Förvandla, klippa och belysa

Transform, klippning och belysning ( T&L eller TCL ) är en term som används inom datorgrafik .

Översikt

Transformation är uppgiften att producera en tvådimensionell bild av en tredimensionell scen. Klippning innebär att endast rita de delar av scenen som kommer att finnas i bilden efter att renderingen är klar. Belysning är uppgiften att ändra färgen på scenens olika ytor på basis av ljusinformation.

Hårdvara

Hårdvara T&L hade använts av systemkort för arkadspel sedan 1993, och av videospelskonsoler för hemmabruk sedan Sega Genesis Virtua Processor (SVP), Sega Saturns SCU-DSP och Sony PlayStations GTE 1994 och Nintendo 64 s RSP 1996, även om det inte var traditionell hårdvaru-T&L, utan fortfarande mjukvara T&L som kördes på en samprocessor istället för huvudprocessorn, och kunde också användas för rudimentära programmerbara pixel- och vertex-skuggare. Mer traditionell hårdvara T&L skulle dyka upp på konsoler med GameCube och Xbox 2001 (PS2 använder fortfarande en vektorsamprocessor för T&L). Persondatorer implementerade T&L i programvara fram till 1999, eftersom man trodde att snabbare processorer skulle kunna hålla jämna steg med kraven på allt mer realistisk rendering. Men dåtidens 3D -datorspel producerade allt mer komplexa scener och detaljerade ljuseffekter mycket snabbare än ökningen av CPU-processorkraft.

Nvidias GeForce 256 släpptes i slutet av 1999 och introducerade hårdvarustöd för T&L på marknaden för grafikkort för konsumenter. Den hade snabbare vertexbearbetning inte bara på grund av T&L-hårdvaran, utan också på grund av en cache som undvek att behöva bearbeta samma vertex två gånger i vissa situationer. Medan DirectX 7.0 (särskilt Direct3D 7) var den första utgåvan av det API:et för att stödja hårdvaru-T&L, hade OpenGL stödt det mycket längre och var vanligtvis tillämpningsområdet för äldre professionellt orienterade 3D-acceleratorer som designades för datorstödd design (CAD) istället för spel.

S3 Graphics lanserade Savage 2000- acceleratorn i slutet av 1999, strax efter GeForce 256, men S3 utvecklade aldrig fungerande Direct3D 7.0-drivrutiner som skulle ha möjliggjort hårdvarustöd för T&L.

Användbarhet

Hardware T&L hade inte brett applikationsstöd i spel vid den tiden (främst på grund av att Direct3D-spel förändrade sin geometri på processorn och inte fick använda indexerade geometrier), så kritiker hävdade att det hade lite verkligt värde. Inledningsvis var det bara något fördelaktigt i ett fåtal OpenGL-baserade 3D first-person shooter titlar på den tiden, framför allt Quake III Arena . 3dfx och andra konkurrerande grafikkortsföretag hävdade att en snabb CPU skulle kompensera för bristen på en T&L-enhet.

Rage Fury MAXX med dubbla chip . Genom att använda två Rage 128-chips, som var och en återger en alternativ ram, kunde kortet närma sig prestanda för SDR-minne GeForce 256-kort, men GeForce 256 DDR behöll fortfarande topphastigheten. ATI utvecklade sin egen GPU vid den tiden, känd som Radeon , som också implementerade hårdvara T&L.

3dfx :s Voodoo5 5500 hade ingen T&L-enhet men den kunde matcha prestandan hos GeForce 256, även om Voodoo5 var sen på marknaden och genom lanseringen kunde den inte matcha den efterföljande GeForce 2 GTS .

STMicroelectronics PowerVR Kyro II , som släpptes 2001, kunde konkurrera med den dyrare ATI Radeon DDR och NVIDIA GeForce 2 GTS i tidens riktmärken, trots att de inte hade hårdvarutransformation och belysning. Eftersom fler och fler spel optimerades för hårdvaruförvandling och belysning, förlorade KYRO II sin prestandafördel och stöds inte av de flesta moderna spel.

Futuremarks 3DMark 2000 använde hårt hårdvara T&L, vilket resulterade i att Voodoo 5 och Kyro II båda fick dåliga poäng i benchmarktesterna, bakom budgetkort för T&L som GeForce 2 MX och Radeon SDR.

Branschstandardisering

År 2000 var det bara ATI med deras jämförbara Radeon 7xxx- serie som skulle stå kvar i direkt konkurrens med Nvidias GeForce 256 och GeForce 2 . I slutet av 2001 skulle alla diskreta grafikkretsar ha hårdvara T&L.

Stöd för hårdvara T&L försäkrade GeForce och Radeon om en stark framtid, till skillnad från dess Direct3D 6-föregångare som förlitade sig på mjukvara T&L. Även om hårdvara T&L inte lägger till nya renderingsfunktioner, tillät den extra prestandan mycket mer komplexa scener och ett ökande antal spel rekommenderade att det ändå skulle köras med optimal prestanda. GPU: er som stöder T&L i hårdvara anses vanligtvis vara i DirectX 7.0-generationen.

Efter att hårdvara T&L hade blivit standard i GPU: er, var nästa steg i dator 3D-grafik DirectX 8.0 med fullt programmerbara vertex och pixel shaders . Icke desto mindre gjorde många tidiga spel med DirectX 8.0 shaders, som Half-Life 2 , den funktionen valfri så att DirectX 7.0 hårdvara T&L GPU:er fortfarande kunde köra spelet. Till exempel stöddes GeForce 256 i spel fram till ungefär 2006, i spel som Star Wars: Empire at War .