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GeForceFX

Anteprima

La contromossa di nVidia: il lancio di GeForceFX

E finalmente, eccoci. L'attesa era ormai spasmodica. ATi sembrava aver completamente catalizzato l'attenzione di media e utenti con la sua nuova linea Radeon 9000, mentre nVidia invece sembrava temporeggiare, con inquietanti voci di ritardi più o meno imprevisti. Ma il momento è arrivato e anche NV30 è stato completamente svelato: signore e signori, eccovi GeForceFX!

di Antonino Tumeo, pubblicato il

Basti qua sapere che la possibilità di utilizzare la virgola mobile, apre degli scenari estremamente interessanti. nVidia può vantare il fatto che GeForceFX supporti completamente, in ogni settore della pipeline, la precisione a 32 bit, cosa che invece Radeon 9700 non ha (il color engine infatti, supporta al massimo precisione a 24 bit sulla singola componente). Come abbiamo chiaramente evidenziato in passato, utilizzare precisione a 32 bit in Floating Point per componente, e dunque 128 bit in totale, invece che in interi, significa poter avere qualità nettamente maggiori soprattutto in presenza di scene pesantemente multipassata, dove ad ogni passata, e quindi a ogni successiva elaborazione, la precisione scende gradualmente.
E se con gli interi la dinamica di valori poteva risultare limitata, con la virgola mobile ciò non accade, grazie a una dinamica estremamente più ampia. Inutile dire che ciò si accoppia alla perfezione con la possibilità di utilizzare Pixel Shader molto lunghi, e che quindi prevedono teoricamente numerosissime operazioni di colore sui pixel. I vantaggi in termini di effetti saranno visibili soprattutto nella gestione di bump map molto complesse (che fanno uso di operazioni di derivazione dove la precisione in interi può risultare compromettente), come per esempio la generazione degli effetti superficiali dell'acqua, nella gestione dell'illuminazione con correzione di gamma, nella gestione dei toni di colore, con la possibilità di rappresentare correttamente scene con toni molto scuri, o sovrailluminate, simulando correttamente il passaggio da una zona all'altra e gestendo correttamente eventuali situazioni dove si hanno zone con caratteristiche molto diverse.
Importanza fondamentale della maggiore precisione sarà rilevabile anche nella gestione degli effetti speculari per pixel, gestiti tramite calcoli che fanno uso di valori esponenziali, e nella gestione di effetti basati sulla distanza, come illuminazione volumetrica e nebbia. Da non dimenticare neanche la possibilità di usare calcoli in virgola mobile per gli shadow buffer, uno degli aspetti più "sfruttati" anche da Carmack nel nuovo engine dietro a Doom III. Sostanzialmente, l'idea è di elaborare l'immagine dalla visuale della sorgente di luce e salvare le informazioni di profondità come una texture, lo shadow buffer appunto. La scena è poi ri-elaborata a partire dalla visuale della camera, e si compara la distanza degli oggetti sulla scena con lo shadow buffer. Se nello shadow buffer risulta che l'oggetto è dietro all'ombra, allora si rappresenta l'ombra.
La maggiore precisione offerta dalla virgola mobile entra in gioco nello Shadow Sorting, cioè nell'ordinamento delle ombre, e nelle Single Point Sources, ossia in quelle situazioni in cui l'oggetto e l'ombra si avvicinano molto al punto di vista del giocatore e lo z-buffer non poteva essere gestito correttamente con precisione in interi. Infine, ci viene promessa anche un miglioramento con i giochi vecchi, che non sfruttano nelle loro elaborazioni calcoli in virgola mobile, ma che potranno vantare un migliore blending delle texture.

GEFORCEFX: INTELLISAMPLE, L'ANTIALIASING INTELLIGENTE

E' forse la nuova tecnologia IntelliSample, che andrà a sostituire quello che era chiamato AccuView AntiAliasing, l'aspetto di GeForceFX che più ci ha colpito. La novità più grossa, e che incide in maniera estremamente significativa sulla questione banda di memoria, è l'introduzione di una nuova tecnica di color compression. Se, infatti, fino ad ora si è lavorato solo sulla compressione dei dati dello Z-buffer, è adesso, con la nuova architettura di nVidia, il frame buffer a subire lo stesso trattamento, con la compressione di tipo loseless anche dei dati di colore. Il rapporto massimo è di 4:1, ed è tutto gestito in maniera trasparente all'utente dall'hardware.
Ed a questo punto, si può dire che tutti i dati passati verso il chip grafico dalla memoria locale subiscono un qualsivoglia tipo di compressione: dalle texture (che possono utilizzare le ormai rinomate DXTC, S3TC, etc), ai dati di z-buffer, si giunge anche a quelli di frame buffer. Le soluzioni per ridurre l'occupazione di banda di memoria si riducono sempre di più: rimane, forse, ancora percorribile l'approccio del tile renderer, ma forse al giorno d'oggi non è così consigliabile investire su questo aspetto. I vantaggi, ovviamente, saranno visibili soprattutto nel campo dell'AntiAliasing, dove i dati di colore devono essere replicati per tutti i campioni necessari ad applicare l'effetto. Presente è anche, come ci si poteva attendere, la gestione del fast clear del color Buffer. Ciò permette di fornire un AntiAliasing praticamente gratuito anche a livelli piuttosto impegnativi, come 4x e 6x. Proprio per questo motivo, sono stati aggiunte delle nuove modalità: oltre alle modalità fino a 4X e alla 4XS (supportato in Direct3D) dalle vecchie GeForce 4 Ti, è adesso presente una nuova modalità 6XS sempre per Direct3D, e una 8X sia per OpenGL che per Direct3D, che sfruttando il doppio dei campioni della modalità 4X promette di portare l'AntiAliasing a livelli qualitativi mai visti. Presente è anche la gestione della correzione dinamica della gamma di colore, per eliminare tutte le inaccuratezze di colore nelle operazioni con gli shader.
Da sottolineare, infine, l'inclusione di un algoritmo adattivo per la gestione dell'Anisotropic Filtering. Se fino a poco tempo fa, nVidia "vantava" il fatto che le GeForce 4 effettuavano l'Anisotropic Filtering in maniera corretta, e cioè applicandolo a tutte le texture del campo visivo, con GeForceFX anche la società californiana è saltata sul treno dell'approccio intelligente, implementando apposite funzioni che consentono all'hardware di determinare il numero e il tipo di campioni in base al determinato pixel. E' comunque possibile disattivare questa modalità e tornare a delle impostazioni fisse.

CONCLUDENDO

Sostanzialmente, la presentazione di GeForceFX conferma tutte le attese. L'engine è quello che già si conosceva, e cioè più evoluto rispetto alle funzioni di base di Pixel e Vertex Shader 2.0 proposti nelle DirectX 9, con focus completo sulla precisione in virgola mobile a 16 e 32 bit, mentre le specifiche finali del chip rispecchiano tutti i rumor che da tempo si inseguivano: bus di memoria a 128 bit, ma memorie DDR2, frequenze del core maggiori di 400 MHz. Molto interessante invece è l'approccio introdotto con IntelliSample, e la compressione di colore, forse l'aspetto più innovativo di tutta l'architettura. Da non dimenticare anche l'inclusione e l'evoluzione della tecnologia Digital Vibrance Color, giunta con GeForceFX alla versione 3.0, con la quale nVidia si ripromette di fornire all'utente la possibilità di impostare la qualità dell'immagine (separazione di colore, intensità, precisione dell'immagine) in base alle condizioni ambientali in cui il prodotto viene usato. Prestazionalmente, infine, sembrano poterci essere tutte le carte per competere, e superare le prestazioni di Radeon 9700 PRO. Quanto, è difficile prevederlo, e non vediamo l'ora di mettere le mani sulle prime schede per poter effettuare tutte le prove del caso, sperando che effettivamente i tempi siano contenuti in quel mese, mese e mezzo di attesa che ci è stato prospettato per l'arrivo sul mercato dei prodotti finali dotati del nuovo chip grafico.