Zgłoś błąd
X
Zanim wyślesz zgłoszenie, upewnij się że przyczyną problemów nie jest dodatek blokujący reklamy.
Błędy w spisie treści artykułu zgłaszaj jako "błąd w TREŚCI".
Typ zgłoszenia
Treść zgłoszenia
Twój email (opcjonalnie)
Nie wypełniaj tego pola
.
Załóż konto
EnglishDeutschукраїнськийFrançaisEspañol中国

PowerVR - Historia Kyro i innych ambitnych układów graficznych

Piotr Gontarczyk | 21-04-2019 07:00 |

PowerVR - Początki kafelkowej przemiany i zagubiony Microsoft

Historia prowadząca do powstania PowerVR zaczyna się w 1985 roku, gdy Tony Maclaren tworzy w Wielkiej Brytanii firmę VideoLogic, która skupiać się miała na przetwarzaniu grafiki, akceleracji dźwięku w komputerach osobistych i konsolach do gier, urządzeniami do przechwytywania wideo i do wideo-konferencji, a także domowymi systemami nagłośnienia. Na początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku w VideoLogic trwały prace nad własnym API programowania aplikacji i gier, które miały korzystać z grafiki trójwymiarowej. Początkowo eksperymentowano z grafiką 3D łączoną z elementami dwuwymiarowymi. Gdy w 1992 roku pojawiła się gra Wolfenstein 3D, która właśnie z tego typu rozwiązania korzystała, nagle wzrosło zainteresowanie, a wraz z nim zapotrzebowanie na kolejne, bardziej zaawansowane gry 3D. Warto zauważyć, że Wolfenstein 3D na rynek wszedł w maju 1992 roku i jakoś tak się złożyło, że w firmie VideoLogic właśnie wtedy ruszały prace na Trident Project. Nazwa ta nie miała oczywiście nic wspólnego z firmą Trident, a odnosiła się do projektu pierwszego sprzętowego akceleratora grafiki 3D z bardzo wczesną architekturą PowerVR. W pracach nad Tridentem bardzo istotny był skrót TBDR (Tile-Based Deferred Rendering).

PowerVR - Historia Kyro i innych ambitnych układów graficznych [3]

Rendering kafelkowy (TBDR) wraz z techniką HSR (Hidden Surface Removal) były w architekturach PowerVR zakorzenione od samego początku. Inne firmy przyjęły rozwiązanie IMR (Immediate Mode Rendering). Obie techniki dają te same efekty wynikowe, ale stosowane są w nich różne podejścia do poszczególnych etapów renderowania grafiki 3D. TBDR to technika polegająca na dzieleniu każdej klatki obrazu na mniejsze elementy (kafelki) i dokonywanie wszelkich wyliczeń dla każdego z nich oddzielnie. Technika IMR na papierze wydaje się prostsza, bo wszystkie funkcje matematyczne, wyliczanie pozycji obiektów, nakładanie tekstur, itd., realizowane są klatka po klatce. Sęk w tym, że wbrew pozorom technika TBDR wymaga mniejszej przepustowości podsystemu pamięci graficznej. To pozwala tworzyć mniej skomplikowany akcelerator z kontrolerem VRAM wyposażonym w interfejs o mniejszej szerokości.

PowerVR - Historia Kyro i innych ambitnych układów graficznych [4]

IMR

W renderowaniu TBDR geometria sceny najpierw musi zostać wyliczona i nałożona na siatkę kafelkową. To oznacza, że geometria sceny w każdym kafelku musi być przechowywana oddzielnie. W pierwszych akceleratorach 3D z architekturą PowerVR nakładanie wyliczonej geometrii na poszczególne kafelki wymagało udziału procesora (CPU). Później zadanie to przejął sam GPU. Przydzielanej elementów geometrii dla poszczególnych kafelków ma jednak istotną zaletę - HSR (Hidden Surface Removal). Śledzenie zmian w geometrii umożliwia łatwe wykrywanie wszystkich powierzchni na scenie 3D, które w danej klatce lub w pojedynczym kafelku nie są widoczne z punktu widzenia użytkownika lub gracza. Dzięki temu akceleratory 3D z architekturą PowerVR mogły pomijać przetwarzanie pikseli, które są elementami powierzchni i obiektów zasłanianych przez inne. To daje kolejną oszczędność przepustowości podsystemu pamięci graficznej. Dodatkowo akcelerator nie musi dla zasłoniętych powierzchni wywoływać tekstur - także z pamięci.

PowerVR - Historia Kyro i innych ambitnych układów graficznych [5]

]TBDR

Firma VideoLogic była pierwszą, która miała gotowy projekt architektury akceleratora 3D, który korzystał z techniki renderingu kafelkowego. Nie była to jedyna implementacja tego rozwiązania. Być może wielu z Was nie wie, ale chrapkę na rynek akceleratorów 3D miała firma Microsoft, która w 1996 roku na Siggraph zaprezentowała swój projekt Talisman. Był to zestaw składający się z gotowej architektury akceleratora, a także oprogramowania (API i sterowników), który miał zapewniać te same zalety, co architektura PowerVR. W porównaniu do pierwszej implementacji tej ostatniej, Talisman próbował iść krok dalej umożliwiając wymianę niektórych informacji pomiędzy poszczególnymi kafelkami. Microsoft Talisman rozwiązywał pewne problemy z techniką PowerVR TBDR, aczkolwiek nie dało się tego sprawdzić w praktyce, gdyż projekt nie został ukończony. Zaledwie rok po zapowiedzi, Microsoft wycofał się z prac nad referencyjnym układem 3D o nazwie kodowej Escalante. Technika redenerowania kafelkowego była wykorzystywana później w akceleratorach GP-1 firmy Gigapixel. Dekadę temu TBDR miał pojawić się w procesorach grafiki Intel Larrabee, ale te nigdy nie weszły na rynek. TBDR niecałe pięć lat temu zaczęła w swoich GPU implementować firma NVIDIA - od architektury Maxwell.

Bądź na bieżąco - obserwuj PurePC.pl na Google News
Zgłoś błąd
Liczba komentarzy: 108

Komentarze:

x Wydawca serwisu PurePC.pl informuje, że na swoich stronach www stosuje pliki cookies (tzw. ciasteczka). Kliknij zgadzam się, aby ta informacja nie pojawiała się więcej. Kliknij polityka cookies, aby dowiedzieć się więcej, w tym jak zarządzać plikami cookies za pośrednictwem swojej przeglądarki.