Hoe werkt een 3D grafische kaart - Deel 2

Inhoudsopgave
  1. 1. De pixel rendering engine
  2. 2. Shading
  3. 3. Texture Mapping
  4. 4. Texture Filtering
  5. 5. Atmosferische Effecten
  6. 6. Z-Bufering
  7. 7. Verdere 3D Effecten
  8. 8. Verdere 3D Effecten (vervolg)
  9. 9. De AGP Interface
  10. 10. De Software Aansturing

Verdere 3D Effecten

Als u tegenwoordig de doos van een 3D videokaart bestudeert, wordt u waarlijk overspoelt door termen van 3D effecten. Veel van deze termen en effecten hebben we ondertussen al besproken. Van zaken als "hardware transformation & lightning" en "trilinear filtering" zal ondertussen niemand meer zijn wenkbrauwen fronsen. Toch zijn er nog een aantal 3D effecten die we nog niet behandeld hebben, waarmee fabrikanten van 3D chips de laatste tijd groots adverteren. De belangrijkste zullen we nu even kort bekijken:

Bump mapping

In het voorgaande stuk tekst over texture mapping hebben we gezien dat het gebruiken van textures voor zeer realistische resultaten kan zorgen. Probleem blijft echter dat de 3D objecten er 'plat' uit blijven zien. Met bump mapping kan er echter een soort reliëf worden gecreëerd. Dit reliëf ontstaat door de lichtuitval per pixel te wijzigen. Het object blijft plat, maar het ziet er uiteindelijk absoluut niet meer plat uit. In figuur 15 zien we een voorbeeld van bump mapping. Rechts zien we weer het standaard 3D model van de aarde. Merk dat op het oppervlak geheel plat is. Op de linker afbeelding van de aarde is echter bump mapping toegepast. We zien hier dan ook een duidelijke reliëfwerking. Als deze reliëfwerking gemodelleerd zou moeten worden met meerdere polygonen zou dat tientallen keren meer processorkracht vragen.


Figuur 15 - Een prachtig voorbeeld van Bump Mapping 

Hoewel steeds meer videokaarten ondersteuning voor bump mapping hebben, wordt het effect helaas nog steeds niet erg veel toegepast. Een voorbeeld van een spel met Bump Mapping is Expendable, waar enkele prachtige wateroppervlak-effecten gegenereerd worden met behulp van bump mapping.

De precieze werkwijze van bump mapping zal ik in dit artikel niet verder bespreken. Wel wil ik nog even opmerken dat er een aantal verschillende bump mapping systemen bestaan. Meestal bedoelden fabrikanten met bump mapping het 'embossed bump mapping' systeem. Matrox heeft op haar G400 videokaarten echter een ander bump mapping systeem, te weten 'environment mapped bump mapping'. Dit laatste bump mapping systeem zorgt voor nog mooiere resultaten.

Texture compression

Iedereen kan zich wel voorstellen dat hoe gedetailleerder de textures, hoe mooier de uiteindelijke 3D beelden zijn. Erg gedetailleerde (en dus erg grote) textures vragen echter zeer veel geheugenbandbreedte. Het is daarom vrijwel onmogelijk om veel gedetailleerde textures in één 3D scène te gebruiken. Een systeem dat dit echter wel mogelijk maakt is texture compression. Hierbij worden alle textures gecomprimeerd over de databus gezonden. De vereiste bandbreedte kan zo tot 8 keer worden verkleind. Texture compression maakt het dus mogelijk om zeer detailrijke textures te gebruiken in spellen, iets wat het realisme uiteraard weer ten goede zal komen.

Het is voornamelijk S3 die flink aan de weg timmert met het texture compression systeem. Hun 'S3TC' systeem is onder andere terug te vinden in de Savage 4 en de Savage 2000 chips. Bij het nieuwe spel Unreal Tournament wordt zelfs een extra cd met extra gedetailleerde textures meegeleverd, speciaal voor deze S3 videokaarten. Ook nVidia heeft sinds de GeForce videokaarten ondersteuning voor texture compression. In de toekomstige Voodoo 4 en Voodoo 5 videokaarten zal 3dfx ook een eigen texture compression systeem (FXT1 genaamd) verwerken.

Advertentie
0