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Imagination Technologies

Vivid! - PowerVR Grafik

Eigenschaften

Zu den grundsätzlichen Eigenschaften der Vivid gibt es eine Menge zu sagen. Hier ersteinmal ein Überblick:

technische Daten

  • 12 Millionen Transistoren (weniger als die Konkurrenz, dadurch weniger Abwärme)
  • 0.25 micron Technologie (erste Chips in 0.25 mic. späterer Wechsel auf 0.18 mic.)
  • Speicher- und Chiptakt bei 115 MHz (ImgTec verwendet grundsätzlich gleichen Chip und Speichertakt)
  • zwei parallel arbeitende Pixel Pipelines
  • 230 Megapixel/sec Füllrate (entspricht einer Effektivfüllrate von 690 Megapixel/sec)
  • 32 MByte SDRAM bzw. SGRAM (bis 64 MByte möglich)
  • 128 bit Speicherinterface (Speicherbandbreite von 1,84 GB/sec)
  • AGP 2.1 Bus Master Interface mit Unterstützung für AGP 1x, 2x und 4x mit SBA
  • Hardware Videoplayback und DVD Decoderunterstützung
  • 270 MHz RAMDAC
  • 8 Ebenen Multitexturing
  • alle internen Berechnungen immer mit 32 bit Farbtiefe (ITC)
  • Full Scene Anti-Aliasing (2x und 4x)
  • Environment Mapped Bump Mapping (Direct3D)
  • DOT3 Bump Mapping (Direct3D)
  • DXTC Texturkompression unter D3D und OpenGL
  • OpenGL ICD
  • DirectX 7 Unterstützung; DX8 Optimierung in späterem Treiber

Der Begriff der Effektivfüllrate sollte kurz erläutert werden.
Konventionelle Grafikchips berechnen viele Objekte, die nicht sichtbar sind (siehe oben). Dieses nennt man Overdraw. Der Overdraw bei modernen Spielen liegt bei etwa drei, so dass diese Chips also genaugenommen nur ein drittel ihrer Rechenleistung zur Darstellung der Szene verwenden. Da der KYRO ein tile-based-Renderer ist, die keinen Overdraw kennen, kann man seine Füllrate rühig mit drei multiplizieren, um einen vergleichbaren Wert zu erhalten.

Einige der Features sollen noch kurz näher erläutert werden:

Acht Ebenen Multitexturing
In der Regel beherrschen konventionelle Renderer zwei bzw. drei Textureinheiten zum rendern der Pixel. Somit können ohne großen Zeitverlust, oft innerhalb eines Taktes, zwei bzw drei Texturen je Pixel verarbeitet werden. Sollte dann eine weitere Textur benötigt werden, z.B. bei Q3A das Sichtbarmachen von Einschüssen in Wänden, muß der Pixel im externen Speicher zwischen gespeichert werden und anschließend durch eine zusätliche Blendingoperation mit der dritten Textur belegt werden. Der KYRO Chip geht hier einen anderen Weg. Wenn mehr als eine Textur benötigt wird, wird der Pixel in einem internen Speicher zwischen gespeichert und die weiteren Texturen, in einer Schleife im Chip auf den Pixel aufgebracht. Somit entfallen alle Zugriffe auf den externen Framepuffer, was sowohl Zeit als auch Speicherbandbreite spart.

Internal True Color
Der KYRO Chip führt alle Berechnungen im Chip immer mit einer Farbtiefe von 32 Bit durch. Somit muß bei einer Farbtiefe von 16 Bit die Farbe nur einmal von 32 Bit auf 16 Bit herunter gerechnet werden. Das hat zur Folge, dass eine 16 Bit Grafik auf KYRO in der Regel doch erheblich besser aussieht als auf traditionellen Renderern. Diese konvertieren die Farbinformationen mehrfach, da sie ja zwischenzeitlich Informationen im externen Speicher ablegen müssen.
Die folgenden Bilder zeigen den Qualitätsunterschied deutlich!
Die erten beiden Bilder sind einmal 16 Bit auf der Vivid und anschließend auf der Geforce2 MX und die nächsten beiden die gleiche Szene einmal zuerst mit 32 Bit und anschließend mit 16 Bit auf der Vivid!

Q3A 16 bit Vivid!Q3A 16 bit Geforce2 MX

Besonders am Himmel ist die schlechtere Bildqaulität sehr gut zu erkennen. Beide Bilder wurden mit gleichen Einstellungen ohne Texturkompression gemacht.

Q3A Vivid 32 bitQ3A Vivid 16 bit

Man muß schon sehr genau hinsehen, um einen Unterschied feststellen zu können!



FSAA (Full Scene Anti-Aliasing)
KYRO unterstützt wie auch schon der Vorgänger die Neon250 FSAA. Dieses ist ein Kantenglättungsverfahren, das durchaus als eines der Schlüsseleigenschaft der Zukunft angesehen werden kann. Für dieses Verfahren wird das Bild Chip intern in doppelt so hoher Auflösung berechnet und anschließend wieder heruntergerechnet. Dabei unterscheidet KYRO zwischen doppelter Auflösung in nur eine Richtung (2x FSAA) bzw. doppelte Auflösung in beide Richtungen (2x2 FSAA). Leider steigt natürlich durch dieses Verfahren der Rechenaufwand enorm an, wodurch viele Spiele bei 2x2 FSAA und Framraten um 15 - 20 FPS nicht mehr spielbar sind. Dadurch das KYRO aber alle Berechnungen intern im Chip durchführt, hat er wohl die geringsten Geschwindigkeitseinbußen aller Grafikchips zu verzeichnen. Siehe hier zu auch meinen Artikel zum FSAA auf KYRO.
Die folgenden Bilder zeigen jeweils die gleiche Szene ohne FSAA, mit 2x FSAA und 2x2 FSAA.

Vivid 32 bit ohne FSAAVivid 32 bit 2x FSAAVivid 32 bit 2x2 FSAA
Vivid 32 bit ohne FSAA Vivid 32 bit 2x FSAAVivid 32 bit 2x2 FSAA

FSAA bei 1024x768 Bildpunkten ist momentan noch nicht effektiv machbar, aber bei 800x600 Bildpunkten und wenn man nicht gerade nur auf Shooter steht, ist FSAA doch ein Feature, dass sehr zur Verbesserung der Bildqualität beitragen kann.

Bump Mapping
Die Vivid! unterstützt zwei Arten von Bump Mapping, das Environment Mapped Bump Mapping (EMBM) und das Dot3 Bump Mapping. Beide Verfahren sind sehr gut geeignet das Realitätsgefühl beim Spiel wesentlich zu verbessern. Ehemals ebene Flächen wirken plötzlich wie in Wirklichkeit mit entsprechenden Oberflächenstrukturen versehen, inklusive Schattenwurf und ähnlicher Effekte. Bilder werden dies kaum beschreiben können, denn Wasserflächen mit Bump Mapping sind wirklich eine Freude, wer so etwas noch nicht gesehen hat, sollte sich eine Radeon , eine Matrox Karte oder eben eine Karte mit KYRO zu legen. Diese Chips sind die einzigen, die gegenwärtig dieses Feature vollständig unterstützen. Bump Mapping kann man nicht wie FSAA erzwingen, nur wenn das Spiel bzw. die Engine es unterstützt hat man etwas davon. Die Anzahl der Spiel hält sich noch in Grenzen, wird aber immer mehr anwachsen. Ich habe mich hier exemplarisch auf drei Spiele beschränkt: Für das EMBM auf Hired Team von NMG, ein 3D Shooter Drakan : Order of the Flame, ein Aktion/Adventure von Psygnosis und für Dot3 BM auf Evolva von Computer Artworks. Bei Evolva mußten wir leider zu Beginn feststellen, dass das Dot3 BM auf der Vivid nicht lief, da Evolva in diesem Feature zu sehr auf Nvidia Chips angepaßt war. Dank der Unterstützung durch Matt Crafford (ImgTec) und der Hilfe von Computer Artworks gibt es nun aber schon einen Patch, der Bump Mapping auf den KYRO Karten ermöglicht. Der Patch ist noch nicht freigeben, hier aber trotz dem exklusiv einige Shots.

Hired Team mit BMHired Team ohne BM
Drakan mit BM Drakan ohne BM
Drakan mit BM Drakan ohne MB

Evolva Dot3 Evolva Dot3 2xEvolva ohne BM
Evolva Dot3 Evolva Dot3 2xEvolva ohne BM

Man hat doch wirklich den Eindruck als wenn man stolpern könnte, wenn man nicht die Füße anhebt. Besonders Evolva mit BM ist wirklich beeindruckend!
Ich halte Bump Mapping für ein wesentlich wichtigeres Feature als zum Beispiel FSAA, das ist aber nur eine persönliche Meinung :).

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 Vivid! - PowerVR Grafik
 12 Seiten
 verfasst von loewe
 Dienstag - 08.08.2006 - 15:11 Uhr
[1]  Technik
[2]  Eigenschaften
[3]  Installation/Treiber
[4]  Benchmarks
[5]  Quake 3 Arena
[6]  Unreal Tournament
[7]  Evolva Rolling Demo
[8]  Dagoth Moor Zoological Garden
[9]  3D Mark 2000
[10]  Overclocking und FSAA
[11]  Bildqualität
[12]  Zusammenfassung