Tesszellátor
Kapcsolódó cikkek (szükséges lehet a cikk megértéséhez):
Harmadik dimenzió / A reformok kora
Kapcsolódó leírások (szükséges lehet a cikk megértéséhez):
Grafikus fogalomtár
A jelenkort meglehetősen komoly kompatibilitási problémák és általános szétszórtság jellemzi. Az új DirectX 10 API – elődjeivel ellentétben – nem tudta egyértelműen kijelölni a grafikai fejlődés zavartalan ösvényét. Az interfész alkalmazását az esetek többségében gazdasági szempontok ellenzik, melynek gyökerei kifejezetten a PC-s játékipar helyzetére vezethetőek vissza. A reformok kora című cikkben részleteztük a Microsoft új API-jának forradalmi újításait. Röviden összefoglalva a DirectX 10 legfontosabb előnye, hogy az egyszerűsített alapok mellett a programok fejlesztése is könnyebbé válhat. Problémát vet fel azonban, hogy egy multiplatform játék a konzolokon nagyságrendekkel magasabb eladásokat produkál. Ennek köszönhető, hogy a fejlesztők nagy többsége az aktuális projekt konzolos változatára koncentrál. A program PC-s verziója jobb esetben egy igényes konzolport lesz. A rosszabb esetet pedig nem érdemes részletezni.
A Xenos kompatibilis tesszellátor
A fenti bekezdésből már kitalálható, hogy a PC-s játékok grafikai fejlődését inkább a konzolok képességei fogják meghatározni a közeljövőben. Ez persze messze nem azt jelenti, hogy a DirectX 10 és a 10.1-es API egyes újításait senki sem fogja használni, viszont a költségek kímélése érdekében a többség nem fog élni ezzel a lehetőséggel. Innentől kezdve érdemes a Microsoft Xbox 360 és a Sony PlayStation 3 képességeinek az irányából vizsgálni a PC jövőjét. A Sony rendszere eléggé kötetlen lehetőségeket teremt hat darab, egyéni igényeknek megfelelően felhasználható SPE magjának köszönhetően. A fejlesztők képzeletének csak a teljesítmény szab határt. Meglehetősen nehéz megmondani, hogy a programozók a PlayStation 3 exkluzív programoknál milyen csapásokon közlekednek majd, de alapvetően ez a PC szempontjából szerencsénkre teljesen irreleváns.
Az Xbox 360-nak viszont sokkal kötöttebb lehetőségeket rejt a hardvere, ami előrevetíti a fejlesztők lehetőségeit a használható eljárások tekintetében. A Microsoft gépének egyik adu ásza az Xenos nevű grafikus processzorban megbúvó, úgynevezett programozható tesszellátor. Ez az egység az első lépésben az eredeti modell poligonjait kisebbekre bontja fel, majd a Displacement Map segítségével pozicionálja a vertexeket. A programozható megnevezés is innen ered, a vertexek helyét egyénileg lehet definiálni. Maga az egység azonban a beégetett, fix funkciós algoritmusok alapján bontja fel a felületet. A tesszelláció maximum tizenötszörös lehet. Ez azt jelent, hogy egy tetszőleges modellt az eredeti állapothoz képpest tizenötször lehet tesszellálni. Példával szemléltetve a dolgot, az egyik legegyszerűbb beépített algoritmus segítségével egy háromszög alakú patchet fel lehet bontani úgy, hogy oldalainak felezőpontjait összekötjük. Ennek köszönhetően máris négy háromszög keletkezett. A Xenos GPU ezt a folyamatot tizenötször tudja egymás után végrehajtani. Könnyen ki lehet találni, hogy ez az egység számtalan erőforrást szabadít fel az Xbox 360 központi processzoráról és memóriájáról, mivel a rendszer erőforrásait az alacsony részletességű modell terheli. Emellett a fejlesztés is könnyebb, hiszen elég az alacsony részletességű tárgyakat elkészíteni, amit a tesszellátor majd a megfelelő minőségi szintre javít.
Multiplatform fejlesztés esetén nagy valószínűséggel az Xbox 360 képességeinek feleltetik majd meg a játékot a programozók, így a tesszellációs egység használata reális fejlődési irányt sejtet. A PlayStation 3 sem probléma, mert befoghatók az SPE magok tesszellálni, vagy el is készíthetők a magas poligonszámú modellek. A PC helyzete már közel sem ilyen rózsás. Ha a projekthez csak alacsony poligonszámú modellek készültek, akkor pusztán a PC-s port végett nem fognak annyi erőforrást befektetni, amennyi szükséges a jobban kidolgozott tárgyak használatáért, ellenben a Radeon HD2000/HD3000/HD4000-es széria rendelkezik Xenos-kompatibilis tesszellátorral, így azok használata lehetséges.
A DirectX 11 kompatibilis tesszellátor
A szélesebb látókör kedvéért rögtön az elején érdemes tisztázni, hogy a Xenosban és a DirectX 11-ben használt tesszellátor nem kompatibilis egymással. A Xenos tesszellátora logikai szinten rögtön az Input Assembler mögött helyezkedik el. A rendszer használatához direkten kell címezni az egységet. A PC-n is hasonlóan kell majd eljárni a megfelelő eredmény elérése érdekében, mivel csak az AMD rendelkezik kompatibilis kártyákkal, így nem szükségesek egyéni rutinok az optimalizált működéshez. A DirectX 11-ben viszont egy masszívan felépített struktúra kapott helyett. Ez a rendszer három, szorosan összefüggő logikai szintre osztható: Hull Shader, Tesszellátor, Domain Shader. A Hull Shader szintjére érkeznek meg a feldolgozásra váró adatok. Itt lesz beállítva a testekre vonatkozó tesszellálás mértéke, illetve kijelölésre kerül az előre beépített módok közül a fejlesztő által kiválasztott algoritmus. Ezután az adatok patchként lesznek továbbítva a fix funkciós tesszellátorba. A patchek tulajdonképpen vertex tömbök, amiket az adott objektum geometriai vázának szétszeletelésével lehet előállítani. Nagyon fontos azonban, hogy ezek nem jelentenek szükségszerűen poligonokat. Egy példával élve három vertex képezhet egy olyan a térbeli alakzatot is, ami tulajdonképpen két szakasz. Ezeket is tökéletesen lehet tesszellálni. A Hull Shader ezen kívül minden patchhez megjelöl egy kontroll pontot, amely a Domain Shader szakaszban kerül majd felhasználásra. A második szinten a tesszellátor elvégzi az utasításoknak megfelelően a feladatát, és az úgynevezett területi pontokat a harmadik szintre irányítja, amiből a Domain Shader a displacement map, a kontrollpont és a tesszellációs mérték segítségével kialakítja a végleges felületet.
A DirectX 11 tesszellátora egy tökéletes kiterjesztése a Xenosban helyet foglaló egységnek. Minden változtatás csak az előnyére vált, emellett a tesszelláció maximális mértéke már akár hatvannégyszeres is lehet. Megjegyzendő azonban, hogy hagyományos értelemben még mindig nem programozható a rendszer, így a fejlesztők nem kapták meg az egyénileg definiált tesszellációs algoritmusok kreálásának a lehetőségét.
A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
