Transformace, ořezávání a osvětlení - Transform, clipping, and lighting
Transformace, ořezávání a osvětlení ( T&L nebo TCL ) je termín používaný v počítačové grafice .
Přehled
Transformace je úkolem vytvoření dvojrozměrného pohledu na trojrozměrnou scénu. Oříznutí znamená pouze vykreslení částí scény, které budou na obrázku po dokončení vykreslení. Osvětlení je úkolem změnit barvu různých povrchů scény na základě světelných informací.
Hardware
Hardware T&L byl používán systémovými deskami arkádových her od roku 1993 a domácími herními konzolami od SCU-DSP od Sega Saturn a GTE Sony PlayStation v roce 1994 a RSP Nintendo 64 v roce 1996, ačkoli to nebylo Tradiční hardware T&L, ale stále softwarový T&L běžící na koprocesoru namísto hlavního CPU a lze jej použít také pro základní programovatelné shadery pixelů a vrcholů. Tradičnější hardwarové T&L se objeví na konzolích s GameCube a Xbox v roce 2001 (PS2 stále používá vektorový koprocesor pro T&L). Osobní počítače implementovaly T&L do softwaru do roku 1999, protože se věřilo, že rychlejší CPU budou schopny držet krok s požadavky na stále realističtější vykreslování. Nicméně, 3D počítačové hry té doby byly produkovat stále složitější scény a podrobně světelné efekty mnohem rychlejší než růst zpracovatelského CPU síly.
Nvidia s GeForce 256 byl propuštěn v pozdní 1999 a zavedlo podporu hardware pro T & L do spotřebitelských PC grafické karty trhu. Mělo rychlejší zpracování vrcholů nejen díky hardwaru T&L, ale také kvůli mezipaměti, která zabránila tomu, aby v určitých situacích bylo nutné zpracovávat stejný vrchol dvakrát. Zatímco DirectX 7.0 (zejména Direct3D 7) bylo prvním vydáním tohoto API na podporu hardwarových T&L, OpenGL ho podporoval mnohem déle a byl typicky v kompetenci starších profesionálně orientovaných 3D akcelerátorů, které byly navrženy pro počítačově podporovaný design (CAD) místo hry.
S3 Graphics zahájila akcelerátor Savage 2000 na konci roku 1999, krátce po GeForce 256, ale S3 nikdy nevyvinul funkční ovladače Direct3D 7.0, které by umožňovaly hardwarovou podporu T&L.
Účelnost
Hardware T&L neměl v té době širokou podporu aplikací ve hrách (hlavně kvůli tomu, že hry Direct3D transformovaly svou geometrii na CPU a nebylo jim dovoleno používat indexované geometrie), takže kritici tvrdili, že má malou skutečnou hodnotu. Zpočátku to bylo jen o něco přínosné v několika titulech 3D stříleček z pohledu první osoby z OpenGL té doby, zejména v Quake III Arena . Společnost 3dfx a další konkurenční společnosti vyrábějící grafické karty tvrdily, že rychlý procesor by nahradil nedostatek jednotky T&L.
Počáteční odpovědí ATI na GeForce 256 byl dvoučipový Rage Fury MAXX . Použitím dvou čipů Rage 128, z nichž každý vykreslil alternativní snímek, se karta dokázala trochu přiblížit výkonu karet SDR GeForce 256 SDR paměti, ale GeForce 256 DDR si stále udržovala nejvyšší rychlost. Společnost ATI vyvíjela svůj vlastní grafický procesor v té době známý jako Radeon, který také implementoval hardwarové T&L.
3dfx je VooDoo5 5500 neměl T & L jednotka, ale to bylo schopné odpovídat výkonu GeForce 256, i když VooDoo5 bylo pozdě na trhu a jeho vydání nemůže odpovídat následujícího GeForce 2 GTS.
STMicroelectronics " PowerVR Kyro II , které vyšlo v roce 2001, byl schopný soupeřit s nákladnější ATI Radeon DDR a NVIDIA GeForce 2 GTS v měřítek té doby, i když nemají hardware transformace a osvětlení. Jelikož stále více a více her bylo optimalizováno pro hardwarovou transformaci a osvětlení, ztratila KYRO II svoji výkonnostní výhodu a většina moderních her ji nepodporuje.
Futuremark 3DMark 2000 silně využíval hardwarové T&L, což vedlo k tomu, že Voodoo 5 a Kyro II špatně bodovaly v testech benchmarku, za levnými T&L grafickými kartami, jako jsou GeForce 2 MX a Radeon SDR.
Průmyslová standardizace
Do roku 2000 by pouze ATI s jejich srovnatelnou řadou Radeon 7xxx zůstalo v přímé konkurenci s GeForce 256 a GeForce 2 od Nvidia . Do konce roku 2001 by všechny diskrétní grafické čipy měly hardwarové T&L.
Podpora hardwaru T&L zajistila GeForce a Radeon silnou budoucnost, na rozdíl od předchůdců Direct3D 6, kteří se spoléhali na softwarové T&L. Zatímco hardware T&L nepřidává nové funkce vykreslování, mimořádný výkon umožňoval mnohem složitější scény a stále větší počet her ho přesto doporučoval pro optimální výkon. GPU, které podporují T&L v hardwaru, se obvykle považují za generaci DirectX 7.0.
Poté, co se hardwarové T&L staly standardem v GPU, dalším krokem v počítačové 3D grafice byl DirectX 8.0 s plně programovatelnými shadery vrcholů a pixelů . Mnoho raných her využívajících shadery DirectX 8.0, jako je například Half-Life 2 , nicméně umožňovalo volitelnost, takže hardwarové T&L GPU DirectX 7.0 mohly tuto hru stále provozovat. Například GeForce 256 byla podporována ve hrách přibližně do roku 2006, ve hrách jako Star Wars: Empire at War .