G400 Specificaties
2D Specificaties
Matrox heeft altijd bekend gestaan om hun hoge snelheid en kwaliteit bij 2D graphics. Ook bij de G400 is dit weer het geval. In hoge resoluties als 1600 x 1200 heeft de G400 het scherpste beeld van alle op dit moment verkrijgbare videokaarten. De 2D specificaties van de verschillende videokaarten ontlopen elkaar echter nog maar vrij weinig. Een 32 MB G400 haalt zelfs resoluties tot 2056 x 1536 bij 32 bit kleur. Als je de hoogste 2D beeldkwaliteit bij zeer hoge resoluties wilt is Matrox verreweg de beste keuze.
3D Specificaties
Vibrant Color Quality²
Over 3D valt uiteraard veel meer te vertellen: Matrox heeft geprobeerd hier echt de hoogst mogelijke kwaliteit te bieden. Als verzamelnaam voor hun hoge 3D-kwaliteit heeft Matrox de term Vibrant Color Quality² (VCQ²) geïntroduceerd. VCQ² bestaat uit de combinatie van de volgende zaken:
- Gepipelinede berekeningen met 32-bit precisie
- Verwerking van textures met 32-bit kleur
- 32-bit kleur output bij 3D-rendering
- 32-bit berekeningen bij 16-bit kleur output
- Volledige subpixel en subtexel correctie
- 8-bit precisie voor filter coëfficiënten
- Zeer hoge kwaliteit analoge output
Interessant is hier dat de G400 niet alleen 32 bit color rendering ondersteund, maar zelfs bij 16 bit alle berekeningen in 32 bit uitvoert. Pas op het laatst worden de 32-bit berekende kleuren geditherd naar 16 bit. Door de gehele render-procedure van begin tot eind in 32 bit uit te voeren (32 bit textures, 32 bit berekeningen, 32 bit color output) wordt de hoogste kwaliteit gegarandeerd. Let er uiteraard wel op dat VCQ² geen extra functionaliteit is, maar een verzamelnaam voor een aantal specificaties. Hoewel de naam VCQ² gepatenteerd is door Matrox zijn er ook andere producten die voldoen aan alle richtlijnen voor VCQ². nVidia's TNT2 chip bijvoorbeeld ondersteund de VCQ² specificaties al geruime tijd. Marketingtechnisch is het natuurlijk slim van Matrox om al deze moeilijke termen samen te vatten tot VCQ².
Environment Mapped Bump Mapping
Matrox zelf is het meest trots op hun Full Environment Mapped Bump Mapping. Dit is het "echte" Bump Mapping systeem, zoals dat ook te zien is in ons korte Bump Mapping artikel van een tijdje terug. In dit artikel zijn ook zeer fraaie voorbeelden van het Matrox Bump Mapping systeem te vinden. De mooiste plaats ik graag hier nog eens:
Het systeem dat in het andere artikel wordt beschreven is hier goed te zien: per pixel wordt de lichtinval apart aangegeven. Dit gebeurt door op de standaard texture een soort extra texture te plaatsen met een reliëf werking. Deze laatste heet de Bump Map. Bij de belichting van het object wordt dan per pixel berekent hoe de licht inval is op de "Bump" boven de bepaalde pixel in de texture. De bewerking bij Bump Mapping is dus makkelijk te begrijpen, de berekening is echter zeer moeilijk. Onderstaande afbeelding laat zien hoe de lichtweerkaatsing verandert bij de z.g.n. Pumps:
Zoals te zien gaan bij platte textures alle lichtuitval lijnen dezelfde kant op. Hierdoor krijgt de toeschouwer ook echter het idee dat het object plat is, zelf met textures die anders doen vermoeden. Als we echter een reliëf werking op de texture plaatsen zien we dat de lichtuitval voor iedere pixel anders is. Hierdoor krijgt de toeschouwer ook echt de reliëfwerking te zien.
De "Bumps" worden via onderstaand systeem op de texture geplaatst. Naast de texturemap (het plaatje dat op een 3D-object geplaatst wordt) maakt de 3D-programmeur ook een bumpmap aan. D.m.v. van dit monochrome plaatje worden de relatieve hoogteverschillen in de texture aangegeven: hoe lichter de grijstint, hoe hoger de bump bij de pixel. D.m.v. Environment Mapped Bump Mapping berekent de G400 met deze twee maps een zeer realistisch beeld.
Het mooiste voorbeeld van Bump Mapping is uiteraard ons eigen logo bewerkt d.m.v. Bump Mapping.
Graag wijzen we erop dat de G400 op dit moment de enige chip is die echt Environment Bump Mapping ondersteund. Andere kaarten, als de TNT2/Savage4/Voodoo3, beweren wel Bump Mapping te ondersteunen, maar bedoelen dan een systeem genaamd Embossed Bump Mapping. Dit een soort simulatie van Bump Mapping die lang niet zo'n mooie resultaten behaalt als het Environment Mapping systeem. Bij Embossed Bump Mapping wordt er d.m.v. het meerdere malen toepassen van Alpha Blending een aparte schaduwwerking gemaakt rond een 3D-object. Aangezien dit berekend wordt per polygoon is het resultaat lang niet zo mooi als het per pixel berekende Environment Mapped Bump Mapping. Embossed Bump Mapping werkt ook alleen maar met een enkele monochrome lichtbron: de G400 is dus de enige kaart die Bump Mapping kan uitvoeren bij meerdere verschillende lichtbronnen. Onderstaande afbeelding laat het verschil tussen Embossed Bump Mapping en Environment Mapped Bump Mapping duidelijk zien. De linker screenshot is gemaakt met een TNT2 kaart, de rechter met een G400.
Textures
Uiteraard heeft ook de G400 ondersteuning voor Single Pass Multitexturing. Wat textures betreft kan de G400 alles wat o.a. ook de TNT2 tot een superieur product maakt. Alle textures tot aan 2048 x 2048 pixels worden ondersteund. Verder wordt ook het AGP-texturing systeem toegepast, zodat ook 3D scènes met meer dan 16/32 MB aan textures op hoge snelheid verwerkt kunnen worden.
Z-Buffer
De Z-Buffer van de G400 is maarliefst 32 bit diep. I.p.v. een 32 bit Z-Buffer kan er echter ook gebruik worden gemaakt van een 24 bit Z-Buffer i.s.m een 8 bit stencil buffer. Hiermee kunnen enkele zeer mooie belichting- en (volumetrische) schaduweffecten gemaakt worden. Dit zal o.a. worden ondersteund in de uiteindelijke versie van Quake 3 Arena.
En Verder ...
Verdere (standaard) 3D-functies die worden ondersteund zijn o.a.: Fog-effect, Multi-color specular highlightning, True Color Flat en Gouraud shading, 11 level Mip-Mapping, Bi- en Trilinear Filtering, Anisotropic Filtering, Alle DirectX 6 blend-modi, Double en Triple Buffering, Anti-Aliasing, etc. Voor uitleg over al deze (ingewikkelde) termen verwijs ik opnieuw naar ons 3D Woordenboek, waar alles duidelijk wordt uitgelegd.
Video en Multimedia
Buiten het feit dat de G400 hardware versnelling voor DVD biedt zijn er d.m.v. het Dual-Head systeem (bij de duurdere G400 uitvoeringen) enkele zeer interessante functies. Hier zullen we in de review van de Dual-Head G400's op terug komen. Het afspelen van DVD films d.m.v. bijgeleverde software gaat perfect.
