä reaaliaikaisen renderoinnin sovelluksissa kuten peleissä ja simuloinneissa että ei‑reaaliaikaisen kuvan ja animaation tuottamisen. Keskeinen laitteisto on näytönohjain (GPU), joka tarjoaa suuret rinnakkaislaskentamahdollisuudet ja erillisen muistinsa VRAM.

GPU koostuu useista laskentayksiköistä, muistista (VRAM), sekä ohjauksista ja muistiväylistä. Grafiikkaprosessoinnissa käytetään shader-ohjelmia, kuten vertex-, geometry- ja fragment-shadereita sekä joskus compute-shadereita. Real-time renderoinnissa yleisin tekniikka on rasterointi, jossa kolmiulotteiset mallit projektioidaan kahdelle kuvatulokselle, kun taas ray tracing jäljittää valon kulkua kuvassa. General-purpose GPU-laskenta mahdollistaa epäsäännöllisen laskennan GPU:lla compute-shader-ohjelmoinnin kautta.

GPU:n ohjelmointirajapinnat ja kehitystyökalut tarjoavat grafiikan renderöintiin tarkoitetut API:ita kuten OpenGL, Vulkan, DirectX ja Metal. Näiden avulla määritellään, miten 3D-mallit ja varjostimet käsitellään sekä miten kuvat piirretään. Khronos Group ylläpitää useita näistä standardeista. Lisäksi compute-laskentaan on tarjolla GPU:n ohjelmointiympäristöjä kuten CUDA (NVIDIA) ja OpenCL, jotka mahdollistavat yleisen laskennan suorittamisen GPU:lla.

Keskeisiä käyttökohteita ovat videopelit, simuloinnit, arkkitehtuuri- ja tuotantosovellukset sekä AR/VR. Tärkeimpiä suorituskykymittareita ovat kuvataajuus (fps), latenssi, muistibandwidth ja GPU:n käyttöaste. Prosessointi vaatii yleensä rinnakkaislaskentaa, muistinhallintaa ja optimoituja tiedonkulkuja.