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gpu和shader技术基础知识
本连载的主要目的,是介绍必威体育精装版的PC和GAME所使用的必威体育精装版3D图形技术的发展趋势。
暂时的方针是,首先是考虑介绍比较新的PC Game和PS3,XBOX360等新时代游戏机的游戏所采用的技术。
那么首先,想回顾一下近年来的3D图形技术的进化历史。
实时3D图形技术的进化历史
目前,不仅索尼的PS3,微软的Xbox360,任天堂的Wii这些必威体育精装版的游戏机,以及必威体育精装版的微软Windows Vista的用户界面变成了3D图形,就连NDS和PSP等掌机,以及一部分必威体育精装版的移动电话也支持了3D图形技术。
说来,实时3D图形是怎么进化着,并向未来发展的呢?今后,要长期和实时3D图形打交道的人,先试着整理基础知识吧。
1980年代后半到90年代前半,Flat Shading 到 Texture Mapping的时代。
在这之前3D游戏还没有应用,? ? 基本上[3D图形]是用在技术训练的模拟,解释自然现象或光学现象的学术研究,比如说对影像表现的应用等,在专业用途和学术用途的领域里进化着。从1980年代后期开始到1990年代,大型游戏制造厂商在街机用途的游戏系统里采用了实时的3D图形系统。从这开始3D图形才真正在游戏里被有效的利用。
要说这个时代具有代表性的作品就是NAMCO(南梦宫)的「winning run」(1988年)、SEGA(世嘉)的[Virtual Fighter(VR战士)」(1992年)。那时候虽然也使用多边形模型来实时表现,但多边形数很少,采用的lighting也是以多边形为单位的Flat Shading为主流。
但是,游戏和3D图形的相遇,确立了[实时3D图形]这个领域,并一直支援着它的进化。
在NAMCO的[RIDGE RACER(山脊赛车)](1993年)里, 应用Texture Mapping 的3D模型(在多边形上贴上贴图)可以自由运动,就好像是从积木集合体那样的3D图形开始,一下提高了真实性。
[Virtual Fighter(VR战士)」(1993年)。只是以多边形单位lighting为基本的[Flat Shading],也没有Texture Mapping这个概念,因此,脸和服装都使用”某种形状的多边形”来绘制(C)SEGA。
1990年代中期~家用游戏机开辟了面向消费者的实时3D图形。
当时,除了特殊的图形工作站,如果限定在[游戏平台],那么当时3D图形技术最先进的是街机游戏系统。然而,1994年发生历史性的逆转,那就是SONY PlayStation(PS1)和 SEGA Saturn的登场。
尽管分辨率不是太高,但提供给消费者对应Texture mapping的实时3D图形的意义很大。在这些主机上,实时3D图形和3D游戏图形以并行的关系性,开始急速的进化。
另一方面,很遗憾,这时适合普通消费者的PC的3D图形技术,要比游戏机大幅度落后。适合普通消费者的PC 3D图形技术真正的普及,是在1995年登场的新操作系统,Windows95的时代之后。
微软发表了把Windows环境下的Sound,Graphic,network,Game controller等多媒体API组件整合到一起的「DirectX」,Windows 95也采用了它。DirectX后面增加版本号的称呼也成为惯例、Windows环境下真正的3D显卡开始普及。实时3D图形可以使用是在1997年发表的[DirectX 5]之后。
也正是这个时候,大型的CPU/Chipset制造厂商Intel的新图形端口AGP(Accelerated Graphics Port)总线技术也投入实用化。强大的图形芯片制造厂商NVIDIA推出了RIVA 128系列,ATI(2006年和AMD合并)推出了RAGE 3D系列。都深受欢迎。比PS1登场晚了3年,PC平台终于有了可以和PS1同程度的实时3D图形。
?
NVIDIA的「RIVA 128」
???
DirectX 5時代、「用PC玩3D游戏」并广为传播的「Quake II」(1997年、id software)msun; (C)1997 id Software,Inc.All Rights Reserved。
???
DirectX 6時代,以显卡的经典游戏而闻名的「Incoming」(1998年、Rage社) (C)Rage Games Ltd 1998。
1990年代后期~ DirectX的急速进化历史
1990年代后期,由于PC业界团结一致的致力于强化PC,使图形实现了急剧的进化
1998年,发表了整合了当时已经发表的各种实时3D图形功能的DirectX6,次年1999年,决定了今后PC图形进化方向性的DirectX 7也被发表了。
直到DirectX 6以前,3D图形处理硬件,只担当多边形和相应的像素的计算(光
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