Realtime 3D-afbeeldingen zijn afbeeldingen die snel genoeg worden gegenereerd om vloeiende bewegingssnelheid te geven. Tegenwoordig hebben alle computers en mobiele telefoons deze capaciteit, maar dit was niet het geval tot het midden van de jaren 90, toen ze begonnen te worden gestandaardiseerd in videogames. Meer specifiek, vanwege de hausse in arcade-machines als gevolg van SEGA's modelsystemen en in consoles als gevolg van de opkomst van PlayStation en Nintendo64. Vandaag gaan we je herinneren aan de eerste grafische kaart voor 3D-videogames in de geschiedenis van de pc 3Dfx Voodoo-graphics .
Tegenwoordig is het concept van een 3D-kaart verdwenen omdat het in de grafische kaart werd geïntegreerd, maar in het begin waren beide componenten gescheiden en daarom hadden we twee kaarten nodig: één voor 2D en één voor 3D. Hoewel ze allemaal de basismanier van werken hebben geërfd van de Silicon Graphics Reality Engine met verbeteringen en toevoegingen in de loop van de tijd, is de waarheid dat de eerste modellen die op de markt kwamen slecht waren in prestaties en 3D-vertragers werden genoemd.
De geschiedenis van 3Dfx Voodoo Graphics
In 1994 richtten Gary Tarolli, Scott Sellers en Ross Smith een bedrijf op genaamd 3Dfx Interactief . Een opkomend bedrijf dat een zeer kort leven had, maar dat in de tweede helft van de jaren 90 de wereld van pc-videogames markeerde. Een reeks verkeerde beslissingen en het niet weten hoe ze de markt moesten lezen, leidde tot een faillissement, maar ze hebben de eer om de eerste 3D-kaart voor videogames te maken, de zogenaamde Voodoo Graphics, ook wel SST-1 genoemd en dankzij het is krachtig en gemakkelijk te programmeren Glijdende grafische API, het domineerde uiteindelijk de 3D-pc-gamemarkt omdat ik ook de Sound Blaster met het geluid had gedaan.
De oorsprong van Voodoo Graphics is te vinden in Iris Indigo van Silicon Graphics . Een goedkope werkplek waar ik had gewerkt, Gary Tarolli. Het bijzondere is dat het niet over de hardware beschikte om de voorkant van de 3D-pijplijn te draaien. Dat wil zeggen, het liet het werk van het berekenen van de geometrie van de scène over aan de processor, maar het werk van rasteren, textureren en tekenen op het scherm werd uitgevoerd door die kaart. Principe die ze hebben toegepast bij het eerste 3Dfx-product.
Tegelijkertijd richtte een andere van de oprichters, Scott Settlers, een bedrijf op genaamd Pellucid dat niet erg succesvol was en wiens doel het was om een grafisch systeem te creëren waarmee een pc hetzelfde niveau zou hebben als een SGI-werkstation, het resultaat het was een dubbele kaart gedoopt als Irisvision en helaas ging het erg onopgemerkt door het gebrek aan software en ondersteuning. Gefrustreerd brachten Settlers zelf Tarolli en Smith samen om in 3 1994Dfx Interactive op te richten.
De eerste stappen in de arcades
In die tijd waren 3D-graphics op pc niet erg populair, we hadden hoogstens DOOM en zijn klonen die waren gebaseerd op het gebruik van de Ray Casting-techniek met voxels of volumetrische pixels, maar niets om 3D-graphics te gebruiken op basis van het bouwen van de modellen met hoekpunten. Dit kwam doordat de floating point rekenkracht van processors zoals de 486 beperkt was. Silicon Graphics-werkstations gebruikten CPU's van het inmiddels ter ziele gegane merk MIPS. Welke SONY en Nintendo zou ook aannemen in hun eerste consoles met ondersteuning voor driedimensionale afbeeldingen.
Omdat hij in zijn project de OpenGL of IrisGL niet kon kopiëren waarop de Iris Indigo-hardware was gebaseerd. Dus maakten ze een kopie van de gewijzigde API met enkele functies verwijderd om te zien hoe een 90 MHz Pentium de geometrie van de scène zou kunnen uitvoeren, wat niet zou werken in de toekomstige Voodoo Graphics. Ze behaalden meer dan bevredigende resultaten, met een gemiddelde van 300K driehoeken per seconde. Op gelijke voet met de arcade-machines van die tijd en hoger dan PlayStation en Nintendo64.
Het doel was om de SST-1 of Voodoo Graphics eerst in arcades uit te brengen. Daarin begon het te verschijnen in een competitie tussen SEGA en Namco die eigenlijk een geheime competitie was tussen Martin Marrieta (later Lockhead Martin) en Evans & Sutherland. Dus 3Dfx via de mogelijkheid om die markt te betreden, wat het oorspronkelijke doel was.
Toegang tot de pc-wereld
Het geluk van 3Dfx veranderde dankzij een carambole, jarenlang de prijs van RAM geheugen was door het dak vanwege het feit dat het midden in het MS-DOS-tijdperk niet gebruikelijk was om geheugenconfiguraties in grote capaciteiten te zien. De paradox was dat het erg goedkoop was om te produceren, maar omdat er geen vraag was vanuit de toepassingen, hielden de fabrikanten het op een premium. Wat ook invloed had op de rest van de hardware.
De aankomst van Dakramen en raamkozijnen 95 en de hoge eisen van RAM voor die tijd kelderde de prijs van EDO RAM, die werd gebruikt door Voodoo Graphics en maakte het mogelijk om het voor pc's te gebruiken vanwege de kosten . Het was echter noodzakelijk om de games aan te passen voor de Glide API, zodat ze in al hun glorie gebruikt konden worden. De eerste die dit deed was de eerste Tomb Raider en een aangepaste versie van Quake zou volgen . Dankzij Voodoo Graphics gingen we van gepixelde afbeeldingen van 320 x 240 pixels naar 640 x 480. Dat wil zeggen, een viervoudige verhoging van de resolutie en met textuurfiltering en andere effecten.
De impact en het succes waren zo groot dat ze uit de winkels begonnen te vliegen en de rest van de bedrijven begonnen met het maken van patches en updates voor hun games. De pc werd vanaf dat moment de technologische koning op het gebied van games en bleek jaren voor te liggen op de consoles op het gebied van grafische technologie.
Voodoo grafische architectuur
U kunt de Voodoo Graphics-architectuur zien in het onderstaande diagram, het is gebaseerd op twee verschillende chips genaamd FBI en TREX en het EDO RAM-geheugen is verdeeld in twee verschillende vakken . In de eerste worden zowel de beeldbuffer als de dieptebuffer getekend, en in de tweede worden de texturen gevonden, dit zijn afbeeldingen die op objecten werden geplaatst om de materialen weer te geven waarvan ze zijn gemaakt.
Het implementeerde een beperkte versie van de 3D-pijplijn en vereist een extra SVGA-kaart om te werken , beide met elkaar verbonden via een VGA-naar-VGA-kabel, en Voodoo Graphics omzeild, behalve met Glide- of MiniGL-toepassingen (een uitgeklede versie van OpenGL). , waarop hij de controle overnam. Let wel, het had een aantal resolutiebeperkingen, omdat het kon alleen afbeeldingen weergeven op 640 x 480 of 800 x 600 pixels op volledig scherm . Omdat het de nodige mechanismen miste om een samengestelde beeldbuffer te maken.
Hoe werkt het?
In elk frame van het spel voerde de Voodoo Graphics de volgende stappen op een ordelijke en herhalende manier uit:
- De renderer verwerkt de geometrie van de scène en maakt een schermlijst van alles wat Voodoo Graphics te maken heeft met de verschillende driehoeken waaruit het bestaat. Deze lijst wordt verzonden via de PCI-poort, die niet moet worden verward met de huidige PCI Express.
- De lijst met driehoeken wordt on-the-fly ontvangen door de FBI-chip, die het rasterproces uitvoert, dat is om de 3D-vectorinformatie om te zetten in groepen pixels in de 2D-ruimte, zodat TREX ze als zodanig kan verwerken.
- Zodra de FBI de groepen pixels heeft gemaakt, is het tijd om ze naar TREX te sturen, die zijn geheugen voor texturen zal gebruiken om elk object op de juiste manier te kleuren. Deze chip zal ook textuurfiltering uitvoeren, evenals een ander kleurmengproces.
- In de laatste stap retourneert TREX de driehoeken in reeds getextureerde pixels aan de FBI, die de opdracht zal geven ze in de beeldbuffer te schrijven om ze later naar de monitor te sturen.
Tot slot, had u deze 3D-kaart of een van zijn opvolgers in uw oude pc? Laat het ons achter in de reacties en deel je herinneringen.
