Hardware Magazine n°7 oct/nov 2003
Hardware Magazine n°7 oct/nov 2003
  • Prix facial : 5,90 €

  • Parution : n°7 de oct/nov 2003

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Tech.Age

  • Format : (210 x 285) mm

  • Nombre de pages : 140

  • Taille du fichier PDF : 16,9 Mo

  • Dans ce numéro : dossier spécial Divx.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Li > choisir GeForce et le premier Radeon, réalisées par le CPU avant l'envoi des données. L'intégration hardware du Transform& Lighting est destinée à soulager ce CPU pour qu'il puisse s'occuper d'autres choses comme d'un moteur physique complexe, d'une IA avancée… <108> L'anti-aliasing Dans une scène 3D, un effet désagréable se fait souvent sentir, surtout quand la complexité augmente : l'aliasing. Un écran ne pouvant afficher de diagonales, il les approche par un "escalier" ce qui produit un effet d'aliasing. Lorsque cet escalier bouge à l'écran, ce n'est pas très joli. L'anti-aliasing a pour but d'atténuer ce problème en appliquant un effet de flou sur les diagonales qui posent problème. La première méthode à avoir été utilisée se nomme supersampling. Elle consiste à calculer l'image dans une résolution supérieure et à la réduire par la suite. L'effet est généralement réussi, mais les performances en souffrent énormément. Qui plus est, cette méthode a le désavantage d'appliquer du flou sur toute la scène, pas seulement sur les diagonales. Des textures peuvent ainsi perdre de leur définition ou des textes devenir illisibles. La seconde méthode se nomme multisampling et a été introduite par 3dfx. Cette méthode offre bien plus de possibilité. Un multisampling n'est donc pas l'autre ! Nous ne reviendrons pas sur celui de 3dfx qui est fort différent de l'actuel. Le mutlisampling des Radeon DX9 et des GeForce FX est très proche. Il consiste, à calculer plusieurs versions différentes d'une même image. Dans la pratique, ces différentes versions constituent une grande image, comme pour le supersampling. Mais contrairement à celui-ci, elle n'est pas visible car telle quelle, elle serait horrible. Les différentes images sont formées par le Setup Engine qui va, pour chaque fragment, créer 2, 4, 6 ou 8 samples légèrement différentes. Leur position varie de très peu, mais elle varie. Cette légère variation va faire que dans le cas où un fragment est masqué par le bord d'un autre, un ou plusieurs de ses samples pourront être visibles. Cela se traduit par une plus grande précision autour des arrêtes. Précision qui va feindre des arrêtes calculées dans une résolution supérieure. L'effet d'anti-aliasing est donc réalisé simplement de cette manière. Il n'est pas utile de calculer le reste du fragment pour chaque sample. Il suffit de le faire une seule fois comme en rendu classique. Nous avons donc un effet d'aliasing gommé et pas de calcul supplémentaires pour les pixel pipelines. Bref l'idéal. Sauf que il faut transférer toutes les samples supplémentaires dans la mémoire vidéo. Ceci consomme énormément de bande passante mémoire. Les GPU modernes intègrent un système de compression qui compense ce problème. Qu'il soit de type supersampling ou de type multisampling, l'anti-aliasing a besoin de beaucoup de mémoire vidéo. Ainsi, l'AA 6X des Radeon utilise à lui tout seul plus de 100 Mo de mémoire. Qui a dit que 256 Mo n'étaient pas utiles ? Ah Hardware magazine octobre/novembre 03 Des effets sur les objets Une nouvelle évolution du T&L a vu le jour il y a 2 ans. Il est maintenant devenu programmable et se nomme Vertex Shader. Cela permet aux développeurs de créer des effets de déformation, d'animation… très complexes. Habiller les personnages d'un manteau qui flotte dans le vent est aujourd'hui possible ! Découpage des triangles Le reste du rendu est incapable de travailler avec des vertex. Le Triangle Engine et le Rasterizer vont se charger de regrouper les vertex en triangles et ensuite décomposer ces triangles en petits éléments : les fragments. Ceux-ci seront utilisés par le reste du pipeline graphique qui va calculer leur couleur. A l'écran, vous ne voyez pas directement les fragments mais plutôt les pixels. La différence entre les 2 est subtile. En fait, un pixel est composé de un ou de plusieurs fragments. Un pixel pourra par exemple être le mélange de la couleur d'une vitre et du décor qui se trouve derrière. Ces 2 éléments correspondent à 2 fragments différents qui ont été additionné pour créer le pixel affiché à l'écran. Cependant, la différence entre fragment et pixel est rarement évoquée. Souvent, vous lirez pixel que ce soit pour parler d'un pixel ou d'un fragment. Il y a donc souvent une confusion à ce sujet. D'un côté c'est plus simple de n'utiliser q'un seul mot, mais d'un autre, cela entraîne une confusion. Nous préférons donc bien discerner les 2 termes.
Fabrication des fragments Enfin, le GPU doit embellir les fragments/pixels. Il y dépose des décorations (textures) mais aussi des effets de lumière complexes etc. Cette partie est la plus visible puisqu'elle influence directement la qualité de ce que nous voyons à l'écran. Il ne suffit pas de déposer simplement les textures sur un fragment. Il faut d'abord calculer les points de la texture qui vont être utilisés. Plusieurs points de texture sont nécessaires pour obtenir une bonne qualité de rendu. Ces différents points de texture sont mélangés entre eux avant d'être appliqués sur le fragment. Ce mélange se nomme filtrage et permet d'éviter la pixellisation, phénomène qui fait ressortir de gros carrés hideux des textures Les effets d'éclairage basiques sont obtenus par simple interpolation des données calculées en aval par le T&L ou les Vertex Shader. Mais d'autres formes d'éclairage existent. Par exemple, Quake III dépose une texture de luminosité par-dessus les autres textures pour feindre un éclairage. Effets sur les fragments Les dernières puces permettent aux développeurs de créer leurs propres effets grâce aux Pixel Shader ! Ils sont similaires aux Vertex Shader. La seule différence est qu'ils s'appliquent aux fragments et non plus à la géométrie (composée de vertex). Il devient donc possible pour les développeurs de créer des éclairages encore plus avancés, du bump mapping (simulation de relief pour améliorer le niveau de détails des objets) dynamique, et beaucoup d'autres effets sympathiques. Fragment es-tu visible ? Une fois la couleur réelle du fragment définie (dans la scène 3D), il est temps de déterminer sa couleur finale telle que l'observateur la voit. Il reste donc encore un paramètre à définir : le fragment sera-t-il visible ? Sera-t-il masqué par un autre ? C'est cette opération porte le nom de Depth Testing (test de profondeur). Si plusieurs fragments se superposent, il faut les additionner en leur attribuant un coefficient. Ce coefficient dépend de la transparence du fragment. Il y a 4 possibilités : Si le fragment est derrière un fragment opaque, il sera invisible. Il passe donc à la trappe et à été calculé pour rien ! S'il est à l'avant plan et parfaitement transparent, il sera invisible. S'il est à l'avant plan opaque, il sera affiché tel quel et écrasant si nécessaire le fragment précédent. Si un des fragments qui se superposent est partiellement transparent, les différents fragments vont être mélangés suivant des coefficients dépendants de leur transparence. Et voici le Pixel ! Le pixel final est ainsi formé. Il faut réaliser la même opération pour tous les pixels de la scène 3D. Ce nombre peut-être très important suivant la résolution : près de 2 millions de pixels (soit en moyenne 6 millions de fragments !) pour une seule image en 1600x1200 !!! Ensuite, il faut passer à l'image suivant et de nouveau tout recommencer. Pour bien faire, il faut que le G P U puisse produire 50 images par seconde soit calculer 300 millions de fragments par seconde ! C'est énorme et c'est pour cette raison qu'un GPU est très complexe et doit être parfaitement optimisé. Hardware magazine octobre/novembre 03 <109>



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