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Jueves 18 de Abril de 2024 |
 

La tarjeta gráfica

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Agregado: 12 de ABRIL de 2000 (Por ) | Palabras: 5815 | Votar | Sin Votos | 1 comentario - Leerlo | Agregar Comentario
Categoría: Apuntes y Monografías > Computación > Varios >
Material educativo de Alipso relacionado con tarjeta gráfica
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  • El futuro de la prensa gráfica en base al avance de los periódicos on- line.: Prensa gráfica vs. Prensa On- line. Se intentará demostrar que la proliferación de medios periodísticos on-line, podría, en un futuro, producir la extinción paulatina de la prensa gráfica.
  • Escalas graficas y numericas:

  • Enlaces externos relacionados con tarjeta gráfica

    LA TARJETA GRÁFICA

    La tarjeta gráfica va a permitir que veamos todos los datos que nos muestre el ordenador. Dependiendo de la calidad de la misma disfrutaremos de mayores velocidades de refresco (para que la imagen no parpadee), mayor número de cuadros por segundo en los juegos, efectos tridimensionales o por el contrario, terminará doliéndonos la cabeza por ver como las ventanas del Windows dejan restos por la pantalla porque nuestra tarjeta no puede mostrar gráficos tan rápidamente.

    Hasta hace poco, las tarjetas se conectaban a un slot PCI de nuestro ordenador, con lo que alcanzaban los 66 Mhz de velocidad, pero ahora tenemos el nuevo bus AGP (Accelerated Graphics Port) que en su especificación 1.0 da velocidades de 133 Mhz (AGP 1X) y de 266 Mhz (AGP 2X). Las placas base con chipset 440 LX o BX llevan un bus AGP 1.0, al igual que las placas con chipset VIA VP-3 o MVP-3 para socket 7. Con la aparición de los próximos chipsets de Intel, los 810 y 820, llegaremos al AGP 4X.

     



    Componentes


    Si abrimos el ordenador y sacamos la tarjeta gráfica, veremos que en su superficie hay una serie de componentes que hacen que funcione (menos cuando se quema, claro). Evidentemente, la mejor tarjeta es la que tiene buenos todos sus componentes, pero dependiendo del uso que le vayamos a dar habrá que elegir unas marcas u otras. Aquí está la tan ansiada lista de componentes:

    • El procesador: El componente básico de la tarjeta. Se va a encargar de procesar (parece acorde con el nombre) la información que le llega y convertirla en imágenes. Hay muchas marcas y modelos de procesadores pero se encontrara una lista de los más frecuentes en chipsets. Actualmente, los procesadores asumen la responsabilidad de manejar los gráficos en dos (y muchas veces en tres) dimensiones, la aceleración de vídeo, liberando así al procesador para otros cometidos. Pero lo más importante es que la calidad de nuestra tarjeta no sólo depende de este chip, porque el resto de los componentes también cuenta .

    • La memoria: A diferencia de lo que pasa con la memoria que usa el procesador del sistema (Pentium , K6, etc.), más memoria no significa más velocidad necesariamente. Hoy en día , todas las tarjetas gráficas tienen procesadores de 64 o de 128 bits, pero sólo trabajan en 64 bits cuando tienen 2 Mb de RAM . El ejemplo más típico es el de las tarjetas con chip S3 Trio 64 V (ver luego en chipsets) , uno de los más populares, que se suele entregar con 1 Mb de RAM. Bueno, pues con otro mega más el rendimiento de la tarjeta sube entre un 25 (para 256 colores) y un 600 % (para 16 millones de colores). Si se quiere aceleración 3D, se debera saber que la tarjeta sólo acelerará las texturas si dispone de 4 Mb de RAM. Con sólo dos, no se podra más que notar aceleración en el dibujado de polígonos, lo cual no es mucho.

    Además hay diversos tipos de memoria para tarjeta gráfica que podrán estar o no soportados por nuestro procesador:

      1. EDO RAM: Idéntica a la que se describe en la página de la memoria RAM. Es la más lenta, pero con un procesador rápido esto da igual. Sólo tiene un puerto de entrada/salida de comunicación con el procesador por lo que en un momento determinado sólo puede mandar
      2. o recibir datos.

      3. SDRAM: Es igual que la que aparecía en la página ya mencionada. También es de un sólo puerto, pero es un 40 % más rápida que la anterior .
      4. SGRAM (Synchronous Graphics RAM): Es una memoria de tipo SDRAM optimizada para gráficos por lo que da un rendimiento algo mejor (5-10%) que la anterior. También es de un sólo puerto.
      5. VRAM (Vídeo RAM): Tiene un puerto de entrada y otro de salida, por lo que la tarjeta puede estar enviando y recibiendo al mismo tiempo . Esto la hace idónea para trabajar con muchos colores (a más colores, más memoria necesitada), pero también es más cara que la memoria EDO.
      6. WRAM: También dispone de doble puerto pero es un 25 % más rápido que la VRAM , porque dispone de funciones de aceleración en operaciones de relleno de bloques lo que la hace óptima para manejar entornos gráficos basados en ventanas (La W es por Windows).
      7. El RAMDAC. Son las siglas de Random Access Memory Digital to Analog Converter (Convertidor Digital a Analógico de Memoria de Acceso Aleatorio). Este chip sirve para realizar la conversión de los datos digitales del color de cada punto a componentes analógicos de rojo, verde y azul (RGB: red, green, blue) para ser enviados al monitor. Para saber lo rápido que es, debemos mirar el ancho de banda del RAMDAC, que se mide en megahercios (igual que la velocidad del procesador) y que viene dado aproximadamente por esta fórmula:
      8. Ancho de banda = Pixels en x * Pixels en y * Frecuencia de refresco * 15

        Por lo tanto, un RAMDAC lento hará que la pantalla no se refresque suficientemente rápido, produciendo parpadeo y cansando nuestra vista. Hoy en día, podemos encontrar RAMDAC de hasta 300 MHz.

      9. Feature Connector: No lo llevan todas las tarjetas y es un conector mediante el que podemos instalar sobre nuestra tarjeta módulos para reproducir MPEG-1 y 2, sintonizador de televisión, capturador de vídeo, etc.

     

    Además, aquí se tiene una tabla de la cantidad de memoria necesaria para mostrar en pantalla los colores y resoluciones que se querran, junto con el tamaño de monitor recomendado para verlo.

    Resolución

    1 Mb

    2 Mb

    4 Mb

    Tamaño Monitor

    1600x1200

    --

    256

    65.536

    21"

    1280x1024

    16

    256

    167 millones

    19/21"

    1152x882

    256

    65.536

    167 millones

    19/21"

    1024x768

    256

    65.536

    167 millones

    17"

    800x600

    65.536

    167 millones

    167 millones

    15"

    640x480

    167 millones

    167 millones

    167 millones

    13/14"

    En realidad el ojo humano no puede distinguir 167 millones de colores pero es sólo una cifra que indica el número de bits que estamos manejando. Por ejemplo, para 65.536 necesitaremos 16 bits (2 elevado a 16 es 65.536) . También podemos tener imágenes en 32 bits: 24 bits para los 167 millones de color y otros 8 para el canal alfa (para las transparencias). Pero apenas se percibe el cambio de 16 a 24 bits más que en una diferencia de velocidad en el refresco de los gráficos si nuestro equipo va justito.
    Tener más de 4 MB casi no merece la pena para trabajar en 2D, pero es muy útil para los juegos, porque así podremos meter más gráficos simultáneamente en la tarjeta y se verán mejor.

     

    Es recomendable que compremos una tarjeta gráfica "de marca" porque dispondremos de programas de calidad para que la tarjeta funcione bajo cualquier sistema operativo con eficacia y acceso a las actualizaciones vía Internet. Por lo tanto, no se deba mirar sólo el procesador, porque el resto de los elementos también influyen y una tarjeta desconocida, si no tiene los programas adecuados no nos servirá de nada.

    Medición del rendimiento


    La medición del rendimiento de una tarjeta se debe realizar mediante programas que testeen la capacidad de la misma en áreas como DOS, Windows, Vídeo y 3D.

    DOS: El rendimiento aquí se suele medir por el programa Chris Dials 3D Bench, que en realidad está basado en pruebas bajo VGA (320x200 y 320x400) y Super VGA (mayores resoluciones). También se suelen usar como medida algunos juegos como el Quake o Descent en versiones que no estén diseñadas específicamente para la tarjeta.

    Windows: El estándar en medición bajo Windows es el Wintach, que mide el rendimiento de la tarjeta en tareas como procesamiento de textos, dibujado de gráficos y relleno de polígonos . El programa funciona en Windows 3.1 y 95 . Hoy en día todas las tarjetas incluyen algún tipo de aceleración de ventanas y relleno de bloques .

    Vídeo: Muchas tarjetas gráficas son capaces de mostrar vídeo a pantalla completa mediante software (también hay algunas que lo incorporan en el hardware) bien en formato MPEG o AVI mediante los correspondientes drivers para Windows. En este caso, para comparar diferentes tarjetas basta con poner el mismo vídeo en dos tarjetas diferentes y ver dónde hay mayor calidad de imagen y mayor número de fotogramas por segundo (en el cine son 24). La mayoría de las tarjetas modernas aceleran MPEG-2 por software, por lo que también se está convirtiendo en magnitud de medida. Y las de última generación tienen soporte para MPEG-2 por hardware.

    3D: Todavía no está muy claro cómo medir el rendimiento en tres dimensiones de una tarjeta. Se suelen usar los test del Direct 3D, un conjunto de librerías incluidas con las Direct X para medir el rellenado de polígonos y el dibujado de los mismos, pero no es algo muy fiable porque muchas tarjetas tienen drivers optimizados para estos tests que luego fallan en otras cosas. Bastante gente usa juegos para medir el rendimiento de la tarjeta (sin variar los demás elementos del sistema). Pero mayor información daremos sobre este tema en la parte de 3D. No sólo hay que mirar la cantidad de imágenes (frames) por segundo, sino también la calidad de imagen que nos da la tarjeta. Generalmente, cuantas más funciones 3D acelere la tarjeta, mejor calidad de imagen tendrá.

     

    Chipsets


    Aquí hay una tabla con la mayoría de chips del mercado. Cuantos más asteriscos tenga en una cosa, mejor.

    Nombre del chip

    RAMDAC (Mhz)

    Memoria máxima y tipo

    Bus

    Aceleración 2D

    Aceleración 3D (velocidad)

    Funciones 3D aceleradas

    3Dfx Voodoo

    135

    4 Mb EDO

    PCI

    No

    ***

    ***

    3Dfx Voodoo2

    135

    12 Mb EDO

    PCI

    No

    ****

    ***

    3Dfx Voodoo3

    250-300

    32 Mb SGRAM

    PCI/AGP

    ****

    *****

    ****

    3Dfx Voodoo Rush (1)

    203

    8 Mb EDO

    PCI/AGP

    ***

    **

    ***

    3Dfx Banshee

    250

    16 Mb SGRAM

    AGP 1x

    ****

    ****

    ***

    3D Labs Permedia 2

    230

    8 Mb SGRAM o SDRAM

    PCI/AGP 2X

    ****

    ***

    ***

    ATI 3D Rage II+

    170

    8 Mb EDO, SGRAM o SDRAM

    PCI

    ***

    *

    ***

    ATI Rage Pro

    230

    8 Mb SGRAM

    PCI/AGP 2X

    ****

    ***

    ***

    ATI Rage 128

    250

    16-32 Mb SGRAM

    PCI/AGP 2X

    *****

    ****

    *****

    Glaze 3D

    ???

    64 Mb RambusRAM

    AGP 2X

    ???

    *****

    *****

    Imagine 128 II

    220

    8 Mb EDO o VRAM

    PCI

    ***

    *

    *

    Intel i740

    203

    8 Mb SGRAM

    AGP 2X

    ****

    ***

    ****

    Matrox MGA-1064SG/1164SG

    170/220

    8 Mb SGRAM

    PCI

    ****

    ***

    **

    Matrox MGA-2064W/2164W

    220/250

    8/16 Mb WRAM

    PCI/AGP

    ****

    */***

    */**

    Matrox G100

    250

    16 Mb SGRAM

    AGP

    ****

    No

    No

    Matrox G200

    220 (Mystique), 250 (Millenium)

    16 Mb SGRAM

    AGP 2X

    ****

    ****

    ****

    NEC Power VR

    135

    4 Mb SDRAM

    PCI

    No

    **

    **

    NEC Power PCX2

    170

    4 Mb SDRAM

    PCI

    No

    ***

    ***

    NEC Power VRSG

    250

    32 Mb SGRAM

    AGP 2X

    ****

    ****

    ****

    Rendition V1000

    170

    4 Mb EDO

    PCI

    ***

    **

    **

    Rendition V2100

    170

    4 Mb SGRAM

    PCI

    ***

    ***

    ***

    Rendition V2200

    230

    16 Mb SGRAM

    PCI

    ***

    ***

    ***

    Riva 128

    230

    4 Mb SGRAM

    PCI/AGP

    ****

    ***

    ***

    Riva 128 ZX

    230

    8 Mb SGRAM

    AGP 2X

    ****

    ***

    ***

    Riva TNT

    250

    16 Mb SGRAM

    PCI/AGP 2X

    ****

    ****

    ****

    Riva TNT 2

    300

    8-32 Mb SGRAM o SDRAM

    AGP 4X

    *****

    *****

    *****

    S3 Savage

    250

    16 Mb SGRAM

    AGP 2X

    ****

    ****

    ****

    S3 Trio 64V+

    135

    2 Mb EDO

    PCI

    **

    No

    No

    S3 Virge

    135

    4 Mb EDO

    PCI

    **

    *

    ***

    S3 Virge GX/DX

    170

    4 Mb SGRAM/EDO

    PCI

    **

    *

    ***

    S3 Virge GX-2

    170

    4 Mb SGRAM

    AGP

    ***

    **

    ***

    S3 Virge VX

    220

    4 Mb VRAM

    PCI

    ***

    *

    ***

    Ticket to Ride

    220

    8 Mb EDO/SGRAM

    PCI/AGP

    ****

    **

    ***

    Trident 3DImage 975

    170

    4 Mb SGRAM

    PCI

    ***

    **

    ***

    Tseng Labs ET6000

    135

    2 Mb MDRAM

    PCI

    ***

    No

    No

    Tseng

               

     

    Fabricantes y conclusiones


    Si lo que se quiere es trabajar, cualquier tarjeta con 4 MB vale perfectamente siempre que tenga un RAMDAC de 200 o más Mhz, para que no se te canse la vista demasiado a altas resoluciones.

    Para programas de gráficos 3D, necesitarás una tarjeta compatible OpenGL, y las mejores ahora son las Riva TNT (superadas próximamente por las Riva TNT 2) y las Permedia 2 (aunque pronto saldrá el Permedia 3). Las Banshee tienen un soporte OpenGL peor y por ello no son recomendables.

    Para jugar, sólo valen dos tarjetas: las Riva TNT (y TNT 2) y las Voodoo 2 (y próximamente 3). Las dos son buenas. Las Riva rendirán en 32 bits (más colores), pero no tienen soporte Glide, cosa que sí tienen las Voodoo. Las Banshee son una solución decente, porque rendirán en 16 bits y soportan Glide, pero no tienen doble motor de texturas, cosa que si tienen las Voodoo 2 y 3 y las TNT y TNT 2.
    Las ATI Rage 128 son muy parecidas a las TNT, pero más caras.

     

    3D

     

    Soporte de software


     
    Evidentemente una tarjeta aceleradora 3D, no sirve de nada si no hay software que la utilice. Todas las tarjetas tienen un modo propio para que se las pueda programar: las Mystique tienen el modo MSI y las tarjetas con chipset Voodoo tienen el 3Dfx's Glide. Pero, además hay otras formas de programarlas mediante la utilización de las API o Apliccation Programming Interface (Interfase para programación de aplicaciones) que son unas herramientas de programación digamos que estándar. En realidad, si programamos un juego usando una API concreta, cualquier acelerador 3D que soporte esa API funcionará perfectamente. El problema es que no todas las tarjetas soportan todas las API. El estándar bajo Windows 95 es el Direct 3D, y actualmente todas las tarjetas con aceleración 3D lo soportan. Por lo tanto, cualquier juego en 3D que use Direct 3D se verá acelerado con una de estas tarjetas.
    Otra API es OpenGL, unas librerías de programación creadas por Silicon Graphics para sus estaciones gráficas. Cada vez más tarjetas (ATI, Voodoo, Millenium, Hercules, etc.) soportan esta API, utilizada por programas como Lightwave, Softimage o la impresionante versión de Quake, GLQuake (que usa el motor mini-GL). Estas dos API's tienen defensores y detractores, pero cada una es mejor para cosas diferentes. Otras API son Criterion's Renderware, Argonaut's BRender, QuickDraw 3D Rave, Intel's 3DR y Speedy CGL.
    Evidentemente la tarjeta que compremos debe soportar las API que necesitemos. Sería tonto comprar una que no tenga controladores para OpenGL si vamos a usar el Lightwave.

     

     

     

     

     

     


    Terminología 3D


     
    Con la aparición de estas tarjetas gráficas, ha surgido todo un nuevo vocabulario. Aquí se tiene una lista de los términos que suelen aparecer en la propaganda de una tarjeta 3D, pero se podra ver una lista más detallada en Meristation, en la sección de Hardware, en un artículo titulado "La guía 3D", hecho por un servidor y otro colega del GUI.
    3D API. Ya mencionadas antes, las API son colecciones de rutinas, un "libro de recetas", para escribir un programa que soporte un tipo de hardware o un sistema operativo determinados. Una API 3D permite a un programador crear software 3D que automáticamente haga uso de toda la capacidad de un acelerador 3D. La programación directa del chip de la tarjeta puede ser muy diferente incluso entre modelos de la misma marca, por lo que esto facilita las cosas.
    Bump Mapping. Consiste en darle una textura de rugosidad a un objeto. Los colores cercanos al negro se convertirán en hendiduras y los cercanos al blanco, serán protuberancias. Aquí hay un ejemplo para ver cómo aumenta la calidad de imagen.

    Canal alfa (Alpha Blending). Es una técnica que permite crear objetos transparentes. Normalmente, un píxel que aparece en pantalla tiene valores de rojo, verde y azul. Si el escenario 3D permite usar un valor alfa para cada pixel, tenemos un canal alfa. Un objeto puede tener diferentes niveles de transparencia: por ejemplo, una ventana de cristal limpia tendría un nivel muy alto de transparencia (un valor alfa muy bajo), mientras que un cubo de gelatina podría tener un valor alfa medio. El Alpha Blending es el proceso de combinar dos objetos en pantalla teniendo en cuenta los valores alfa. Así sería posible tener un monstruo medio oculto tras un cubo de gelatina de fresa que estaría teñido de rojo y difuminado. Si la tarjeta soporta alpha blending por hardware, el programador no necesita usar una rutina por software más lenta para asegurarse de que los objetos transparentes se dibujan correctamente.

    Niebla y difuminado de profundidad (Depth Cueing). La niebla hace que los límites del mundo virtual queden cubiertos por un halo. El Depth Cueing consiste en reducir el color y la intensidad de un objeto en función de la distancia al observador. Por ejemplo, una bola roja brillante se verá más oscura cuanto mas lejos.

    Estas dos herramientas son útiles para determinar cómo se verá el horizonte. Permiten al programador crear un mundo 3D sin preocuparse de extenderlo infinitamente en todas direcciones o de que los objetos alejados aparezcan brillantes y confundan al observador ya que con estos efectos se difuminarán en la distancia. Además, así se consigue que los objetos no surjan de repente cuando te acercas a ellos.

    Glow: le da un halo brillante a un punto de luz u objeto autoiluminado.

    Hilite: Creo que es mejor que lo veáis:

     

     

     

    Flare: Refracciones en la lente de la cámara.

     

     

     

    Sombreado: Flat (Plano), Gouraud y Texture Mapping (Mapeado de texturas). La mayoría de objetos 3D están hechos de polígonos, que deben ser coloreados y rellenados de manera que no parezcan redes de alambre (wire frames). El sombreado Flat (plano) es el método más sencillo y rápido y consiste en que cada polígono se rellena de un color uniforme. Esto da resultados poco realistas pero es el mejor para paisajes rápidos donde la velocidad es más importante que el detalle. El sombreado Gouraud es ligeramente mejor. Cada punto del polígono tiene un umbral asignado y se dibuja un degradado de color sobre el polígono, creando un efecto de sombreado según la luz definida en la escena. Por ejemplo, un polígono podría ser coloreado con un degradado del rojo brillante al rojo oscuro. También está el sombreado Phong que consiste en que además de que el objeto tenga sombra (como el Gouraud) proyecta su sombra sobre los demás objetos de la escena. De momento este sombreado se hace mediante software. El mapeado de texturas es el método más realista de dibujar un objeto, y el tipo que los juegos más modernos requieren. Un dibujo o foto digitalizada se pega al polígono (se mapea según el argot). Esto permitiría ver el dibujo de unos neumáticos o la pegatina de la bandera que lleva un avión. Este mapeado se puede hacer con animaciones o videos además de con imágenes estáticas.

    Corrección de perspectiva. Este proceso es necesario para que los objetos mapeados parezcan realistas. Se trata de un calculo matemático que asegura que una textura converge correctamente en las partes de un objeto que están más alejadas del observador . Esta tarea requiere un uso extensivo del procesador, así que es vital que un acelerador 3D ofrezca esta característica para conservar el realismo. Aquí se puede ver una imagen sin corrección de perspectiva; mirar en las rejillas de los lados y cómo ondulan. Lo mismo pasa con el techo y el suelo.

     

     

     

     

     

     

     

     

    Filtrado bilineal y trilineal. Estos dos métodos se emplean para el mapeado de texturas. El filtrado bilineal, dicho un poco por encima, pone una textura a un píxel con una media de las imágenes de los pixels que lo rodean en el eje X e Y. Sin esta técnica, cada píxel tendría la misma textura que los de alrededor. Esto es lo que pasa en Doom cuando te acercas a los monstruos, que se convierten en amasijos de píxels. El filtrado trilineal es más sofisticado, además de hacer el bilineal con las texturas, hace interpolación entre dos texturas empleadas para diferentes distancias, por lo que el cambio de una a otra es mucho más suave.

     

     

     

     

     

     

     

    Filtrado anisotrópico. Cuando un chip hace un filtrado trilineal, lo hace de toda la escena que tiene que rendir. El filtrado anisotrópico, sólo lo hace de los objetos que vayan a ser visibles, por lo que permite escenas más complejas sin pérdida de velocidad.

     

     

     

     

    MIP-mapping (mapeado MIP). Esta técnica de mapeado de texturas usa múltiples versiones de cada mapa de texturas, cada uno a diferente nivel de detalle. Cuando el objeto se acerca o se aleja del observador, el mapa apropiado se aplica. Esto hace que los objetos tengan un alto grado de realismo y acelera el tiempo de proceso, permitiendo al programa mapear de forma más simple (con mapas menos detallados) cuando los objetos se alejan. MIP proviene del latín Multi in Parvum (muchos en poco).

    Z-buffering. Es una técnica para eliminar superficies ocultas, para que objetos detrás de otros no se muestren. Hacer esto por hardware, libera a las aplicaciones de software de tener que calcular el complejo algoritmo "hidden surface removal" (eliminación de superficies ocultas).

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    LA TARJETA DE SONIDO

     

    Este componente es el que va a permitir que escuchemos música y sonidos cuando ejecutemos nuestros juegos o aplicaciones. Con una tarjeta de sonido, podremos conectar a ella nuestro lector de CD-ROM y oír la música a través de los altavoces de la tarjeta. Hoy en día es un periférico prácticamente imprescindible debido al auge que han cobrado las conversaciones telefónicas vía Internet, el reconocimiento de voz o los programas multimedia .

    La reproducción de música en una tarjeta de sonido se puede llevar a cabo de dos maneras:


    Síntesis FM


    Es el método más antiguo de reproducción musical. Consiste en recrear o imitar el sonido de un instrumento musical manipulando una onda hasta que el sonido que ofrece es similar al que estamos buscando. No es fácil conseguir que una onda suene igual que una batería o que una guitarra eléctrica. Para reproducir música, el programa debe decirle al ordenador qué parámetros de la onda hay que modificar y qué notas debe tocar, ocupando un tiempo precioso del procesador .

    La primera tarjeta que salió con síntesis FM fue la Adlib, allá a mediados de los 80 y fue toda una revolución debido a su bajo precio. Esta tarjeta tenía 11 canales que podía usar para hacer 6 de percusión y 5 para melodía con su chip Yamaha OPL, y lo único que hacía era interpretar lo que recibía del procesador, con lo cual, los juegos iban más lentos si activábamos la música . Multitud de fabricantes imitaron esta tarjeta .

    La siguiente tarjeta, usando esta tecnología, fue la Sound Blaster (y luego la versión 2.0) de Creative Labs que incorporaba un nuevo chip de Yamaha (el OPL-2) e inmediatamente se convirtió en un estándar. Era idéntica a una Adlib pero tenía un canal de digitalización, con lo que era capaz de grabar y reproducir sonidos reales con una frecuencia de muestreo de 22 Khz en mono. Evidentemente, con los discos duros de entonces no se podían grabar demasiadas canciones... Unos meses después, apareció la Sound Blaster Pro que incorporaba dos chips OPL-2, con lo que conseguía más canales y en estéreo, pero apenas tuvo repercusión porque apareció la Sound Blaster Pro II con el nuevo OPL-3, capaz de hacer sonar 20 canales en estéreo. También podía grabar y reproducir sonidos reales en estéreo a 22 Khz (en mono hasta 44 Khz) e incorporaba un controlador para unidades CD-ROM de Creative (que empezaron a salir por aquellos tiempos).

    La siguiente revolución fue hacer una Sound Blaster Pro pero en una tarjeta de 16 bits con lo que se estableció el estándar de calidad CD,(hasta entonces todas las tarjetas eran de 8 bits) y sustituyendo el OPL-2 por el OPL-3 (su sucesor). Además llevaba un ASP (Advanced Signal Processor : Procesador avanzado de señal) que conseguía hacer efectos de reverberación y coro en tiempo real (es decir , mientras sonaba la música). Dado su alto precio, más tarde apareció la Sound Blaster 16 Value Edition que eliminaba el ASP. Esta tarjeta apareció con controladores de CD para CD-ROM Sony , Mitsumi y Creative e incluso había una versión con controlador SCSI .

    Todas estas tarjetas llevaban un puerto MIDI compatible con MPU-401 que permite la comunicación entre ordenadores y dispositivos MIDI (teclados, módulos de percusión , ...). Este puerto se podía usar como puerto de joystick, ahorrándonos así un slot en nuestra placa base, ya que antes los ordenadores no solían llevar puerto de este tipo y había que adquirir una tarjeta por separado.

    Hoy en día hay multitud de tarjetas de sonido (algunas placas incluyen un OPL-3, como la Intel Tucson) que soportan el estándar de Sound Blaster, aunque no todas son compatibles 100 %, teniendo que sufrir un poco hasta conseguir que suenen las cosas (o tener que instalar el parche para nuestra tarjeta). Hoy sólo hay tarjetas de 16 bits y todas las que llevan sonido por FM, llevan un OPL-3 de Yamaha con capacidad de 20 voces en estéreo. La opción FM es más barata y no es lo más recomendable si vas a componer música con instrumentos MIDI o si buscas música de calidad en tus juegos. Por el contrario, si sólo queremos la tarjeta para oír o grabar sonido digitalizado (o del CD) una de estas tarjetas será suficiente.

    Retomando lo de la compatibilidad, todas las tarjetas incluyen controladores para Windows 95 (muy pocas para X-Window o Windows NT) y para MS-DOS. Bajo Windows 95, no suele haber problemas, ya que el driver usa el modo nativo de la tarjeta, pero bajo MS-DOS hay que cargar algún pequeño programa para emular Adlib o Sound Blaster u otro estándar similar.

     

     

     


    Tabla de Ondas


    La síntesis por tabla de ondas consiste en grabar (digitalizar) el instrumento correspondiente y luego reproducirlo. El resultado es una reproducción electrónica muy precisa, muy lejos de la síntesis FM. Para hacer sonar música por este método basta decirle al ordenador qué instrumento tocar y con qué nota. Los instrumentos se ordenan de varias formas diferentes:

    • General MIDI. Es el estándar más utilizado actualmente. Todas las tarjetas con síntesis por tabla de ondas de hoy en día soportan este sistema.

    • Roland MT-32. Más antiguo que el anterior, procede de cuando Roland empezó a adaptar la tabla de ondas de sus sintetizadores a tarjetas de sonido de PC. Es de peor calidad y sólo lo soportan unas cuantas tarjetas aunque se

    usa sobre todo para aplicaciones antiguas .

    Evidentemente, debemos guardar los sonidos digitalizados en algún sitio bien de uno en uno (patches para las Gravis) o por bancos (los bancos SBK de las AWE). Las tarjetas de sonido que usan este tipo de síntesis están equipadas con memoria RAM o ROM idéntica a la utilizada por la placa base. Usar un tipo u otro de memoria tiene ventajas e inconvenientes :

    • ROM. Las tarjetas más baratas sólo llevan 1 Mb de este tipo de memoria. Como los instrumentos están ahí desde el momento de encender el ordenador, es más rápido que tenerlos en RAM pero no podemos modificarlos. En este mega de ROM suelen llevar los instrumentos según el estándar General MIDI, pero si la tarjeta tiene más ROM los sonidos serán de más calidad.

    • RAM. Aunque algunas tarjetas vengan con 512 Kb o 1 Mb de RAM, lo más habitual es que carezcan de ella, de serie, y haya que añadirla al precio de la tarjeta. Cada vez que queramos usar la tarjeta debemos cargar los instrumentos que queramos en la RAM (desde el disco duro, donde podemos modificarlos o desde la ROM). Podremos cargar los instrumentos que nosotros queramos para emular cualquiera de los dos estándares anteriormente mencionados o cogerlos y poner los grabados por nosotros. Hasta hace poco las tarjetas usaban RAM de 30 contactos, pero se ha dejado de fabricar y ahora cada marca pone su propio tipo de memoria (más cara y menos compatible, por supuesto).

     

    Tarjetas que utilizan síntesis por tabla de ondas (o Wave Table) son las Gravis Ultrasound (todos los modelos), las Sound Blaster (32, AWE 32 y AWE 64) y todas las tarjetas que soporten General MIDI (si bien sólo funcionarán bajo este estándar si el programa las soporta o bajo Windows 95 con sus drivers). De todas formas las dos marcas subrayadas son las que más se usan, aunque las Gravis ya no se fabrican.

    Desde que apareció el Pentium, han aparecido programas que prometen que vuestra tarjeta FM sonará como una con tabla de ondas, como el Virtual Sound Canvas o el Yamaha Soft Syntethizer. Ambos programas funcionan bajo Windows 95 y requieren un procesador Pentium ya que hacen un uso extensivo de éste para crear ondas mucho más próximas a los instrumentos que quieren imitar. No llegan a la calidad de una buena tarjeta aunque no están mal, pero debido al gran esfuerzo que exigen al procesador, el resto de nuestras aplicaciones se pueden resentir si trabajamos a la vez que escuchamos un fichero MIDI.

     


    MIDI


    MIDI significa Musical Instrument Digital Interface (Interface Digital para Instrumentos Musicales). Es un estándar que permite a los instrumentos electrónicos musicales (teclados, guitarras ,...) comunicarse bidireccionalmente con el ordenador. Para ello, necesitaremos que tanto el instrumento como la tarjeta de sonido dispongan de un puerto MIDI MPU-401 y cables adecuados. Entonces conseguiremos que lo que toquemos quede registrado en el ordenador en forma de partitura que luego podremos modificar (con un buen secuenciador) .

    Para una reproducción decente necesitaremos que la tarjeta pueda hacer sonar 32 voces como mínimo (de ahí el sufijo 32 que ostentan muchas tarjetas). Algunas tarjetas presumen de tener 64 voces pero las nuevas 32 se consiguen por software con el resultado de siempre: mayor lentitud si hacemos muchas cosas a la vez .

    Estos 32 canales son necesarios para reproducir 16 instrumentos distintos en estéreo (necesitamos canal derecho e izquierdo por cada instrumento) si bien dentro de cada instrumento podremos tener polifonía (varias voces a la vez, como un acorde).

    El protocolo MIDI no sólo dice qué instrumento hay que tocar y con qué nota sino que además hace uso de los siguientes parámetros :

    Profundidad (depth) : Determina lo larga que va a ser la variación en volumen o escala (pitch) para un trémolo o un vibrato.

    • Rate : Para un trémolo o un vibrato determina lo rápida que va a ser la variación de escala o volumen.

    • Sustain : Cuando este parámetro está activado , una nota sonará durante la primera parte de su envolvente y luego mantendrá una razón constante de aumento o disminución del volumen mientras el programa indique que esta nota está sonando. Cuando deja de sonar, recorre el resto de la envolvente con lo que el sonido no se apagará inmediatamente y se mezclará con la siguiente nota.

     

     


    Digitalización


    La grabación digital captura el sonido almacenando los valores de amplitud de una onda a intervalos regulares de tiempo. La amplitud (altura) de una onda de sonido determina su volumen; la frecuencia (medida en Hertzios o Hz) determina su escala (lo grave o aguda que suena).

    Las ondas de sonido son continuas (analógicas) en la naturaleza, pero un ordenador sólo puede trabajar con información digital (on/off). Así que el ordenador almacena la amplitud de una señal grabada en instantes determinados. Luego recrea el sonido convirtiendo las muestras digitales de sonido de vuelta a una señal analógica mediante un DAC (Digital to Analog Converter: Convertidor Digital a Analógico) . La frecuencia de muestreo indica cuántas muestras del sonido se toman en un segundo. Así una frecuencia de 22 Khz indica 22.000 muestras por segundo. El ser humano puede oír entre 20 Hz y 20 Khz.

    El número de bits también influye en la calidad de la grabación ya que indica el número de pasos medibles del sonido: con 8 bits podremos medir 256 pasos en cada muestra y con 16 bits, 65.535. La calidad CD es un estándar que indica que ese sonido está grabado a 16 bits y 44.1 Khz .

     

     


    Sonido envolvente



    En los últimos meses se ha puesto de moda el sonido envolvente. Con una tarjeta de sonido que soporte alguno de los sistemas que describo a continuación y altavoces suficientes, nuestros juegos cobrarán una nueva dimensión.

    Dolby Surround Pro Logic. El sistema más veterano. Lo bueno es que cualquier tarjeta lo soporta porque basta con comprar un decodificador de este tipo, seis altavoces y listos. El problema es el precio, claro.
    Este sistema utiliza cinco altavoces: delanteros izquierdo y derecho, traseros derecho e izquierdo y altavoz central (por el que salen los diálogos). El sexto altavoz es un subwoofer, un altavoz dedicado exclusivamente a los sonidos graves. No proporciona una sensación real de sonido delante-detrás, pero juegos como los Fifa, o Need for Speed III lo aprovechan y la diferencia con la utilización de dos altavoces es abrumadora. Así, en el Fifa 99 podremos escuchar los gritos de los aficionados por todos los altavoces, con lo que la inmersión en el juego es total.

    Aureal. Los motores de Quake 2 y Unreal soportan este sistema de sonido envolvente, por lo que cualquier juego que utilice estos motores lo aprovechará (Halflife, Sin, Heretic 2, Klingon Honor Guard, etc.). Las tarjetas de sonido que incorporan esta tecnología llevan dos salidas para un total de cuatro altavoces, utilizando una pareja para los sonidos delanteros y la otra para los traseros, aunque con dos altavoces también consiguen un efecto muy bueno.

    Tarjetas que lo soporten son por ejemplo las Diamond Monster Sound MX300 y el Aureal ya va por su versión 2.0.

    EAX. Creative no se quiso perder su tajada del pastel y las tarjetas Sound Blaster Live! utilizan Creative Audio Extensions, que igual que el Aureal usa cuatro altavoces, pero en este caso son obligatorios o no oiremos los sonidos que se produzcan detrás nuestro. Cada vez más juegos incorporan soporte para este nuevo estándar: Halflife y Fifa 99 mediante parche, por ejemplo.

    Direct Sound 3D. Las dos tecnologías anteriores soportan estas librerías DirectX, pero los juegos todavía no. Pero bueno, se supone que algún día empezarán a usarlo por eso de la compatibilidad. Además de las tarjetas mencionadas, las Maxi Sound 64 de Guillemot también son compatibles con esto.

     

     

     

     



     

     

     


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