Echtzeit-3D-Grafiken sind solche, die schnell genug generiert werden, um eine flüssige Bewegungsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Heute haben alle Computer und Handys diese Kapazität, aber das war erst Mitte der 90er Jahre der Fall, als sie begannen, in Videospielen standardisiert zu werden. Genauer gesagt aufgrund des Booms bei Arcade-Automaten aufgrund von SEGAs Model-Systemen und bei Konsolen aufgrund des Aufstiegs von Playstation und Nintendo64. Heute werden wir Sie daran erinnern die erste Grafikkarte für 3D-Videospiele in der PC-Geschichte , der 3Dfx-Voodoo-Grafik .
Heute ist das Konzept einer 3D-Karte verschwunden, da es in die Grafikkarte integriert war, aber am Anfang waren beide Komponenten getrennt und deshalb brauchten wir zwei Karten: eine für 2D und eine für 3D. Obwohl sie alle die grundlegende Arbeitsweise von der Silicon Graphics Reality Engine mit Verbesserungen und Ergänzungen im Laufe der Zeit geerbt haben, war die Wahrheit, dass die ersten Modelle, die auf den Markt kamen, leistungsschwach waren und als 3D-Entschleuniger bezeichnet wurden.
Die Geschichte von 3Dfx Voodoo Graphics
1994 gründeten Gary Tarolli, Scott Sellers und Ross Smith eine Firma namens 3Dfx Interaktiv . Ein aufstrebendes Unternehmen, das ein sehr kurzes Leben hatte, aber die Welt der PC-Videospiele in der zweiten Hälfte der 90er Jahre geprägt hat. Eine Reihe von Fehlentscheidungen und die Unkenntnis des Marktes führten sie in den Bankrott, aber sie haben die Ehre, die erste 3D-Karte für Videospiele zu entwickeln, die sogenannte Voodoo Graphics, die auch SST-1 genannt wird und dank Es ist leistungsstark und einfach zu programmieren Glide-Grafik-API, es dominierte schließlich den 3D-PC-Spielemarkt, da ich auch den Sound Blaster mit dem Sound gemacht hatte.
Die Ursprünge von Voodoo Graphics finden sich in Iris Indigo von Silicon Graphics . Eine Low-Cost-Workstation, an der ich gearbeitet hatte, Gary Tarolli. Seine Besonderheit besteht darin, dass ihm die Hardware fehlte, um das Front-End der 3D-Pipeline auszuführen. Das heißt, es überließ die Arbeit der Berechnung der Geometrie der Szene dem Prozessor, aber die Arbeit der Rasterung, Texturierung und Zeichnung auf dem Bildschirm wurde von dieser Karte ausgeführt. Prinzip, das sie mit dem ersten 3Dfx-Produkt angewendet haben.
Zur gleichen Zeit gründete ein anderer der Gründer, Scott Settlers, eine Firma namens Pellucid, die nicht sehr erfolgreich war und deren Ziel es war, ein Grafiksystem zu schaffen, das es einem PC ermöglichen würde, das gleiche Niveau wie eine SGI-Workstation zu haben, das Ergebnis Es war eine Doppelkarte, die als Irisvision getauft wurde und leider blieb es aufgrund des Mangels an Software und Support sehr unbemerkt. Frustriert brachte Siedler selbst Tarolli und Smith zusammen 3 1994Dfx Interactive zu gründen.
Die ersten Schritte in den Arkaden
Zu dieser Zeit waren 3D-Grafiken auf dem PC nicht sehr beliebt, höchstens hatten wir DOOM und seine Klone, die auf der Verwendung der Ray-Casting-Technik mit Voxeln oder volumetrischen Pixeln basierten, aber nichts, um 3D-Grafiken basierend auf dem Bau der Modelle zu verwenden Eckpunkte. Dies lag daran, dass die Fließkomma-Rechenleistung von Prozessoren wie dem 486 begrenzt war. Workstations von Silicon Graphics verwendeten CPUs der Marke MIPS, die jetzt nicht mehr existieren. Welche SONY und Nintendo würde auch in ihren ersten Konsolen mit Unterstützung für dreidimensionale Grafiken übernehmen.
Denn in seinem Projekt konnte er das OpenGL oder IrisGL, auf dem die Iris Indigo-Hardware basierte, nicht kopieren. Also erstellten sie eine Kopie der modifizierten API mit einigen entfernten Funktionen, um zu sehen, wie ein 90-MHz-Pentium die Geometrie der Szene ausführen könnte, die in der Zukunft von Voodoo Graphics nicht ausgeführt werden würde. Sie erzielten mit durchschnittlich 300 Dreiecken pro Sekunde mehr als zufriedenstellende Ergebnisse. Auf Augenhöhe mit den Arcade-Automaten der Zeit und über PlayStation und Nintendo64.
Das Ziel war es, den SST-1 oder Voodoo Graphics zuerst in Spielhallen zu veröffentlichen. In ihnen hatte es begonnen, in einem Wettbewerb zwischen SEGA und Namco zu erscheinen, der in Wirklichkeit ein verdeckter Wettbewerb zwischen Martin Marrieta (später Lockhead Martin) und Evans & Sutherland war. Also 3Dfx über die Möglichkeit, in diesen Markt einzutreten, was sein ursprüngliches Ziel war.
Einstieg in die PC-Welt
Das Glück von 3Dfx änderte sich dank einer Karambolage seit Jahren zum Preis von RAM Der Speicher ging durch die Decke, da es Mitte der MS-DOS-Ära nicht üblich war, Speicherkonfigurationen mit großen Kapazitäten zu sehen. Das Paradoxe war, dass es sehr billig in der Herstellung war, aber da es keine Nachfrage seitens der Anwendungen gab, hielten die Hersteller es hochpreisig. Was auch die restliche Hardware betraf.
Die Ankunft von Windows 95 und die hohen Anforderungen an RAM für die damalige Zeit stürzte der Preis von EDO-RAM ab, das von Voodoo Graphics verwendet wurde und es aus Kostengründen ermöglichte, es für PCs zu verwenden . Allerdings war es notwendig, die Spiele für die Glide-API anzupassen, damit sie in ihrer ganzen Pracht genutzt werden können. Der erste, der dies tat, war der erste Tomb Raider, und eine angepasste Version von Quake sollte folgen . Dank Voodoo Graphics sind wir von pixeligen Grafiken mit 320 x 240 Pixeln auf 640 x 480 Pixel umgestiegen. Das heißt, eine vierfache Erhöhung der Auflösung und mit Texturfilterung und anderen Effekten.
Die Wirkung und der Erfolg waren so groß, dass sie begannen, aus den Läden zu fliegen, und der Rest der Unternehmen begann, Patches und Updates für ihre Spiele zu erstellen. Der PC avancierte fortan zum technologischen König in Sachen Spiele und war den Konsolen grafiktechnisch um Jahre voraus.
Voodoo-Grafikarchitektur
Sie können die Architektur von Voodoo Graphics im Diagramm unten sehen, Es basiert auf zwei verschiedenen Chips namens FBI und TREX und Der EDO-RAM-Speicher ist in zwei verschiedene Vertiefungen unterteilt . Im ersten werden sowohl der Bildpuffer als auch der Tiefenpuffer gezeichnet, und im zweiten werden die Texturen gefunden, bei denen es sich um Bilder handelt, die früher auf Objekten platziert wurden, um die Materialien darzustellen, aus denen sie bestehen.
Es implementierte eine eingeschränkte Version des 3D-Rohrleitung und erforderte eine zusätzliche SVGA-Karte, um zu funktionieren , beide über ein VGA-zu-VGA-Kabel miteinander verbunden, und Voodoo Graphics umgangen, außer mit Glide- oder MiniGL-Anwendungen (einer abgespeckten Version von OpenGL). , an diesem Punkt übernahm er die Kontrolle. Wohlgemerkt, es hatte eine Reihe von Auflösungsbeschränkungen, da es konnte Bilder nur mit 640 x 480 oder 800 x 600 Pixeln im Vollbildmodus ausgeben . Da fehlten die notwendigen Mechanismen, um einen zusammengesetzten Bildpuffer zu erstellen.
Wie hat es funktioniert?
In jedem Frame des Spiels führte die Voodoo-Grafik die folgenden Schritte auf geordnete und sich wiederholende Weise aus:
- Der Renderer verarbeitet die Geometrie der Szene und erstellt eine Bildschirmliste von allem, was Voodoo Graphics mit den verschiedenen Dreiecken zu tun hat, aus denen sie besteht. Diese Liste wird über den PCI-Port gesendet, der nicht mit dem aktuellen PCI Express verwechselt werden sollte.
- Die Liste der Dreiecke wird im laufenden Betrieb vom FBI-Chip empfangen, der den Rasterisierungsprozess durchführt, der die 3D-Vektorinformationen in Pixelgruppen im 2D-Raum umwandelt, damit TREX sie als solche verarbeiten kann.
- Sobald das FBI die Pixelgruppen erstellt hat, ist es an der Zeit, sie an TREX zu senden, das seinen Speicher für Texturen verwendet, um jedes Objekt auf die richtige Weise einzufärben. Dieser Chip führt auch eine Texturfilterung sowie einige andere Farbmischprozesse durch.
- Im letzten Schritt sendet TREX die bereits texturierten Dreiecke in Pixeln an das FBI zurück, das sie anweist, sie in den Bildpuffer zu schreiben, um sie später an den Monitor zu senden.
Hatten Sie schließlich diese 3D-Karte oder einen ihrer Nachfolger in Ihrem alten PC? Hinterlassen Sie es uns in den Kommentaren und teilen Sie Ihre Erinnerungen.
