Видеоадаптеры, классификация, особенности строения и работы
Рефераты >> Программирование и компьютеры >> Видеоадаптеры, классификация, особенности строения и работы

В конце 1997-нач. 1998 г. (вообще, с тех пор именно это время почему-то стало у фирм любимым временем представления новых 3D-продуктов) появились ускорители следующего поколения.

Первым вышел новый чипсет от 3DFX – VooDoo2. Это было трехчиповое решение – чипсет имел 2 микросхемы Texel FX2, работавших под управлением схемы Pixel FX2. Карты на его основе продолжали традиции VooDoo Graphics и были дополнительными картами для основной видеоплаты. В связи с наличием двух текстурных процессоров, стало возможным наложение двух текстур за один проход - “бесплатное” мультитекстурирование (“бесплатное” в том смысле, что производительность в режиме мультитекстурирования не падала, по сравнению с однотекстурным режимом, так как в этом случае второй текстурный процессор просто не работал). Тактовая частота кристалла возросла до 100 МГц. Имел 192-битную архитектуру, скорость работы с памятью – 2,2 Гб/с, fill rate – 90 Mpixels/sec, способен обсчитывать 3млн. полигонов/с. Именно в этом чипсете была полностью реализована для массового пользователя технология SLI (Scan Line Interleave). По этой технологии 2 карты VooDoo 2 устанавливались в систему и соединялись для параллельной работы (одна считала четные строки изображения, а вторая – нечетные). При этом теоретическая производительность вырастает вдвое (реально чуть меньше). За счет этого Voodoo2 удавалось долго держаться на плаву.

Позже появился и главный конкурент – 3D-чип Riva TNT (TwiN Texel) от фирмы nVidia. Он тоже имел два текстурных конвейера и мог делать однопроходное мультитекстурирование и трилинейную и анизотропную фильтрацию. Имел 24(16)-битный Z-буфер и 8-битный буфер шаблонов (через который можно было делать интересные эффекты, вроде “правильных” теней). Fill rate – 250 Mpixels/sec (125 – в режиме мультитекстурирования), 6 млн. полигонов/с. Обладал прекрасными 2D- возможностями – имел RAMDAC 250 MHz, акселерацию для распаковки видео форматов MPEG-1 и MPEG-2 (для проигрывания DVD).

Чуть позже TNT, 3DFX выпустил на рынок первый свой 2D/3D-чипсет Voodoo Banshee. Это был вариант Voodoo 2, но без одного Texel FX2 процессора и со встроенной в чип 2D-графикой. Был медленнее Voodoo2 в режиме мультитекстурирования, который фактически вытеснил однотекстурный к этому времени, но все равно обладал неплохой скоростью и качественной графикой, поэтому, хотя и не стал лидером продаж, нашел свою долю рынка.

Вышедшие через год чипсеты 3DFX Voodoo 3 и nVidia Riva TNT2 являлись эволюционным развитием предшественников и были, по существу, вариантами Banshee и TNT - сделанными на новом технологическом процессе, с исправленными ошибками, добавлением второго текстурного процессора (для Voodoo3), работающие на более высоких частотах чипа и памяти, и с некоторыми мелкими улучшениями и нововведениями. Так, технологический процесс уменьшился с 0,35 мкм до 0,25-0,22 мкм, частоты возросли от 100 до 143-183 MHz, выросло количество адресуемой памяти – до 32 Мб и режимы 32-битной 3D-графики приобрели вполне рабочую скорость в высоких разрешениях (но не Voodoo3 – 3DFX считала, что 32-битный цвет никому не нужен и не интересен).

В настоящий момент главные игроки на поле трехмерной акселерации – фирмы nVidia и 3DFX поменялись ролями (теперь 3DFX выступает в роли более слабого конкурента nVidia) выбрали себе разные пути развития, по которым и пытаются повести весь мир за собой.

NVidia выбрала путь создания устройств менее процессорозависимых, способных выполнять весь цикл рендеринга самостоятельно – устройств с аппаратным расчетом трансформации, отсечения и освещения, так называемым hardware T&L (TCL). У нее уже вышло два чипсета с поддержкой T&L – GeForce256 и GeForce2 GTS. Их характеристики впечатляют – хотя они и не намного (GeForce2 GTS – всего в 2,5-3 раза) быстрее чем устройства, которые для этих расчетов используют центральный процессор PC, но зато при этом они почти полностью освобождают его от работы над графикой (все занимается специальный графический процессор – GPU) и позволяют использовать ЦП для программирования физики или искусственного интеллекта противников в играх, для обработки красивого окружающего звука, процедурных текстур (текстур, расчет которых идет с использованием фрактальной математики) и пр.

К сожалению, пока их новые идеи и продукты слабо поддержаны разработчиками, но такие программы уже появляются, а поддержка hardware T&L в DirectX7 и OpenGL дает все основания думать, что даром усилия фирмы nVidia не пропадут и что она движется в правильном направлении. К тому же, там где hardware T&L не поддерживается, новые акселераторы могут работать как обычные (но более быстрые) и все равно являются лидерами по производительности.

3DFX пошла по пути увеличения fill rate и использования полноэкранного сглаживания. Она разработала архитектуру VSA-100, одночиповое решение с поддержкой 32-битного цвета, которое можно масштабировать, объединяя до 32 чипов (каждый со своей собственной памятью), а по некоторым данным и до 128 чипов, добиваясь при этом fill rate более 3,5 Гигатекселей в секунду! А еще, при использовании более 2-х чипов на плате, становится доступным использование их новейшей технологии T-Buffer.

Технология T-Buffer была создана инженерами компании 3dfx с тем, чтобы повысить уровень реализма визуализации 3D графики в персональных компьютерах. Достигнуть этого можно при условии избавления от различных дефектов изображения, возникающих при воспроизведении компьютерной 3D графики. Конечная цель заключается в приближении качества создаваемого изображения на компьютерных системах к качеству изображений, получаемых с помощью фото или видеокамер. Технология T-Buffer, на которой решила сконцентрироваться компания 3dfx, должна способствовать обеспечению более качественной визуализации компьютерной 3D графики за счет наложения различных цифровых эффектов в режиме реального времени на сформированное в результате рендеринга изображение. Самыми важными среди предлагаемых к использованию эффектов являются: full-scene spatial anti-aliasing (сглаживание всей сцены, т.е. удаление неровностей линий и границ полигонов на всем пространстве видимой сцены, чаще называемым просто full-scene anti-aliasing), motion blur (эффект размытости контуров быстро движущихся объектов, аналогичный тому, который возникает при съемке фотокамерой движущихся объектов) и depth of field (эффект облегчающий визуальное восприятие конкретных объектов сцены за счет фокусировки только на конкретном объекте или части сцена, а все остальная сцена остается не в фокусе, т.е. размывается). Эффект depth of field позволяет использовать такой параметр, как расстояние между объектами. Делается это за счет введения различных уровней четкости или величины фокусировки для каждого объекта сцены. Объект или часть сцены, на которых сделана фокусировка, выглядят более четко, а все остальные объекты или окружающая сцена выглядят более размытыми. Таким образом, внимание наблюдателя может концентрироваться как на близких, так и на удаленных объектах или частях сцены.


Страница: