Технология T-Buffer

Что было

В настоящее время очень трудно привлечь внимания потенциального покупателя. Тем более для 3dfx . Последние неудачи, море грязи, вылитое на продукты этой фирмы, отказы от производства. Для нового поколения карт, которое, как правило, открывала именно фирма 3dfx (Voodoo, Voodoo2) нужны совершенно новые идеи. Или же те идеи, которых полным-полно в умах учёных, но никто слыхом не слыхивал о них.

 

 

Итак, если бы новый продукт от 3dfx поддерживал бы 32 битный цвет, большие текстуры, наложение рельефа с помощью карт окружающей среды, то он мало чем отличался бы от своих конкурентов. Нужны абсолютно новые решения. Считая, что в вопросе качества картинки и визуальных эффектов не всё ещё сказано, 3dfx делает упор именно на это. То есть основной задачей 3dfx ставит себе создание технологий, максимально приближающих качество 3D графики к кино, или фотографии. Такой технологией стал T-Buffer.

Microsoft был первым

В 1996 году Microsoft представила новую технологию Talisman. Для тех, кто работал с 3D графикой, или Фотошопом понять смысл этой технологии будет легче. В основе Talisman лежали две функции:

Когерентные уровни- сцена делится на некоторое количество уровней, обрабатывающихся отдельно. Каждый уровень имеет свои параметры (разрешение, свидимость и т.д.). После того, как все уровни обработаны, они накладываются друг на друга в реальном времени, получая картинку. Таким образом можно существенно повысить быстродействие.

Использование 2D-изображений- интересная технология, позволяющая как бы обманывать зрителя. Если фрагмент сцены от одного кадра к другому не изменился, или изменился, но незначительно, то вместо того, чтобы честно рендериться, он заменяется статическим изображением из предыдущих кадров. То есть таким образом, экономя на недвижущихся объектах, можно более качественно и быстро рендерить движущиеся.

3dfx позаимствовала, большей частью, первую функцию.

Смерть FrameBuffer-а? Нет просто его стало больше.

Теперь же вместо обычного Z-Buffer, сцена разбивается на некоторое число уровней, независимо обрабатывающихся видеокартой. Для тех, кто работал с 3DS MAX, следует упомянуть о G-Buffer, который использовался для назначения эффекта объекту в VideoPost. Каждый объект имел номер, на каждый номер соответствовали свои эффекты, несколько объектов могли иметь один номер. На один объект могло накладываться несколько эффектов. Некоторую аналогию можно провести и с Photoshop, где мы независимо обрабатываем уровни картинки, накладывая эффекты на разные её части. И в том, и в другом случае в конце мы получаем картинку. И уже никого не волнует, как мы её получили. Теперь представьте, что видеокарта аналогично рассортировывает объекты по уровням, на каждый накладывает свой эффект, рендерит каждый уровень, затем полученные кусочки собирает в одно изображение. И всё это в реальном времени. Зачем это нужно? Затем, чтобы была возможность наиболее эффективно применить следующие эффекты: Motion Blur (размытие движения), Focal Blur (размытие картинки), Мягкие тени (soft shadows), Reflectance Blur (размытые отражения), Spatial Antialiasing (полный антиалиазинг). В отличие от FrameBuffer, где буфер делится на передний и обратный буферы и обменивается ими в процессе рендеринга, T-Buffer имеет иерархию уровней, склеивающихся в одну картинку, подобно мозайке.

Разумеется для такой обработки уровней двух конвейеров может не хватить. Для этого будут использоваться Layered pipelines - конвейеры, работающие параллельно. Объёдинять уровни в одну картинку будет специальный блок- Compositor.

Итак, что мы знаем о тех преимуществах, которые нам обещает сия технология.

Motion Blur.- Попробуйте сфотографировать несущийся по трассе мотоцикл. При обычной выдержке (1/250с.) изображение получится размытым, если он движется не прямо на вас, а мимо вас. С помощью этого эффекта, можно легко заставить нас ощутить скорость движения объекта. Если в среде с движущимися объектами один движется намного быстрее других, то применение к нему Motion Blur создаст впечатление, что его скорость во много раз выше его настоящей скорости. Также с помощью Motion Blur, применённого к нескольким объектам можно создать эффект "замедляющегося времени".

Focal Blur -Если в кадре два человека стоят один ближе к вам, другой дальше, то передать их разговор будет удобнее с помощью именно этого эффекта. Это как в кино. Тот объект, который должен привлечь ваше внимание остаётся в фокусе, остальная картинка размывается. С помощью этого эффетка удобнее всего будет передавать вид "из глаз" в трёхмерных играх, так ка даст возможность реально оценивать расстояния между объектами.

Reflectance Blur -Обычное отражение вряд ли подойдёт для передачи отражения отполированной мебели, поверхности автомобиля, непрозрачного стекла. Здесь нужно именно размытие отражения. Причём от степени размытия будет зависить восприятие материала. И даже его возраст. Так, например мы сможем отличить выкрашенные в один цвет деревянную, стеклянную, хромовую поверхности.

Spatial Antialiasing - Также известен как Full Scene Spatial Antialiasing, это то, за что борятся многие разработчики 3D видеочипов. Дело в том, что технология это очень ресурсоёмкая. Даже обычный Full Scene Antialiasig на сегодня существующих видеосистемах для домашнего использования практически не работает. При использовании понижает скорость в несколько раз. Технология же пространственного сглаживания предназначена не только для удаления неровностей на краях поверхностей, но также для избавления от пропадающих и появляющихся полигонов. Тут нужно появление. Частенько в 3D играх можно увидеть как "пляшет" один или несколько полигонов. Например, объект, толщина которого бесконечно мала, может мигать, появляться и исчезать в пространстве при движении относительно него. Эту проблему и устраняет пространственный антиалиасиг.

T-Buffer сегодня!

Один из заявленных эффектов T-Buffer, а именно Spatial Antialiasing был продемонстрирован фирмой 3dfx на специальном оборудовании Mercury. Mercury- это четыре видеокарты Obsidian2 200SBi, каждая из которых представляет собой "сдвоенный" Voodoo2 с 24 мегабайтами памяти, плюс плата AAlchemy крепящаяся сверху и заставляющая всё это работать вместе. Итак, мы имеем 8 наборов чипов Voodoo2 и 96 мегабайт памяти.

Mercury

Именно эта система позволяет сегодня реализовывать Full Scene Spatial Antialiasing в реальном времени, с применением технологии SuperSampling (более точный расчёт сцены) в разрешениях вплоть до 1024х768. Так что готовьте денежки.

T-Buffer завтра!

Поддержка T-Buffer будет включена в DirectX8. Когда появятся первые приложения, его поддерживающие- неизвестно. К слову сказать, T-Buffer собирается стать открытым, то есть любой производитель сможет включить в свой чип поддержку T-Buffer. И, возможно, что первые чипы, поддерживающие его, появятся раньше у конкурентов, нежели у 3dfx.

Не стоит бросать всё и начинать копить деньги на Voodoo4/Napalm, вполне возможно, что T-Buffer станет такой же уловкой, как Анизотропная фильтрация в RivaTNT. Возможно, что 3dfx опять пытается всех обмануть. Но это покажет время. А время у нас есть, ведь Voodoo4/Napalm выйдет не раньше лета 2000 года.

T-Buffer в будущем!

Так как для работы T-Buffer понадобятся большой объём видеопамяти, четырёхконвейерная архитектура чипа, ещё независимые конвейеры обработки текстур, то реально мы получим действительно работающую и поддерживающуюся производителями игр технологию к концу 2000 года. Именно в это время можно подумать о видеокарте с поддержкой T-Buffer, будет ли она от 3DLabs, ATI Technologies inc. или nVidia.

LIKE OFF
15/08.99