Zijn we verslaafd aan grafische kracht? Zijn Nvidia en AMD in werkelijkheid de pushers van de meest verslavende shader skag?

In elke andere loop van het leven zou je worden meegesleurd naar een afkickkliniek voor deze intens zelfvernietigende cyclus van drugsmisbruik. Maar net als die heroïneverslaafde, die momenteel probeert in te breken in je huis en je game met trots en plezier te stelen, is de pc-industrie verslaafd aan graphics.

Het is de drijvende kracht achter de spellen waar we van houden en de reden waarom we zo dol zijn op de pc en waarom consoles altijd speelgoed zullen zijn in vergelijking. Natuurlijk kunnen we ons omdraaien, onze handen in de lucht werpen en roepen: "Genoeg is genoeg, deze waanzin moet ophouden! Stop de ontwikkeling! Mijn grafische kaart is goed genoeg. ' Maar waar zou ons dat vandaan komen? We zouden nog steeds spelen Grafrover op een originele 3dfx Voodoo-kaart.

De wanhopige waarheid is dat we nodig hebben, we verlangen naar die hit van hardcore 3D-versnelling. We hebben hulp nodig, we hebben behandeling nodig, we hebben de nieuwste grafische kaart nodig. Glijden die lange kaart in een strakke PCI Express-sleuf voelt altijd zo goed.

Al vele jaren zijn we gelukkig geweest in deze gewelddadige relatie. Vasthouden aan onze verouderende kaart, proberen de laatste overblijfselen van een fatsoenlijke framesnelheid samen te schrappen door gehackte drivers te installeren en de resolutie te laten vallen, totdat we uiteindelijk terug kruipen naar onze favoriete groene of rode dealer voor een nieuwe hit heerlijke 3D.

Maar vandaag gaat die magische hit niet alleen over graphics: van HD-decodering en fysica-acceleratie tot GP-GPU-functies, die grafische kaart biedt veel technologie. De volgende generatie kaarten is klaar om deze technologie naar een nieuw niveau te tillen en met de komst van een nieuwe opdringer op het toneel - in de vorm van chip-gigant Intel - is de hele grafische markt klaar voor een enorme opschudding.

Het zal een combinatie zijn van nieuwe concurrentie, veranderende eisen en de zich ontwikkelende technologie die algemene verwerking en grafische verwerking steeds dichter bij elkaar brengt. Maar wat zal er gebeuren als deze twee werelden botsen? Laten wij het uitzoeken…

Terug in de tijd

Niet dat we stil willen staan ​​bij het verleden, maar hoe begon deze verslavende relatie? Het antwoord ligt in wat pc's aan het begin van de jaren negentig waren en hoe 3D-beelden in de eerste plaats worden gegenereerd. Dus laten we je terug, terug, terug in de tijd nemen tot wanneer het origineel noodlot, Duke Nuke 'em 3D en Vleugel commandant sierden onze schermen.

3D-gaming was een simplistische aangelegenheid - soms 'vectorgames' genoemd. 3D-lijnobjecten zijn gemaakt van vectoren; een wiskundig construct en niets meer dan een regel in de ruimte gedefinieerd door twee punten. Zet drie vectoren bij elkaar en je krijgt een driehoek, leg voldoende driehoeken bij elkaar en je kunt alles vormen.

  • 12 redenen PC-gaming is beter dan consoles

Gelukkig voor je gemiddelde 7 MHz, 16-bits processor, kunnen vectoren worden gemanipuleerd met behulp van eenvoudige matricesfuncties, zodat ze kunnen worden geschaald en geroteerd in onze denkbeeldige ruimte voordat ze naar het scherm worden getrokken. Maar lijnen zijn niet erg spannend, tenzij ze wit en Boliviaans van oorsprong zijn.

Als een opstap naar echt 3D, noodlot en de klonen ervan waren gebaseerd op 2D-kaarten met eenvoudige hoogte-informatie en het daadwerkelijke 3D-effect was een getextureerde muurprojectie. Evenzo waren de monsters platte bitmaps die op dezelfde 2D-kaart waren geplaatst, geschaald op basis van hun afstand tot de speler.

NIET ZO ELITE: Graphics hebben een lange weg afgelegd sinds de donkere dagen van 1982

Dit in combinatie met pseudo-lichteffecten stelde id Software in staat om een ​​eenvoudige, volledig gestructureerde 3D-wereld te genereren op een eenvoudige 386-pc. Snellere processors hebben ontwikkelaars in staat gesteld de textuurverwerking gebruikt in te combineren noodlot met een echte volledige 3D-vectorengine om zoiets te maken Afdaling in 1995, en in 1996, de baanbrekende beven.

Maar ondanks alle slimheid van deze engines waren en blijven ongelooflijk eenvoudige capaciteiten, zoals textuurfiltering, gewoon te processorintensief voor een standaard CPU om zelfs maar te overwegen om in realtime te proberen.

Versnelling hemel

De eerste keer dat onze gelatineuze oogbollen staarden naar de zachte texturen en lichteffecten in beven of de explosieve effecten van inkomend, we waren verslaafd. Met dit soort effecten en mogelijkheden kon een pc uit de jaren negentig arcade-grafische afbeeldingen maken.

Hoewel we ons niet willen verdiepen in onderwerpen op universitair niveau, om echt te begrijpen waarom grafische kaarten tegenwoordig bestaan, is het handig om te weten wat er nodig is om die oogstrelende 3D-weergave te maken die we zo leuk vinden. Zoals u zult zien, begonnen grafische kaarten met het verwerken van slechts een fractie van het totale proces, tot op heden waar ze bijna de hele taak omhelzen.

We hebben al vectoren genoemd en hoe ze kunnen worden gebruikt om modellen op te bouwen met driehoekige mazen. Je begint hier met je modellen, deze moeten worden getransformeerd en geschaald om te passen in een virtueel 'wereldbeeld', de toepassing past dan een 'kijkruimte' toe, wat de manier is waarop de speler deze wereld zal bekijken. Het is een piramidevolume dat uit de wereldruimte is gesneden en het enige interessegebied voor de renderer vormt.

Vanuit deze piramide krijgen we de knipruimte, wat het zichtbare vierkant van onze virtuele viewport is en ten slotte worden deze vertaald naar de schermruimte waar de 2D x / y-coördinaten klaar zijn voor de pixelweergave. Deze stappen zijn belangrijk omdat dit oorspronkelijk op de CPU werd gedaan, maar de fasen werden langzaam naar de GPU verplaatst. Dus ben je nog steeds bij ons?

Omdat dat het eenvoudige gedeelte is, is elk van die 'weergaven' vereist voor verschillende stadia in rendering. Om bijvoorbeeld de weergave te helpen optimaliseren, is het zinvol om alle niet-getrokken driehoeken weg te gooien. Met occlusie ruimen worden verborgen objecten verwijderd, triviaal knippen verwijdert objecten buiten de 'kijkruimte' en tenslotte wordt bepaald welke driehoeken van de kijker worden afgeweken en kunnen dus worden genegeerd.

De uitgesneden ruimteweergave wordt gemaakt vanuit deze resterende wereldruimte en alle modellen die het kijkgrenskader doorsnijden, moeten worden afgeknipt en opnieuw worden bevestigd, waarbij alleen de zichtbare driehoeken in de uiteindelijke scène overblijven.