Технология сжатия FXT1 от 3dfx / Видеокарты

3dfx потихоньку приоткрывает детали технологий своей карты следующего поколения. В народе её иногда называют Voodoo4, последнее время всё чаще Napalm. Не стоит забывать о том, что после выхода продукта имя может полностью измениться. Политика выкладывания информации о карте частями похожа на рекламный трюк, направленный на привлечение внимания к готовящемуся продукту.

Мы уже услышали о T-Buffer, на поверку оказавшейся модифицированным буфером-аккумулятором. Напомним, что технология позволяет накладывать сглаживание (antialiasing) в любых играх, поддерживающих акселерацию, при этом не обязательно даже специально использовать эту технологию для получения результата - достаточно поставить галочку в панели настроек карты, и игры будут выглядеть лучше. Но не стоит думать, что технология так уж необходима - на самом деле при увеличении разрешения эффект лесенки уже не так заметен, зато применения сглаживания приводит к сильной потере производительности всего акселератора. Кроме antialiasing-а T-Buffer позволяет использовать "кинематографические" эффекты вроде motion blur или field of view. Эти эффекты активизируются уже специально для каждого конкретного приложения, и их использования завязано на конкретный акселератор. Чтобы эффекты T-Buffer были признаны разработчиками, необходима поддержка по крайней мере десятка ведущих фирм. Достаточно вспомнить хорошо знакомый многим NV1, который провалился, не получив этой поддержки. К сожалению пока о аппаратной поддержке технологии, аналогичной T-Buffer заявила только BitBoys Oy, карта Glaze3D от которой многим кажется не более чем мифом, созданным в неведомых целях. Зато карт, в которых гарантированно не будет поддержки этой технологии - гораздо больше. А значит разработчики вынуждены будут задумываться о том, на какую аппаратную платформу направлена конкретная игра.

Но 3dfx не остановилась на достигнутом. Введя в ступор ведущих сайтов, которые не знали, не то хаять, не то хвалить новую технологию, 3dfx выпустила новый пресс-релиз, в котором описала свою технологию сжатия, важность которой для будущего не вызывает сомнений. Поддержку аналогичных решений уже обьявили многие важные игроки на рынке 3D акселераторов. Речь идёт о текстурном сжатии. На сегодня наиболее известными методами являются S3TC, поддерживаемая картами S3 и DXTC - технология, лицензированная Microsoft-ом у S3 для встраивания в DirectX. 3dfx и на этот раз не пошла проторенным путём - обязательно надо изобретать велосипед. Решение от 3dfx называется FXT1. Если не вникать в тонкости, то сжатие от 3dfx лучше сжатия от S3. Если кто-то не понимает, что такое текстурное сжатие и зачем оно нужно, то напомним, как создаются эффект присутствия в 3D играх. Если перевести это на бытовой язык, то сначала создаётся голый каркас, затем на нём рисуется текстура. Каркас без текстуры в некоторых случаях тоже может выглядеть реалистично, например если рисовать чистую белую стену, но в основном всё вокруг окружено "обоями", поэтому использование текстур, или "обоев" обязательно. Увидеть в игре полигоны без текстур теперь можно разве что на консолях и старых игровых автоматах. Для тех, кто любит вносить поправки сразу уточню - о имитации тененаложения и технических деталях процесса я умолчал сознательно.

Но вернёмся к текстурам. Раньше, с позволения сказать в каменном веке 3D акселерации, наличие простой билинейной фильтрации и поддержка цветного освещения вызывали безумный восторг. Эффект прозрачности поражал своей красотой и технологичностью, а 2Мб текстурной памяти считались верхом возможностей. Теперь никого этим уже не удивишь. К 32Мб относятся как к нормальному числу, разговоры идут уже всевозможных фильтрах, фотореалистичности и сотнях тысяч полигонов. Одно из ограничений, которым страдали карты от 3dfx - размер текстур не более 256x256 точек у следующей карты будет снят. Но когда заходит разговор о больших текстурах, надо говорить и о больших обьёмах памяти, требуемых ими. Примерный подсчёт памяти, затрачиваемой на текстуры есть в .plan файле Ника Триантоса, перевод которого вы можете прочесть у нас на сайте. Пример можно привести легко - представьте себе большую газету. При ограниченном 256x256 пикселов размере текстур издалека газета может ещё казаться газетой, но вот при приближении она превратится в кашу из размазанных отфильтрованных пикселов. А если сделать текстуру больше и чётче, то даже приблизившись на ней можно будет прочесть текст любого, даже самого маленького размера. При чём тут текстурное сжатие? Попробуйте развлечения ради сохранить рисунок, размером 30x30 см в формате BMP с качеством 300 точек на дюйм. После этого у вас станет значительно меньше места на винте. А вот сохранив его в JPG вы получите файл значительно меньших размеров. Конечно сравнение весьма приблизительное, так как текстуру такого размера не сможет сегодня обработать ни один акселератор, но главное, что смысл ясен. При сжатии в JPG потеряется точность передачи, но лучше потерять её, чем качество и реалистичность сцены в целом. И вот тут роль JPG для акселератора начинает играть FXT1.

Исходя из названия у компании есть планы на создание FXT2, может быть 3, 4 и т.д. Значит технология показалась эффективной. S3TC лимитировано сжатием 4:1, это очень приличный коэффициент для сжатия, при котором качество сжатой текстуры незначительно отличается от качества оригинала. Что такое коэффициент 4 к 1? Если обьяснять на пальцах, то это когда одна текстура большого размера со сжатием занимает столько же, сколько текстура в 4 раза меньше, но без сжатия. Текстуры, сжатые FXT1 имеют теоретический максимальный коэффициент сжатия 8 к 1, что в два (!) раза лучше, чем у S3TC.

Поддержка FXT1 будет реализована в Glide, Direct3D и OpenGL. 3dfx не теряет время зря и уже договорилась о встраивании поддержки в D3D и OGL, ну а то, что новый Glide (4.x?) будет поддерживать сжатие никто и не сомневался. Технология сжатия - многоплатформенная, это значит что разработчики могут использовать её под Windows, Macs, BeOS, Linux и другими операционными системами. Утилиты для работы со сжатыми текстурами будут предоставляться бесплатно, поэтому никаких проблем с использованием этой технологии у разработчиков и встраивании в инструментарий не должно быть.

Но будут ли разработчики пользоваться новым текстурным сжатием? Вопрос спорный, но будем надеяться что будут. По словам 3dfx, технологией уже заинтересовалась компания Bungie. Конечно не бог весть какой монстр индустрии, однако и это уже хорошо. Эту технологию Bungie планируют использовать в своём проекте Oni, о котором уже многие не раз слышали. На бумаге да на картинках выглядит впечатляюще, но как всё будет выглядеть в действии...

Кстати о многоплатформенности - помните заявление менеджеров 3dfx о том, что все будущие продукты компании будут поддерживать Mac? Поскольку акселераторы от S3 не поддерживаются маком, а DirectX на них не предназначен, то единственным акселератором для этой платформы, поддерживающим сжатие текстур будет плата от 3dfx. Вовремя схватились - пока нет конкуренции можно застолбить тёплое местечко.

Дополнительно по этому вопросу на английском языке можно прочесть: