Funktionen der Radeon DDR-Architektur

Ein neuer Chip von ATI wurde im Mai 2000 angekündigt. In dieser Zeit sind Motherboards auf Basis von NVIDIA GeForce2 GTS bereits im Preis gefallen, so dass es für die neuen Produkte von ATI nicht so einfach war, ihren rechtmäßigen Platz auf dem Markt einzunehmen.

Neue Features von 3-D-Grafiken, die im neuen Chip implementiert wurden:

Geometrische Engine Charisma Engine – Hardware-Implementierung von Koordinatentransformation, Beleuchtungseinstellung, Clipping (Clipping von Polygonen, die nicht im endgültigen Frame enthalten sind), Vertex-Skinning, Keyframe-Interpolation (Interpolation zwischen Keyframes), Perspektiventeilung, Dreieckseinstellung
Unterstützung für bis zu vier Skinning-Matrizen, die für die Polygon-Scheitelpunkt-Interpolation (Vertex Blending) verwendet werden
HW TCL-Leistung: 30 Millionen texturierte Polygone pro Sekunde (Spitze)
Hardware-Einstellung von 8 Lichtern für die gesamte Szene (gerichtete aka unendliche und Punktlichter aka lokal)
Volle Unterstützung für OpenGL und DX7 - Transform & Lighting, Cube-Environment-Mapping (Cube-Texturierung durch Environment-Maps), projektive Texturen (Projektion von Texturen) und Textur-Komprimierung
Pixel Tapestry-Rendering-Engine, die drei Textureinheiten pro Pixel-Rendering-Pipeline zulässt
Die folgenden Textur-Mapping-Methoden werden unterstützt: Cubic, Spherical und Dual-Paraboloid
Rendering mit 16 und 32 Bit Farbtiefe
Hardware-Unterstützung für Bump-Mapping der folgenden Typen: Embosing, Dot Product3, EMBM
Texturen werden bis zu 2048 x 2048 bei 32 Bit unterstützt
Programmierbare Mischmodi für mehrere Texturen
3D-Texturen werden unterstützt, wodurch Sie volumetrische Effekte wie Nebel oder eine sich dynamisch ändernde Lichtquelle wie ein Feuer in einem Kamin reproduzieren können
Unterstützung für die Implementierung von Hardwareeffekten wie Bewegungsunschärfe, Schärfentiefe, szenenweites Anti-Aliasing (FSAA) usw. über D3D8
Musterpuffer (Schablone): 8 Bit
Z-Puffer: 16/24/32 Bit
Shadow Overlay für jede einzelne Lichtquelle, hierfür ist ein spezieller Priority Buffer im Chip implementiert
Volle Unterstützung für Direct3D-Beleuchtungsmodelle
Unterstützung für Table- und Vertex-Fog

Strukturdiagramm der Grafikkarte:

Video:
Unterstützt Hardware-Decodierung aller HDTV-Formate
Alle ATSC-Auflösungen werden unterstützt, einschließlich 1080i
Unterstützt das YPrPb-Format für den direkten Anschluss von HDTV-Displays
Adaptive De-Interlacing-Technologie wird unterstützt – eine einzigartige Technologie von ATI, mit der Sie High-Definition-Videos ohne Artefakte oder Unschärfe wiedergeben können
Unterstützt den 8-Bit-Alpha-Modus zum Mischen von Video und Grafiken (dies wird beispielsweise zum Überlagern von Untertiteln oder animierten Menüs verwendet)
Vollständig kompatibel mit dem Begleitchip Rage Theatre von ATI.

Charisma-Engine

Die Geometrie-Engine Charisma Engine hatte die folgenden Features: Hardware-Unterstützung zum Setzen von Scheitelpunktbeleuchtung. Es wird erwartet, dass bei Verwendung von mehr als einem gerichteten Licht (gerichtetes Licht, auch bekannt als unendlich; in diesem Fall wird die Lichtquelle als ein Punkt behandelt, der sich in unendlicher Entfernung von sichtbaren Objekten in der Szene befindet) der Leistungsabfall weniger signifikant ist im Vergleich zu GeForce256. Hardwarekonvertierung von Polygonscheitelkoordinaten von 3D-Koordinaten der simulierten Szene in 2D-Bildschirmkoordinaten unter Berücksichtigung der Entfernungskorrektur, der sog. perspektivische Transformationsoperation. Auf Hardwareebene wird der Clipping-Prozess von Polygonen unterstützt, die in der endgültigen Szene unsichtbar sind – Clipping.

Vertex-Skinning

Dies ist eine Methode zur korrekten Transformation der Scheitelpunkte des geometrischen Netzes an den Stellen der Modellfaltung, d.h. Es wird nur mit Geometrie gearbeitet, nicht mit Texturen. Texturen auf korrekt transformierter Geometrie werden korrekt gedehnt. Damit die Geometrie insbesondere an Falten und Gelenken (z. B. alle Gelenke beim Modellieren des menschlichen Körpers) korrekt transformiert wird, wird die Vertex-Skinning-Technik (Single-Skin-Effekt) verwendet. Beachten Sie, dass Vertex-Skinning eine Teilmenge der Vertex-Blending-Methode ist. Vertex-Blending ist im Wesentlichen wie Alpha-Blending, nur für Scheitelpunkte, nicht für Pixel (V = V1*Alpha + V2*(1-Alpha)). Das Vertex-Skinning-Verfahren ist ein Vertex-Blending für Vertices, die mit unterschiedlichen Matrizen behandelt werden (V = V1*M1*Alpha + V2*M2*(1-Alpha)). Wir betonen, dass die Korrektheit der Texturabbildung auf den Falten eine Folge der korrekten Position der Vertices ist, die durch Vertex-Skinning erreicht wird. Vertex Skinning wird verwendet, um glatte, natürliche Übergänge an den Verbindungsstellen von Texturen zu gewährleisten, insbesondere während der Bewegung. Scheitelpunkte werden unter Verwendung von Matrizen interpoliert, die als Skinning-Matrizen bezeichnet werden

Keyframe-Interpolation

Mit der Keyframe-Interpolation können Sie das Erscheinungsbild des angezeigten Objekts auf Hardwareebene ändern, indem Sie nur das Anfangsbild, das Endbild und wichtige Zwischenbilder angeben. Alle anderen Transformationen werden automatisch durchgeführt. Das heißt, die Charisma Engine fügt die benötigte Anzahl interpolierter Frames zwischen die „Key“-Frames ein, wodurch beispielsweise eine Änderung des Gesichtsausdrucks einer Spielfigur ganz einfach umgesetzt werden kann.

Pixelteppich

Zusätzlich zu der Fähigkeit, die geometrische Stufe beim Rendern eines Bildes hardwarebeschleunigen zu können, war die RADEON natürlich in der Lage, die Rasterstufe hardwarebeschleunigen. Zu diesem Zweck wurden die Pixel-Rendering-Architektur und die gleichnamige Engine Pixel Tapestry entwickelt. Diese Rendering-Engine ist in RADEON integriert und wurde speziell entwickelt, um den Betrieb von drei Textureinheiten auf jeder der verfügbaren Rendering-Pipelines zu implementieren. Die RADEON verfügt über zwei Rendering-Pipelines mit jeweils drei Texturierungseinheiten. Dies erlaubt:
Mischen und filtern Sie bis zu drei Texturen pro Pixel ohne Geschwindigkeitsverlust
Implementieren verschiedener Texturtransformationsmethoden in Hardware (kubische Umgebungsabbildung, projektive Texturierung usw.)
Implementierung von Bump-Textur-Mapping in einem Durchgang unter Verwendung der Methoden Emboss, Dot Product 3 und Environment Mapped Bump Mapping (EMBM).
Simulieren Sie genau die Reflexionseigenschaften von Materialien (Wasser, Metall, Holz usw.)

Darüber hinaus wurde mit Hilfe der Pixel Tapestry-Engine Unterstützung implementiert für:
Prioritätspuffer, der verwendet wird, um eine realistische Schattenabbildung von einzelnen Lichtquellen anzuwenden
3D-Texturen (dreidimensionale Texturen), mit denen Sie komplexe, dynamische Lichtquellen sowie volumetrische Nebel, Rauch und Flüssigkeiten erstellen und die Handhabung von Objekten mit variabler Geometrie vereinfachen können.

HyperZ

HyperZ arbeitet auf Kachelbasis, also auf Basis der Aufteilung des Bildschirms in quadratische Fragmente. RADEON zeichnet das Polygon zuerst in der normalen Reihenfolge, dann in der Kachelreihenfolge, und wenn die Kachel das Polygon vollständig bedeckt, wird sie verworfen und von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen. Dies ist ein einfacher, aber sehr effektiver Trick, da die meisten 20D-Spiele in Szenen mit Wänden, Decken usw. ablaufen. , spart dieser Ansatz bis zu XNUMX % Renderzeit.

ATI Radeon DDR-Spezifikationen

2.5 Monate nach der Veröffentlichung von Grafikkarten auf Basis von NVIDIA GeForce2 GTS schlug ATI zurück. Sein neuer Sprössling mit dem seltsamen Namen RADEON verletzte kurzerhand die Souveränität von NVIDIA-Produkten, und die GeForce2 GTS stürzte mit 3-Bit-Farbe vom Thron des Marktführers für 32D-Grafik.

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