Hva er videogjengivelse?

Videogjengivelse er prosessen der en datamaskin behandler informasjon fra en kodet datakilde og bruker denne informasjonen til å produsere og vise et bilde. Datamaskinkoden kan inneholde instruksjoner om hvordan du lager bilder ordrett for å spille av en film eller kan gi et sett med retningslinjer datamaskinen bruker for å generere et tilpasset bilde som en nettside. Videogjengivelse kan være en av de mest maskinvarekrevende prosessene for en datamaskin, spesielt når det gjøres i sanntid.

Uansett hva en datamaskin viser på skjermen gjengis i sanntid: Datamaskinen beregner alle kodede data raskt nok til å vise og oppdatere bilder uten merkbar forsinkelse. Imidlertid kan datamaskinen bare gjengi så mye innholdskompleksitet på en gang for å fortsette sanntidsgjengivelsesoppfatningen. Begrepet gjengivelse brukes i videoredigering og -behandling for å beskrive datamaskinen som tar ekstra tid å gjengi grafikk og generere en full-motion-videoavspillingsversjon som fungerer i sanntid. For eksempel har en Pixar eller Dreamworks dataanimert film modeller som er for kompliserte for datamaskin for å generere i sanntid, slik at datamaskinen gjengir innholdet på forhånd slik at det senere kan ses i sanntid.

I tillegg til forhåndsinnspilt video i full bevegelse, kan datamaskiner gjengi bevegelsesgrafikk og 3D-grafikk. Bevegelsesgrafikk fungerer vanligvis med todimensjonale objekter, mens 3D-grafikk fungerer med polygoner og andre tredimensjonale objekter. Bevegelsesgrafikk bruker en kombinasjon av objekter, bilder, opptak og animasjonsteknikker for å lage videoinnhold. 3D-grafikk er annerledes ved at datamaskinen gjengir video rundt tredimensjonale virtuelle objekter i tredimensjonalt rom. For eksempel bruker et eldre pixel/sprite-videospill fra 1980-tallet bevegelsesgrafikk, mens et nytt tredimensjonalt spill på et moderne system bruker 3D-grafikk. Den ekstra dimensjonen er ikke det samme som bedre bildekvalitet.

Elementer som belysning, skyggelegging, refleksjoner, skygger og andre visuelle effekter legges til den gjengitte videoen gjennom flere lag. Det vil være svært tidkrevende for en 3D-kunstner å tegne en gjenstands skygge på nytt når den beveger seg i forhold til et lys kilde: I stedet bruker datamaskinen beregninger basert på den virtuelle lyskilden og det virtuelle objektet for å lage en skygge. Den virtuelle lyskilden og tilsvarende skygger er forskjellige lag til videoen. Både bevegelse og 3D-gjengivelse er todimensjonale representasjoner av rommet - å legge til lag til begge kan gi en illusjon av dybde.

Datamaskinens prosessor går ikke på videogjengivelse alene. Grafikkbehandlingsenheter, eller GPU-er, er en maskinvare-motstykke til datamaskinens sentrale prosesseringsenheter, eller CPU-er, som er mye bedre egnet for å håndtere kompleksitet med videogjengivelse. CPUer er designet for å håndtere store oppgaver veldig raskt én om gangen, mens GPUer er designet for å håndtere dusinvis til tusenvis av små oppgaver samtidig. Videogjengivelse er en rekke små oppgaver, noe som gjør GPUen vesentlig bedre egnet for oppgaven.