Nejzbytečnější technologie grafických karet poslední doby

Nedávno jsme na serveru EliteBastards.com narazili na článek pojednávající o těch největších propadácích v krátké historii moderních 3D grafických karet a musíme říci, že čtení nás velmi pobavilo. Se svolením autora proto čtenářům, kteří zrovna nemusí anglicky psané články, přinášíme volný překlad, doplněný o několik vět, obrázků a upřesnění. V klidu se usaďte, úsměvné vzpomínání začíná.

Slovníček

Displacement mapping - pomocí 2D textury je upravováno nejen osvětlení, ale i geometrický detail scény.
Environmental Bump Mapping - mapovani nerovnosti povrchu.
Pipeline - základní stavební prvek procesoru. Je rozdělena na segmenty, přičemž každý segment vykonává s instrukcí určitou předem stanovenou operaci (např. čtení, dekódování, datový vstup atd.).
Polygon - n-úhelník, v 3D grafice nejčastěji trojúhelník.
Shader - způsob stínování povrchu materiálu.
SSAA - super-sampling - Nejprve se vyrenderuje několik kopií obrazu ve svém plném rozlišení, následně jsou tyto obrazy každý jinak posunuty nebo jsou roztřeseny (jittered) pixely ze svých míst ve středech mřížky. Tyto kopie jsou následně smíchány (blended) k vytvoření výsledného obrázku.
Voodoo Rush - Voodoo Graphics doplněné o 2D část.
Z-Buffer - písmeno Z znamená, že jsou uvedeny hodnoty Z-ové souřadnice pixelu v prostoru (voxelu).

Podíváte-li se na poměrně mladou oblast 3D renderingu dostupného běžnému uživateli, uvidíte uskutečnění mnoha úžasných inovací a myšlenek. Ale zkusme ponechat stranou činy hodné génia a soustřeďme se pro změnu na největší fiaska světa grafických karet – myšlenky, které, bez ohledu na to, jak velkolepé (ne)byly, se nikdy neujaly a zůstaly nepoužívané, tedy ničím víc než mrháním křemíku a času.

Bez dalších okolků přejděme k věci a představme si "top ten" nejméně použitelných funkcí, které kdy zdobily grafické karty pro běžné uživatele.

Kvadratické textury – nVidia NV1

Když se podíváme na veliký úspěch, kterého dodnes společnost nVidia jistě dosáhla, je až zarážející, že její první počin dopadl málem jako sebevražda. Ale opravdu, tak nějak by se dala vylíčit historie jejího prvního produktu, známého jako NV1. NV1 obsahoval několik zajímavých inovací, například na svou dobu neskutečné 32kanálové a 16bitové audio, MIDI a funkce pro vstup/výstup integrované přímo v jádře (připojení gamepadu ze Sega Saturn na gameport na rozšiřující kartě). Ale nVidia vsadila vše na odlišný způsob renderingu, než jakým vládnul později korunovaný král této éry, 3Dfx, a prohrála. Opravdu velmi zle.

Klepněte pro větší obrázek

Diamond Edge 3D založený na čipu NV1

Související odkazy

Slovník
akcelerátor
AntiAliasing
API
čip
čipset
demo
DirectX
hodinový takt
implementace
instant messaging
MIDI
OpenGL
ovladač
paralelní
PCB
rendering
sběrnice
textura

Katalog produktů
Grafické karty

Tam, kde byly peníze chytře investovány do polygonů, tam se nVidia rozhodla pro svou vlastní cestu vpřed – kvadratické textury (stejné jako byly použity v konzoli Sega Saturn, která také zklamala). Ale v mnoha ohledech to přitom bylo elegantnější řešení. Používat polygony s hranami z křivek (spíše by seděl termín pláty) k vytvoření jemněji vypadajících obrazů. Ale byl to "božský" zásah samotného Microsoftu, který určil, že tato technologie skončí v koši. Prvním hřebíčkem do rakve bylo vydání DirectX, u něhož se rozhodlo pro používání – ano, hádáte správně – polygonů jako standardu. Tím druhým a možná vlastně ještě důležitějším byl jistě fakt, že kvadratické textury byly noční můrou pro vývojáře – nenáviděli už samotný koncept a například naprogramování detekcí kolizí považovali přímo za horor. A tak, zcela bez překvapení, byly kvadratické textury odsouzeny k záhubě a polygony začaly kralovat. Jen díky tomu, že Sega napumpovala do nVidie množství peněz kvůli posléze stejně nepoužitému NV2, se společnost zachránila.

Klepněte pro větší obrázek

Ještě jednou si to vychutnejte: Diamond Edge 3D model 3420 (zdroj: yjfy.com)

HeadCasting – Matrox G550

Mohl bych předstírat, že HeadCasting byl vynikající myšlenkou, jenže on nebyl. Ano, vypadalo to pěkně, ale kdo by to chtěl používat? Principem HeadCastingu bylo přenést komunikaci přes video konferencing nebo instant messaging na novou úroveň tím, že by se umožnilo rozmlouvat s tím druhým za pomocí 3D reprezentace jeho vlastní hlavy. V praxi se to však opravdu nikdy nepoužilo a výše zmíněná hlava byla... no dobře... nesympatická až hrůzostrašná. Jediné použití, jaké si dokážu opravdu pro HeadCasting představit, je strašení malých dětí.

Klepněte pro větší obrázek

Matrox DigiMask: Nejprve pořiďte 2 fotografie hlavy, zepředu a z boku...

Klepněte pro větší obrázek

... pak použijte speciální software...

Klepněte pro větší obrázek

... a zkombinováním získáte 3D model, který lze prohlédnout speciálním programem (zdroj: digit-life.com)

ATI předvedlo na Radeonu 8500 podobný systém nazvaný LifeFX. Světu jej ukazovalo na demu `Rachel` – beztělá, démonická žena, která by celkem zapadala do Dooma III (pozn. překladatele: Myslím, že zmíněné demo od ATI není tak hrozné, jak autor líčí a celkem adekvátně reprezentovalo využití shaderů čipu R200).

Klepněte pro větší obrázek

Rachel od ATI - Nebojte se děti, ona není opravdová...

`Pixel Shader 1.0` – ATI Radeon

První karta společnosti ATI, jež se pyšnila názvem Radeon a byla začátkem budování pozice, kdy firma dodává skutečně konkurenceschopné high-endové produkty. Ačkoliv konkrétně tento kousek ještě nebyl skutečnou konkurencí pro produkty nVidia, byl to přece jen pro společnost velký krok dopředu a byl na hony vzdálen tolik haněné Rage Fury a z ní odvozené Rage Fury Maxx.

Ale, co se týče tohoto čipu, neudělala ATI ještě vše správně a její největší chybou byla volba podpory shaderů. ATI vyrukovala s podporou pixel shaderu verze 1.0, jenže prvním skutečně prosazeným standardem byla až verze 1.1 implementovaná v GeForce 3 největšího konkurenta a zahrnutá v DirectX 8. To vlastně ponechalo čip od ATI s jistou nepoužitelnou funkcionalitou, jež nikdy nepřekročila práh několika málo dem demonstrujících PS 1.0 pod OpenGL, samozřejmě prostřednictvím vlastních extenzí ATI. Ještě dnes si dokáži přesně rozpomenout na ten pokřik, když vyšel DirectX 8 a 3DMark2001 a majitelé karet ATI byli rozzlobeni nad skutečností, že herní test Nature na svém hardware prostě nespustí...

Tři texturovací jednotky na pipeline – ATI Radeon

Nemůže být nic hodnějšího bastarda (pro připomínku – původní článek je ze serveru elitebastards.com) než si kopnout do muže (nebo grafické karty), který už je na zemi, a tak před sebou samozřejmě máme další zmínku o architektuře původního ATI Radeonu. Jednou z nejdůležitějších inovací, kterou ATI při prezentaci novinky ukazovala, měla být třetí texturovací jednotka pro každou z pipeline, což obyčejně umožňovalo kartě vykreslit tři textury na jeden pixel v jediném hodinovém taktu. Na svou dobu dobrý nápad a dalo by se čekat, že se stane standardem. Ale nestal. Sotva pár herních titulů toho vůbec kdy využilo a tak zůstávala třetí texturovací jednotka většinou nevyužita.

Klepněte pro větší obrázek

Nemyslete na Ruby – to je dívka ATI, jedna z vzácných možností vidět třetí texturovací jednotku Radeonu v akci

Pozn. překladatele: Abych nebyl k celkově povedenému čipu ATI Rage6c tak krutý jako na EliteBastards.com, připomenu jen, že u něj byla poprvé uvedena jednotka optimalizace Z-Bufferu (HyperZ), jejíž efektivita byla tak dobrá, že netrvalo dlouho a už ji (mírně jinak samozřejmě) implementovala i největší konkurence.

Voodoo Rush – 3Dfx

Voodoo Rush bylo prvním útokem 3Dfx na trh kombinovaných 2D/3D grafických karet – a bylo také nejhlubším zklamáním. Ve skutečnosti, slovy samotného Scotta Sellerse z 3Dfx, "byla to katastrofa". Největší problémem Voodoo Rush byla mizerná kompatibilita s předchozími kartami Voodoo a ovladači. Mnoho uživatelů naráželo na další a další hry, které na Rush jely pomalu a s mnoha chybami ve srovnání s Voodoo 1 – ani GLQuake nedokázal uniknout výkonnostnímu prokletí čipsetu Rush. Když k tomu přidáme další fakt, že 2D část karty nebyla dílem 3Dfx a problémy přicházely i z této strany, pohroma byla na světě. 3Dfx obnovilo svou dominantní pozici až návratem ke svým kořenům – přídavným akcelerátorem Voodoo 2.

Klepněte pro větší obrázek

Jedna z karet Voodoo Rush (Inno3D) (zdroj: no-x-files.webz.cz/3dfx/)

N-Patches (známé také jako Truform) -- ATI Radeon 8500

Mám takový pocit, že tento bod bude nejkontroverznějším ze všech, no řekněme, alespoň nejlépe podporovaná funkce mezi všemi nepoužitelnými zde zmíněnými. Nápad je dobrý – vezmi polygony a teseluj (pozn. překlad.: rozděl pomocí algoritmu, v DX 9.0 už adaptivního) je na síť menších trojúhelníků, a tak umožni vytvořit hladší, více zaoblený povrch.

Klepněte pro větší obrázek

Notoricky známé demo ATI Dolphin, dole delfín s vyšším stupněm teselace

Jak už jsem řekl, nápad je dobrý, a teorie tvorby modelů a kódu k nejlepšímu využití toho všeho poměrně jednoduchá. Ale Truform propadl na několika frontách. Za prvé, podporovalo jej jen několik her (i když více než jakoukoliv další funkci jmenovanou v tomto článku) a za druhé, výsledky použití Truformu nebyly tak úžasné, jak byste doufali – možnosti byly tyto: Buď jste po zapnutí Truformu nepoznali rozdíl nebo se všechny postavičky dané hry proměnily v nafoukliny, které si nesly přerostlé robertky namísto zbraní.

Klepněte pro větší obrázek

Několik modelů ze hry Quake po aplikaci Truform

Pozn.překl.: Nezmíněnou nepříjemností byl patent ATI na extenzi umožňující N-paches (PN_triangles) pod OpenGL, protože mnoho her s možností Truformu (Serious Sam SE, Return to Castle Wolfenstein...) bylo právě pro OpenGL. Nicméně teselace má další využití v adaptivní podobě například u displacement mappingu, takže až tak úplně slepá cesta to nebyla.

RT-Patches – nVidia GeForce 3

RT-Patches byly v jistém smyslu variací na téma N-Patches (RT-pláty a N-pláty, chcete-li). Techniky byly rozdílné, ale vedly k podobnému konci. Problém s implementací nVidie byl v tom, že byla mnohem dražší z hlediska výkonu a také vyžadovala mnohem více práce s modely, abychom docílili kloudného výsledku.

A opravdovým problémem pro RT-pláty byl, a proto jej zde vlastně uvádíme, Truform. Jakmile byl jednou společností ATI uveden a zapnut v několika hrách, znamenalo to ránu pro karty nVidia, jež RT-pláty podporovaly, a firma neměla jinou možnost než vypnout tuto funkci ve svých ovladačích a už jsme ji nikdy neviděli.

Pozn.překl.: Hlavním problémem RT-plátů byla nutnost modely už specifikovat pomocí parametrických povrchů (složité nebo nezvyklé), zatímco N-pláty (Truform) si vystačily s klasickou reprezentací pomocí trojúhelníků.

F-Buffer – ATI Radeon 9800

Popravdě řečeno, je ještě dost brzy odsoudit technologii ATI F-Buffer – je to jistě chytrý nápad, zvláště pro sektor profesionální grafiky, je vlastně ještě brzy pro funkci samotnou. F-Buffer vyvolal rozruch a nemalé nadšení, když byl ohlášen s uvedením Radeonu 9800, nabízejíc možnost spouštět shadery neomezených délek. Avšak to je možné pouze pod OpenGL a zatím nebyl prezentován jediný příklad využití této funkce. Ta se může ještě opravdu hodit, ale čas zatím ubíhá...

Klepněte pro větší obrázek

Radeon 9800Pro – ukáže se F-Buffer jako užitečný nebo pouze jako marketingový štěk ATI

T&L jednotka S3 Savage 2000

Hardware T&L, ačkoliv to nebyl tak úžasný skok, jak nás přesvědčovali marketingové hlášky nejmenované firmy, nebyla sama o sobě rozhodně ničím špatným. Ale T&L jednotka čipu S3 Savage 2000, ta tedy byla. Navzdory neustálým ujišťováním, že nové ovladače "to už opraví", byla prostě T&L část tohoto čipu vadná. Mrtvá. Zesnulá. Nic víc se říci ani nedá, jednoduše nikdy nepracovala, a proto zůstane v hanbě.

Klepněte pro větší obrázek

Diamond Viper II s čipem Savage 2000 – jedna z posledních sázek Diamondu na špatného koně (zdroj: gamersdepot.com)

Dvě jádra, jedna deska a mizerný výsledek – ATI Rage Fury Maxx / XGI Volari Duo V8

Prvním pokusem ATI použít více grafických čipů na jediném PCB byl posledním krokem, aby firma získala výkonnostní vedení používajíc stále svůj čip Rage Fury. A fungovalo to – zhruba tak týden. Potom byla vydána Windows 2000 a všechna snaha přišla nazmar. ATI nebyla schopna uvolnit pro Rage Fury Maxx ovladače fungující pod Windows 2000, zákazníci, kteří vyhodili množství peněz, začínali zuřit, ATI ze zoufalství vydala ovladače, které používaly pouze jedno jádro, uživatele zuřili ještě více, a tak dále. To byl poslední hřebíček do rakve, která nesla nápis "ATI = špatné ovladače". Dodnes firma tuto svou reputaci ještě pomalu odbourává. Nakonec jeden pozitivní fakt – díky této lekci dokázala ATI postavit karty, které používají mnoho paralelně pracujících čipů R3x0 a díky nim získat zakázky jako například vojenské simulátory apod.

Klepněte pro větší obrázek

ATIs Rage Fury Maxx. Je zde hlavně díky "úžasným" ovladačům

Kdyby se XGI dokázala jen trochu podobně poučit při svém nedávném vypuštění Volari Duo s dvěma jádry. Karta slibovala sílu bohů a v současnosti ze sebe vymačká sotva výkon malého dítěte s křivicí. Nikdo si není jistý, co je zádrhelem tady – jsou to ovladače nebo hardware? Je možné, že na to nikdo nepřijde, protože se o to už nikdo víc nezajímá. Velmi rozpačitý začátek pro XGI. Více o této kartě si můžete přečíst v naší únorové recenzi.

Klepněte pro větší obrázek

XGI Volari Duo V8 Ultra – veliká, hlučná a co je horší, překvapivě pomalá karta (zdroj: TweakTown.com)

T-Buffer - 3Dfx Voodoo 4/5

T-Buffer je krásným příkladem toho, co se stane s patentovanými funkcemi, které vyžadují mnoho speciálního kódu – zemřou. Samozřejmě, vše mohlo být zcela jinak, kdyby 3Dfx přežila, ale to už se nikdo nedozví. Vše, co dnes víme je – T-Buffer byl schopný mnoha pěkných efektů, které se nyní znovu vrací v éře shaderů (depth of field – hloubka scény, motion blur apod.), a žádný z nich přitom nespatřil světlo světa v nějaké hře. Ve dnech, kdy končilo Glide a tím pádem plná kontrola API výrobcem 3Dfx, byl T-Buffer odsouzen k záhubě už téměř na začátku a smutně se tak stalo.

Klepněte pro větší obrázek

Kdyby se tak 3Dfx rozhodla místo toho pro Mr. T Buffera...

Tak to tedy máme, sečteno a podtrženo – dvěma hlavními jmenovateli, které způsobily, že vyjmenované technologie patří minulosti, jsou snahy návrhářů předčíčí schopnosti vyprodukovat hardware/ovladače anebo úsilí jedné společnosti se svou inovativní technologií vyplout z moře průměrnosti ve chvíli, kdy si žádná další společnost nepřeje podporovat tuto technologii jako standard.

Je jasné, že volba technologií do této "Síně ostudy" nebo smutného žebříčku, byla dost subjektivní a vy byste možná leccos změnili a volili některé jiné propadáky.

Originál článku najdete zde přímo na EliteBastards.com.

Autor článku: Hanners
Přeložil a upravil: Mirek Jahoda

Sám bych si v diskuzi rád přečetl, co vy považujete za největší propadáky v krátkých dějinách konzumních 3D akcelerátorů. Já osobně jsem postrádal třeba tyto:

  • GeForce FX5800 nebo chcete-li 128-bit sběrnice a rychlost shader jednotek této karty
  • Čtyři texturovací jednotky na pipeline u Matrox Parhelia-512 (a možná i Surround Gaming, mnoho lidí 3 monitory na hraní nemá)
  • ATI FullStream – Radeon 9000 (deblocking videa, funkční jen se spec. přehrávači)
  • UltraShadow technologie akcelerace stínů pod OpenGL u karet GeForce FX5900 a novějších
  • Edge AntiAliasing – nVidia Riva 128
  • S3 MeTaL patentované API společnosti S3
  • Karta Ticket to Ride společnosti Number Nine bez texturingu

V diskuzi na EliteBastards.com padly také návrhy na tyto technologie (ale musím říct, že se s nimi většinou neslučuji):

  • Environmental Bump Mapping – Matrox G400 (znám hned několik her s EMBM)
  • Rendition RRedline – API společnosti Rendition (her pro RRedline bylo určitě přes 30)
  • Grafické čipy Bitboys, které se nikdy nestaly více než kusem papíru či vzorkem
  • SSAA Radeonu 9700

Diskuze (58) Další článek: Volný zvýšil kapacitu emailových schránek

Témata článku: Technika, Profesionální grafické karty, Datový vstup, Rush, Demo, Slepá cesta, Midi, Polygon, První karta, Největší konkurence, Fury, První model, Savage, Castle, Technolog, První funkce, Samotný hardware, Sega, Hodinový takt, První hra, Graf, Ride, Dolphin, Delfín, Plná kontrola


Určitě si přečtěte

Co všechno se spouští se startem Windows a proč by vás to mělo zajímat

Co všechno se spouští se startem Windows a proč by vás to mělo zajímat

** Společně s operačním systémem se spouští řada aplikací a služeb ** Mohou mít negativní dopad na celkovou dobu startu Windows ** Jak získat kontrolu nad automaticky spouštěnými programy?

Karel Kilián | 57

Nejlepší příslušenství k počítači. Tipy na osvědčené klávesnice, tiskárny, routery…

Nejlepší příslušenství k počítači. Tipy na osvědčené klávesnice, tiskárny, routery…

** Tipy na klávesnice, myši, routery, tiskárny, sluchátka a další věci k počítačům ** Poradíme, s jakými produkty neuděláte chybu ** Vybíráme jak příslušenství na běžnou práci, tak na hraní her

David Polesný | 20


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest: 20 powerbank s USB-C

Test: mobily do 3 500 Kč

Radíme s výběrem routeru

Tipy na nejlepší vánoční dárky