Voodoo 4 e Voodoo 5

T-Buffer

Além de passar a suportar grandes texturas e 32 bits de cor, corrigindo as principais deficiências dos chipsets Voodoo anteriores, o VSA-100 traz um recurso inédito chamado T-Buffer, um passo adiante em termos de qualidade de imagem.

Veja que uma das etapas mais cruciais na geração de uma imagem 3D de boa qualidade é o processo de renderização, onde a imagem tridimensional gerada pelo trabalho conjunto do processador e do chipset de vídeo é transformada na imagem 2D que será exibida no monitor. O processo de renderização se baseia num sistema de amostras, como se você tirasse instantâneos de uma imagem em movimento. Quanto mais fotos forem tiradas no mesmo espaço de tempo, mas detalhes do movimento serão capturados, e teremos uma seqüência mais detalhada. Estes “instantâneos” são justamente os quadros da animação. Quanto mais quadros por segundo tivermos, ou seja, quanto maior for o FPS, mais perfeita será a movimentação da imagem

No processo tradicional, à medida em que a placa de vídeo termina de produzir a imagem, ela as envia para uma memória especial chamada Frame Buffer. A imagem armazenada no Buffer é então renderizada e enviada para o monitor. Assim que é produzida uma nova imagem, a antiga é apagada do Buffer para dar lugar à nova. Este estão é renderizada e enviada para o monitor.

Temos então uma espécie de fila. Uma imagem é produzida, renderizada e enviada para o monitor, em seguida outra imagem é produzida renderizada e enviada para o monitor, etc.

Veja que cada imagem exibida no monitor é o resultado da renderização de apenas uma imagem 3D produzida pela placa de vídeo.

Utilizando o T-Buffer do VSA-100, este processo é feito de uma maneira ligeiramente diferente. As imagens 3D continuam sendo produzidas pelo chipset de vídeo, mas ao invés do Buffer armazenar apenas uma imagem de cada vez, é capaz de armazenar ao mesmo tempo varias imagens seqüenciais. É justamente por isso que no VSA-100 ele é chamado de T-Buffer.

A idéia principal pode ser resumida a único termo: “supersampling”, ou “superamostragem”. Com vários quadros à sua disposição ao mesmo tempo, o processador que faz a renderização da imagem pode criar imagens de melhor qualidade. Basicamente, o T-Buffer possibilita o uso de 5 recursos, chamados Motion Blur, Spatial Anti-Aliasing, Focal Anti-Aliasing, Soft Shadows e Reflectance Blur:

Motion Blur

Este recurso permite tornar a movimentação dos objetos mais real, melhorar a fluidez dos quadros. Na maioria dos jogos 3D atuais, é comum termos objetos se movendo muito rapidamente. Mesmo se a placa de vídeo for capaz de manter um FPS alto, digamos 60 quadros por segundo, normalmente considerados ideais pelos fabricantes, temos imagens quebradas caso algum objeto se mova muito rapidamente, vá de um canto ao outro da tela em algo como 3 centésimos de segundo, movimentos comuns em jogos de tiro ou corrida.

Usando um Buffer convencional, provavelmente a placa será capaz de mostrar apenas dois quadros, um com o objeto em um dos cantos e outro quadro com o objeto já tendo feito quase todo o seu movimento, já do outro lado da tela. Com apenas estes dois quadros, o espectador dificilmente conseguiria perceber a movimentação do objeto. Se por acaso o objeto fosse um tiro, só o perceberia quando fosse tarde demais. Veja o que acontece nas imagens abaixo (as imagens são cortesia da 3dfx Inc.)

Usando o T-Buffer, este problema pode ser parcialmente solucionado, usando o recurso de Motion Blur. Funcionaria assim. Digamos que o chipset de vídeo tivesse o mesmo desempenho do da placa do exemplo anterior e, assim como ele, fosse capaz de gerar 60 quadros por segundo. Com ambos fazendo a mesma tarefa, teríamos praticamente o mesmo resultado, ou seja, em um quadro teríamos a objeto de um lado e no quadro seguinte já o teríamos do outro lado da tela. Porém, usando o T-Buffer teremos os dois quadros armazenados no T-Buffer e na hora de fazer a renderização da imagem, o chipset de vídeo teria acesso aos dois frames, e poderia “prever” a movimentação rápida. O que ele faz então? Ele combina os dois quadros, formando um único quadro onde o movimento é melhor representado, como nas fotos a seguir:

Veja que o movimento seria muito mais facilmente percebido pelo espectador, já que em ambos os casos as imagens não são exibidas por mais de 3 centésimos de segundo.

Em jogos com movimentos muito rápidos, como os de tiro ou corrida, este recurso pode melhorar perceptivelmente a jogabilidade.

Spatial Anti-Aliasing

O T-Buffer, inclui também o recurso de FSAA que comentei anteriormente. Em teoria, a vantagem das Voodoo 5 sobre outras placas neste quesito seria o fato do efeito ser aplicado “via hardware”, enquanto nas placas da Nvidia e ATI os efeitos são aplicados “via software”. À primeira vista, isso parece fazer uma grande diferença, mas na prática isso não passa de marketing, já que de qualquer forma a placa terá que renderizar mais pontos e perder desempenho. Se os comandos são dados pelo driver de vídeo (ou seja, “via software”), ou algum componente da placa (“via hardware”), a perda de desempenho e os resultados são os mesmos, tornando a diferença quase nula. No final, o que vale mesmo é a potência da placa.

Focal Anti-Aliasing

Este é mais um recurso interessante, consiste em variar o foco da imagem, fazendo o espectador se concentrar no objeto principal. Este efeito é muito usado no cinema e em animações. Usando este recurso é possível desfocar as imagens de fundo enquanto o personagem está próximo e desfocar os objetos mais próximos quando ele está mais distante. Este recurso não é usado automaticamente, mas fica à disposição dos programadores para que o utilizem em seus jogos, nas cenas que acharem conveniente.

Soft Shadows e Reflectance Blur

Estes efeitos permitem suavizar as sombras de objetos. No mundo real, quando temos uma sombra sobre uma superfície que não é muito reflexiva, como plástico ou madeira por exemplo, a sombra aparece distorcida. Este recurso permite simular o mesmo efeito dentro dos jogos, melhorando um pouco o realismo.

Ficha Técnica: