Преобразование, обрезка и освещение - Transform, clipping, and lighting
Преобразование, отсечение и освещение ( T&L или TCL ) - это термин, используемый в компьютерной графике .
Обзор
Преобразование - это задача создания двухмерного изображения трехмерной сцены. Обрезка означает рисование только тех частей сцены, которые будут присутствовать в изображении после завершения рендеринга. Освещение - это задача изменения цвета различных поверхностей сцены на основе информации об освещении.
Аппаратное обеспечение
Hardware T&L использовалось в системных платах для аркадных игр с 1993 года, а в домашних игровых консолях - со времен SCU-DSP от Sega Saturn, GTE от Sony PlayStation в 1994 году и RSP от Nintendo 64 в 1996 году, хотя это было не так. t традиционный аппаратный T&L, но все же программный T&L, работающий на сопроцессоре вместо основного процессора, и может также использоваться для элементарных программируемых пиксельных и вершинных шейдеров. Более традиционное оборудование T&L появится на консолях с GameCube и Xbox в 2001 году (PS2 все еще использует векторный сопроцессор для T&L). Персональные компьютеры реализовывали T&L в программном обеспечении до 1999 года, поскольку считалось, что более быстрые процессоры смогут удовлетворить потребности в еще более реалистичном рендеринге. Однако 3D- компьютерные игры того времени создавали все более сложные сцены и детализированные световые эффекты намного быстрее, чем увеличивалась вычислительная мощность процессора.
Nvidia «s GeForce 256 был выпущен в конце 1999 года и введена поддержка аппаратного обеспечения для T & L для потребителя ПК видеокарты рынка. У него была более быстрая обработка вершин не только из-за оборудования T&L, но и из-за кеша, который избавлял от необходимости обрабатывать одну и ту же вершину дважды в определенных ситуациях. Хотя DirectX 7.0 (особенно Direct3D 7) был первым выпуском этого API для поддержки аппаратного T&L, OpenGL поддерживал его гораздо дольше и, как правило, был прерогативой старых профессионально ориентированных 3D-ускорителей, которые были разработаны для автоматизированного проектирования (САПР) вместо игры.
S3 Graphics запустила ускоритель Savage 2000 в конце 1999 года, вскоре после GeForce 256, но S3 так и не разработала рабочие драйверы Direct3D 7.0, которые обеспечивали бы поддержку аппаратного T&L.
Полезность
В то время у Hardware T&L не было широкой поддержки приложений в играх (в основном из-за того, что игры Direct3D преобразовывали свою геометрию на ЦП и не позволяли использовать индексированную геометрию), поэтому критики утверждали, что это не имело реальной ценности. Первоначально это было лишь в некоторой степени выгодно в нескольких играх того времени, основанных на OpenGL, в 3D -шутерах от первого лица , в первую очередь в Quake III Arena . 3dfx и другие конкурирующие производители видеокарт утверждали, что быстрый процессор восполнит отсутствие модуля T&L.
Первым ответом ATI на GeForce 256 стал двухчиповый Rage Fury MAXX . Благодаря использованию двух чипов Rage 128, каждый из которых рендерил альтернативный кадр, карта смогла несколько приблизиться по производительности к картам GeForce 256 с SDR-памятью, но GeForce 256 DDR по-прежнему сохраняла максимальную скорость. В то время ATI разрабатывала свой собственный графический процессор, известный как Radeon, который также реализовал аппаратный T&L.
3dfx «s Voodoo5 5500 не имеет T & L блок , но он был в состоянии соответствовать производительности GeForce 256, хотя Voodoo5 опоздала на рынок и его освобождение не может соответствовать грядущие GeForce 2 GTS.
STMicroelectronics " PowerVR Kyro II , выпущенный в 2001 году, был в состоянии конкурировать с более дорогих ATI Radeon DDR и NVIDIA GeForce 2 GTS в тестах того времени, несмотря на отсутствие аппаратного преобразования и освещения. Поскольку все больше и больше игр были оптимизированы для аппаратного преобразования и освещения, KYRO II потерял преимущество в производительности и не поддерживается большинством современных игр.
В 3DMark 2000 Futuremark интенсивно использовалось оборудование T&L, что привело к тому, что Voodoo 5 и Kyro II показали низкие результаты в тестовых тестах, уступая бюджетным видеокартам T&L, таким как GeForce 2 MX и Radeon SDR.
Промышленная стандартизация
К 2000 году только ATI с их сопоставимой серией Radeon 7xxx будет оставаться в прямой конкуренции с GeForce 256 и GeForce 2 от Nvidia . К концу 2001 года все дискретные графические чипы будут иметь аппаратный T&L.
Поддержка аппаратного T&L гарантировала GeForce и Radeon хорошее будущее, в отличие от своих предшественников Direct3D 6, которые полагались на программное обеспечение T&L. Хотя аппаратный T&L не добавляет новых функций рендеринга, дополнительная производительность позволяет обрабатывать гораздо более сложные сцены, и все большее количество игр в любом случае рекомендуют запускать его с оптимальной производительностью. Графические процессоры с аппаратной поддержкой T&L обычно относятся к поколению DirectX 7.0.
После того, как аппаратный T&L стал стандартом для графических процессоров, следующим шагом в компьютерной 3D-графике стал DirectX 8.0 с полностью программируемыми вершинными и пиксельными шейдерами . Тем не менее, многие ранние игры, использующие шейдеры DirectX 8.0, такие как Half-Life 2 , сделали эту функцию необязательной, поэтому аппаратные графические процессоры T&L DirectX 7.0 все еще могли запускать игру. Например, GeForce 256 поддерживалась в играх примерно до 2006 года, в таких играх, как Star Wars: Empire at War .