Verwandeln, Ausschneiden und Beleuchtung - Wikipedia

Transformation, Ausschnitt und Beleuchtung ( T & L oder manchmal TCL ) ist ein Begriff, der in der Computergrafik verwendet wird.

Überblick [ edit ]

Transformation ist die Aufgabe, eine zweidimensionale Ansicht einer dreidimensionalen Szene zu erzeugen. Beschneiden bedeutet, nur die Teile der Szene zu zeichnen, die nach dem Rendern im Bild vorhanden sind. Beleuchtung ist die Aufgabe, die Farbe der verschiedenen Oberflächen der Szene auf der Grundlage von Beleuchtungsinformationen zu ändern.

Hardware [ edit ]

Hardware T & L wurde seit 1993 von Arcade-Systemplatinen verwendet, ^[1] und seit der Reality Coprocessor GPU von Nintendo 64 im Jahr 1996 ^[2] Personal Computer implementierten T & L bis 1999 in Software, da davon auszugehen war, dass schnellere CPUs mit den Anforderungen an immer realistischeres Rendering Schritt halten könnten. 3D-Computerspiele der damaligen Zeit erzeugten jedoch immer komplexere Szenen und detaillierte Beleuchtungseffekte, die wesentlich schneller waren als die Steigerung der Prozessorleistung.

Nvidias GeForce 256 wurde Ende 1999 veröffentlicht und führte Hardwareunterstützung für T & L in den Markt für PC-Grafikkarten für Endverbraucher ein. Es hatte eine schnellere Vertex-Verarbeitung, nicht nur aufgrund der T & L-Hardware, sondern auch wegen eines Cache, der es unter bestimmten Umständen vermeidet, denselben Vertex zweimal zu verarbeiten. Während DirectX 7.0 (insbesondere Direct3D 7) die erste Version dieser API zur Unterstützung von T & L für Hardware war, unterstützte OpenGL dies weitaus länger und war in der Regel der Bereich älterer, professionell orientierter 3D-Beschleuniger, die stattdessen für computergestütztes Design (CAD) entwickelt wurden Spiele.

S3 Graphics brachte den Savage 2000-Beschleuniger Ende 1999 kurz nach GeForce 256 auf den Markt, aber S3 entwickelte niemals funktionierende Direct3D 7.0-Treiber, die die Unterstützung für Hardware-T & L aktiviert hätten. ^[3]

Nützlichkeit [ edit ]

Hardware T & L hatte zu dieser Zeit keine breite Anwendungsunterstützung in Spielen (hauptsächlich, weil Direct3D-Spiele ihre Geometrie in der CPU transformierten und keine indizierten Geometrien verwenden durften), so Kritiker, dass es wenig Wert auf die Realität hat . Anfangs war es in einigen OpenGL-basierten 3D-Ego-Shooter-Titeln der Zeit nur von Vorteil, vor allem Quake III Arena . 3dfx und andere konkurrierende Grafikkartenfirmen behaupteten, dass eine schnelle CPU das Fehlen einer T & L-Einheit ausgleichen würde.

Die erste Reaktion von ATI auf GeForce 256 war der Dual-Chip-Rage Fury MAXX. Durch die Verwendung von zwei Rage-128-Chips, die jeweils einen alternativen Frame darstellen, konnte die Karte etwas an die Leistung von SDR-Speicher-GeForce-256-Karten heranrücken, die GeForce 256-DDR behielt jedoch weiterhin die Höchstgeschwindigkeit bei. ^[4] ATI entwickelte eine eigene GPU die als Radeon bekannte Zeit, in der auch Hardware-T & L implementiert wurde.

Die Voodoo5 5500 von 3dfx verfügte nicht über eine T & L-Einheit, konnte jedoch die Leistung der GeForce 256 übertreffen, obwohl die Voodoo5 erst spät auf den Markt kam und bei ihrer Veröffentlichung nicht mit der nachfolgenden GeForce 2 GTS mithalten konnte.

Der 2001 veröffentlichte PowerVR Kyro II von STMicroelectronics konnte sich mit den teureren ATI Radeon DDR und NVIDIA GeForce 2 GTS in Benchmarks der Zeit messen, auch wenn keine Hardware-Transformation und -Leuchte vorhanden war. Da immer mehr Spiele für Hardwaretransformation und Beleuchtung optimiert wurden, verlor der KYRO II seinen Leistungsvorteil und wird von den meisten modernen Spielen nicht unterstützt.

Der 3DMark 2000 von Futuremark setzte stark auf Hardware T & L, was dazu führte, dass der Voodoo 5 und der Kyro II in den Benchmark-Tests jeweils schlecht abschätzten, im Vergleich zu den Budget-T & L-Grafikkarten wie GeForce 2 MX und Radeon SDR.

Industriestandardisierung [ edit ]

Bis zum Jahr 2000 würde nur ATI mit ihrer vergleichbaren Radeon 7xxx-Serie in direktem Wettbewerb mit Nvidias GeForce 256 und GeForce 2 stehen. Bis Ende 2001 Alle diskreten Grafikchips hätten Hardware-T & L.

Die Unterstützung von Hardware T & L sicherte der GeForce und Radeon eine starke Zukunft, im Gegensatz zu ihren Direct3D 6-Vorgängern, die auf Software-T & L basierten. Während Hardware T & L keine neuen Rendering-Funktionen hinzufügt, ermöglichte die zusätzliche Leistung weitaus komplexere Szenen und eine zunehmende Anzahl von Spielen empfahl es trotzdem, mit optimaler Leistung zu laufen. GPUs, die T & L in Hardware unterstützen, werden normalerweise als DirectX 7.0-Generation betrachtet.

Nachdem Hardware-T & L in GPUs zum Standard geworden war, war DirectX 8.0 der nächste Schritt in der Computer-3D-Grafik mit vollständig programmierbaren Scheitelpunkten und Pixel-Shadern. Viele frühe Spiele, die DirectX 8.0-Shader verwenden, wie Half-Life 2 machten diese Funktion jedoch optional, sodass DirectX 7.0-Hardware-T & L-GPUs das Spiel weiterhin ausführen können. Zum Beispiel wurde die GeForce 256 in Spielen bis etwa 2006 unterstützt, in Spielen wie Star Wars: Empire at War .

Referenzen [ edit ]