Er vi avhengige av grafikkraft? Er Nvidia og AMD, i virkeligheten, pushers av den mest vanedannende shader skag?

I enhver annen tur i livet ville du bli slått av for å rehab for denne intense selvdestruktiv syklusen av rusmisbruk. Men akkurat som den heroinavhengige, som for tiden prøver å bryte inn i hjemmet ditt og stjele ditt glede og spilsystem, er PC-industrien avhengig av grafikk.

Det er drivkraften bak spillene vi elsker, og årsaken til at vi elsker PCen så mye i utgangspunktet, og hvorfor konsoller vil alltid være leker i sammenligning. Selvfølgelig kan vi vende oss, kaste hendene våre himmelen og rope. "Nok er nok, denne galskap må ende! Stopp utviklingen! Grafikkortet mitt er bra nok. ' Men hvor vil det få oss? Vi vil fortsatt spille Gravrøver på et originalt 3dfx Voodoo-kort.

Den desperate sannheten er vi trenger, vi lengter etter at treffet med hardcore 3D-akselerasjon. Vi trenger hjelp, vi trenger behandling, det vi trenger er det nyeste grafikkortet. Skyve det lange kortet inn i et tett PCI Express-spor, føles alltid så bra.

I mange år har vi vært lykkelige i dette voldelige forholdet. Clinging til vårt aldringskort, prøver å skrap de siste restene av en anstendig bildefrekvens sammen ved å installere hackede drivere og slippe oppløsningen, til vi ender opp med å krysse tilbake til vår favoritt grønne eller røde forhandler for en ny hit med deilig 3D.

Men i dag er det magiske hit ikke bare om grafikk: fra HD-dekoding og fysikkakselerasjon til GP-GPU-funksjoner, tilbyr grafikkortet mye teknologi. Den neste generasjonen av kort er satt opp til denne teknologien til et nytt nivå, og med adventen til en ny pusher på scenen - i form av chipgigant Intel - er hele grafikkmarkedet satt for en enorm shake up.

Det vil være en kombinasjon av ny konkurranse, endring av krav og den utviklende teknologien som bringer generell prosessering og grafikkbehandling nærmere og nærmere sammen. Men hva vil skje når disse to verdenene kolliderer? La oss finne det ut…

Tilbake i tid

Ikke at vi vil dvele på fortiden, men hvordan begynte dette vanedannende forholdet? Svaret ligger på hvilke PCer som var tilbake på begynnelsen av nittitallet og hvordan 3D-bilder genereres i utgangspunktet. Så kan vi ta deg tilbake, tilbake, tilbake i tid til når originalen Undergang, Duke Nuke 'em 3D og Wing Commander utsmykket våre skjermer.

3D-spill var en forenklet affære - noen ganger referert til som "vektor spill". 3D-linjeposter ble laget av vektorer; en matematisk konstruksjon og ingenting mer enn en linje i rommet definert av to punkter. Sett tre vektorer sammen, og du får en trekant, legg nok trekanter sammen, og du kan danne noe.

  • 12 grunner PC-spill er bedre enn konsoller

Heldigvis for din gjennomsnittlige 7MHz, 16-bits prosessor, kan vektorer manipuleres ved hjelp av enkle matriser, slik at de kan skaleres og roteres i vår imaginære plass før de blir trukket på skjermen. Men linjer er ikke veldig spennende, med mindre de er hvite og bolivianske opprinnelse.

Som en steinstein til ekte 3D, Undergang og klonene hans var basert på 2D-kart som hadde enkel høydeinformasjon, og den faktiske 3D-effekten var en strukturert veggprojeksjon. På samme måte var monstrene flate bitmaps plassert på samme 2D-kart, skalert i henhold til avstanden fra spilleren.

IKKE SÅ ELITE: Grafikk har kommet langt siden de mørke dagene i 1982

Dette kombinert med pseudobelysningseffekter aktiverte ID Software for å generere en grunnleggende, fullstendig 3D-verden på en lite 386 PC. Raskere prosessorer har gjort det mulig for devs å kombinere teksturhåndteringen som brukes Undergang med en ekte full 3D Vector Engine for å lage likeså Avstamning i 1995, og i 1996, den seminal Skjelv.

Men til tross for all intelligens av disse motorene, var utrolige grunnleggende evner, slik som teksturfiltrering, og forblir ganske enkelt for prosessorintensiv for en standard CPU for å til og med vurdere å prøve i sanntid.

Accelerasjon himmelen

Første gang våre gelatinøse øyeboller stirret på glatte teksturer og lyseffekter i Skjelv eller eksplosive effekter av innkommende, vi var hekta. Det var disse typer effekter og evner som aktiverte en midten av nittitallet PC for å trekke av arkadegrafikk.

Selv om du ikke ønsker å dykke inn på gradnivåfag, for å virkelig forstå hvorfor grafikkort eksisterer som de gjør i dag, er det nyttig å vite hva som kreves for å skape den øyeffektive 3D-skjermen vi liker. Som du vil se grafikkort startet med å håndtere bare en brøkdel av den totale prosessen, frem til i dag hvor de omfavner nesten hele oppgaven.

Vi har allerede nevnt vektorer og hvordan de kan brukes til å bygge opp modeller fra trekantede masker. Du starter her med modellene dine, disse må transformeres og skaleres for å passe inn i et virtuelt "verdensbilde", applikasjonen bruker deretter et "visningsrom", som er hvordan spilleren vil se denne verden. Det er et pyramidvolum kuttet ut av verdensrommet og begrenser det eneste området av interesse for rendereren.

Fra denne pyramiden får vi utklippsplassen, som er det synlige firkantet i vårt virtuelle visningsport, og til slutt blir de oversatt til skjermområdet hvor 2D x / y-koordinatene beregnes klar for pixelgengivelsen. Disse trinnene er viktige som opprinnelig ble dette gjort på CPU, men stadier ble sakte flyttet til GPU. Så er du fortsatt hos oss?

Som det er den enkle delen, er hver av disse "visningene" nødvendige for ulike stadier i gjengivelse. For å hjelpe til med å optimalisere gjengivelsen er det fornuftig å kaste bort alle uutviklede trekanter. Occlusion culling vil fjerne obscured objekter, trivial klipping fjerner objekter utenfor "view space" og endelig culling bestemmer hvilke trekanter som vender bort fra betrakteren og så kan ignoreres.

Klipromsvisningen er opprettet fra denne gjenværende verdensrommet, og noen modeller som bisecter visningsgrensboksen må klippes av og retesselleres, og bare etterlater de synlige trekanter i den endelige scenen.