class1-intro

〇、目標(biāo)

  • 實時繪制：15-60fps30+才會流暢
  • 高分辨率
  • CPU負(fù)荷很大

物理、AI（npc智能化）、聲音、 網(wǎng)絡(luò)……

  • 圖形需求

高速內(nèi)存訪問、高帶寬、浮點數(shù)的運算（Flops,Floating Poing Operation）、矩陣-向量乘積（幾個G的Flops）、峰值可達幾個T

需要硬件高速處理圖形！??！

一、圖形硬件的歷史

  • 90年代中早期

硅圖(SGI)主機和工作站
個人主機只有2D圖形硬件

  • 90年代中期
  • PC機顯卡：3dfx（Voodoo卡）、nVidia、Matrox、ATI
  • 三角形光柵化移入顯卡（掃描線算法）
  • 推動了大量3D游戲的發(fā)展
  • 1999

PC-card with TnL(Transform and Lighting)

  • NVIDIDA GeForce :Graphics Processing Unit (GPU)
  • 現(xiàn)代

圖形流水線可支持部分可編程
行業(yè)領(lǐng)軍：ATI&NVIDIA

三、圖形流水線

  • 應(yīng)用

視截體裁剪、場景轉(zhuǎn)換裁剪

  • 幾何處理——頂點著色器

位置、形狀、光線、圖元組合、背面剔除）……

  • 光柵化（Rasterization）——片段著色器

掃描填充、Fragment Shading、Frame buffer

  • 輸出

如何才能實現(xiàn)可編程呢？

頂點和片段著色器

頂點的屬性坐標(biāo)——>頂點著色器——>頂點的新的屬性坐標(biāo)——>光柵化（坐標(biāo)、顏色、深度）——>片段著色器——>新的坐標(biāo)、顏色、深度

基本操作

SIMD（對四元組做的基本操作）

系統(tǒng)架構(gòu)：

  1. 流水線
  2. 并行
  3. 并行流水線

早期游戲

《Half Life》、《DOOM》

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