Алмазные монстры и другие (обзор продуктов компании Diamond Multimedia)

Канули в лету времена, когда мощные графические станции были необходимы лишь специалистам. Теперь круг их применения значительно расширился.

Сегодня кажется просто неприличным делать презентацию без использования 3D-диаграмм. Демонстрируя клиентам лишь череду картинок, сменяющих одна другую, мы рискуем показаться старомодными: хорошим тоном считается использование анимации. Так как размер современных демонстрационных мониторов никак не меньше 29 дюймов, ясно, что для хорошего качества презентации нужно работать с графикой высокого разрешения. А 3D-графика высокого разрешения с использованием анимации не по зубам среднему офисному компьютеру.

Немало ресурсов требует бурно развивающийся Internet: "всемирная паутина" все больше двигается и издает звуки. Поэтому даже для обычной работы с WWW производительности стандартной настольной машины часто не хватает. А теперь представьте себе, какая машина нужна для полноценного участия в видеоконференции.

Глобальные перемены претерпели и компьютерные игры. Раньше, еще лет пять назад, основная задача создателей "игрушек" заключалась в том, чтобы извлечь максимум из машины для дома и офиса, не приспособленной к работе с графикой и тем более с анимацией. Трудно было поверить в то, что ради игрового софта кто-нибудь пойдет на серьезный апгрейд, превращающий настольный компьютер в графическую станцию средней мощности. Теперь, расправив плечи и задрав голову, индустрия компьютерных развлечений диктует пользователям жесткие условия выбора железа. И больно уж соблазнительны современные игры, чтобы эти условия не выполнять…

Конечно, все эти перемены неприятны для нашего кошелька. Однако возможности, которые предоставляет современное программное обеспечение, слишком значительны, чтобы от них отказываться. Поэтому большинство пользователей, смирившись с неизбежностью прогресса, все-таки готово платить за удовольствие.

Для того чтобы машина справлялась с современными мультимедийными задачами, недостаточно (хотя и необходимо) иметь высокопроизводительную шину, мощный процессор и большой объем оперативной памяти. Для достижения действительно хороших результатов приходится использовать специализированное оборудование: графические и мультимедиа-акселераторы, ускорители ввода/вывода. Наша статья представляет собой обзор продукции крупнейшего производителя таких систем - компании Diamond Multimedia.

Графические акселераторы серии Diamond Stealth давно появились на рынке и приобрели заслуженную популярность. Сегодня это "семейство" насчитывает несколько моделей, но мы поговорим о последней из них - Diamond Stealth II S220, которая получила награду "CNET Gamecenter's best of '97" в категории "2D/3D-акселераторы". Diamond Stealth II S200 - это высокоскоростной мультимедиа-акселератор двумерной и трехмерной графики, предназначенный прежде всего для 3D-игр и работы c мультимедиа. Очень полезна модель и для работы в Internet.

"Мозгом" акселератора является 64-разрядный графический процессор Rendition Verite V2100 (встроенный RAMDAC на 170 МГц, память - 4 Мбайт SGRAM 100 МГц).

"Умственные способности" акселератора позволяют реализовать множество аппаратных 3D-функций. Alpha blending and fogging, bilinear and trilinear filtering и MIP-mapping оптимизируют вывод 3D-изображения по уровням. Anti-aliasing позволяет быстро убирать с экрана артефакты, то есть следы предыдущей картинки. Аппаратная реализация функции Gouraud shading обеспечивает быстрое сглаживание изображения. Z-буферизация представляет изображение в трехмерной системе координат, характеризуя каждую фигуру изображения не только по X и Y, но и по "глубине" (Z). Это позволяет быстро рассчитывать яркость и физическую координату объекта 3D-изображения на экране.

Акселератор работает даже с таким высоким разрешением, как 1600x1200; правда, в этом случае частота обновления изображения составляет всего 60 Гц, опускаясь ниже стандарта VESA - 85 Гц. Но на более низких разрешениях (даже на 1280x1024) частота обновления составляет 85 Гц и выше - до 120 Гц на 640x480.

Основной упор в этой модели сделан на оптимизацию приложений Windows. Поэтому акселератор поддерживает технологию Direct3D, используемую в большинстве 3D-игр под Windows 95. Отличная работа под Windows 95 и Windows NT обеспечивается специальным программным обеспечением, включая оптимизированные драйверы для DirectX и Direct3D.

Stealth II S220 использует технологию TrueMedia для высококачественного воспроизведения видео на PC. Он совместим с Diamond Multimedia DVD- и TV-продуктами.

Еще больше возможностей предоставляет другая новинка компании Diamond Multimedia - Viper V330. Появившись в октябре 1997 года, она сразу же завоевала доверие экспертов: престижные журналы, среди которых "PC Magazine", "PC Test" и "GameStar", с ноября 1997 года и по сей день публикуют восторженные отзывы об этой карте. Приведенную ниже фразу из журнала "Computer Gaming World" #11 за 1997 год можно считать типичной: "This card ran 3D Winbench so fast, it finished before I could blink" ("Эта карта выполнила тест 3D Winbench так быстро, что я глазом не успел моргнуть"). Довольны моделью и производители компьютерной техники: в декабре прошлого года компания NEC заявила о намерении использовать Viper V330 в своей серии Direction PC.

Пожалуй, главное преимущество начинки этой карты по сравнению со Stealth II S220 - 128-разрядный графический процессор nVIDIA Riva 128 вместо 64-разрядного. Еще одно улучшение - встроенный RAMDAC на 230 МГц. Память - SGRAM 4 Мбайт (100 МГц), как и в Stealth II.

В модели аппаратно реализованы те же 3D-функции, что и в Stealth II S220 (fogging, bilinear and trilinear filtering, MIP-mapping, Z-buffering и т. д.), но выполняет их Viper несколько быстрее своего собрата. Кроме того, аппаратно реализованы такие "примочки", как dithering (подбор комбинации цветов вместо цвета, не поддерживаемого данным видеорежимом), коррекция перспективы, hardware double buffering (использования двух областей памяти для хранения изображения, что позволяет одновременно делать двойную обработку картинки или обрабатывать две картинки).

Viper, как и Stealth II, работает с разрешением до 1600x1200. При этом частота обновления даже на таком высоком разрешении соответствует VESA-стандарту 85 Гц. Модель способна на фантастическую частоту обновления - 200 Гц! - уже на разрешении 800x600.

В этой разработке компания осталась верна своей стратегии поддержки мультимедиа-технологий Windows. Viper аппаратно реализует технологию DirectX 5.0, включая Direct3D и DirectDraw; немало внимания уделено и Windows NT 4.0, для которой имеется специальное ПО. Не игнорирует Viper и старую добрую MS-DOS: под нее тоже есть драйверы.

Карта очень хорошо подходит для работы с real-time-видео. Акселератор оцифровывает изображение, аппаратно реализовано масштабирование видео с интерполяцией по X и Y, имеется TV-выход (PAL) с композитным и S-VHS-разъемами. Все это делает модель очень удобной для презентаций и игр через TV-выход.

Viper совместима с Diamond Multimedia DVD hardware и TV-продуктами. Поддерживается работа до четырех мониторов в Windows NT (правда, для этого требуется четыре акселератора). Представляет интерес поддержка не только PCI, но и AGP ATX motherboards.

Самая последняя разработка (март этого года) заинтересует всех, кто неравнодушен к современным "игрушкам". Это акселератор 3D-игр Monster 3D II, который представляет собой улучшенный вариант карты Monster 3D. Кстати, даже "старик" Monster 3D был отмечен многочисленными наградами компьютерных изданий, среди которых "PC Magazine" (#3 за 1997 год). Monster 3D II, новейший 3Dfx-акселератор, имеет, по сути дела, одно-единственное назначение: обеспечить качество и максимальную скорость обработки изображения в трехмерных играх. И то, как он справляется со своей почетной задачей, достойно похвалы.

В акселераторе использован новый 3Dfx Voodoo2 контроллер, RAMDAC на 130 МГц. Немалым преимуществом по сравнению с предшествующей моделью стало увеличение памяти до 8 Мбайт (EDO DRAM) вместо прежних 4 Мбайт, что позволило увеличить производительность более чем втрое. Из 8 Мбайт памяти одна половина отдана под массив кадров, а вторая - под память текстур.

Модель работает с полным набором 3D-функций: это bilinear & trilinear filtering, "напускание тумана" (fogging), alpha-blending и anti-aliasing, коррекция перспективы, Gouraud shading и MIP-mapping. Интересная функция - texture mapping: картинка располагается на 3D-объекте таким образом, что сама принимает форму этого объекта. Изображение хранится в Z-буфере.

Monster 3D II в силу своего "игрового" назначения не работает со сверхвысокими разрешениями, однако на 640x480 он обновляет кадры с частотой 120 Гц.

Для самых требовательных пользователей предусмотрена функция MEGAMonster, позволяющая повысить производительность еще в два раза за счет использования двух Monster 3D II одновременно.

Модель не отступает от "генеральной линии партии": она полностью поддерживает DirectX 5.0, не забывая при этом и про MS-DOS. Также поддерживается технология Game GL для Windows NT.

Все рассмотренные выше акселераторы предназначены для повышения производительности домашних и офисных приложений, Internet-браузеров, компьютерных игр. Для решения совсем других задач предназначены модели серии Fire GL. Они применяются специалистами по 3D-графике и 3D-анимации, оптимизируют работу CAD/CAM. А это значит, что мы имеем дело с профессиональными графическими системами.

Основная задача карты Fire GL 1000 Pro - оптимизация 3D-графики под Windows 95. Она также способна работать с 3D-анимацией и задачами инженерной графики, в том числе под Windows NT. Тем не менее создатели этой "взрослой" модели не исключают и применения ее для "игрушек": например, есть разъем для подключения стереоочков, которые пока не используются в профессиональной деятельности, но зато доставляют немало радости игроманам.

В модели использован набор микросхем 3Dlabs Permedia P2 с интегрированным геометрическим процессором, который снимает с CPU непростую обязанность рендеринга изображения. 4 Мбайт RAM оказались недостаточными для хорошей работы с профессиональными приложениями - модель имеет 8 Мбайт SGRAM.

Fire GL 1000 Pro аппаратно реализует такие функции, как texture mapping, double buffering. Используется 16-разрядный Z-буфер. Акселератор способен "переварить" и вывести до 1 млн. текстурных полигонов в секунду. Даже на таком высоком разрешении, как 1600x1200, он "держит" TrueColor при частоте обновления 85 Гц. Самое большое разрешение, которое поддерживает карта, - 1920x1200 (частота обновления - 75 Гц). С частотой 120 Гц, которая является "потолком" для модели, выводится изображение, начиная с разрешения 1152x864.

"Высокое" назначение модели проявляется и в том внимании, которое разработчики уделили поддержке профессиональных графических технологий Windows NT и Windows 95: Fire GL 1000 Pro работает с OpenGL, HEIDI, Direct3D. К модели прилагается программное окружение для AutoCAD: BigFocus и 3D-Win.

Карта FireGL 1000 Pro совместима с PCI и AGP.

Модели Fire GL 3000 и Fire GL 4000 - сверхмощные графические системы класса hi-end.

Fire GL 3000 работает с Z-буфером глубиной до 32 разрядов. Модель имеет два внешних RAMDAC на 220 МГц, текстурный и рендеринг-процессор 3Dlabs GliNT 500 TX, PCI-мост и геометрический процессор 3Dlabs DELTA. "Изюминкой" карты является возможность подсоединения до 40 Мбайт локальной памяти, причем используется комбинация VRAM и DRAM. Модель сертифицирована для Softimage 3D.

Акселератор Fire GL 4000 интересен прежде всего графическим контроллером от Mitsubishi/Evans & Sutherland, а также тем, что имеет 15 Мбайт 3D-RAM и 16 Мбайт CDRAM (для текстур). Fire GL 4000 поддерживает стереоизображение, "держит" 32-битный TrueColor на разрешении 1280x1024. Карта сертифицирована для Softimage 3D и Pro/Engineer.

Мощность этих двух моделей воистину удивительна. Однако из-за высокой цены применять их целесообразно только для серьезных задач 3D-анимации и работы с системами CAD/CAM.

Акселераторы ввода/вывода понадобились тогда, когда возможностей стандартных контроллеров (IDE, EIDE и др.) перестало хватать для многих задач, требующих быстрой обработки больших объемов информации. Подобные ситуации часто встречаются в локальных сетях и при работе с мультимедиа. Поэтому появился другой интерфейс периферических устройств - SCSI. Главная особенность этого интерфейса заключается в том, что он гораздо больше нагружает контроллер, освобождая саму периферию от многих обязанностей по преобразованию и передаче информации. Поэтому к контроллерам (акселераторам) SCSI предъявляются более высокие требования, и от них в большей степени зависит производительность периферических устройств, нежели в случае интерфейсов типа IDE.

Компания Diamond Multimedia выпускает семейство SCSI-акселераторов под названием FirePort. В него входят модели FirePort 20, FirePort 40 и FirePort 40 Dual. Область их применения - это в первую очередь мультимедиа-периферия, включая жесткие диски Ultra Wide SCSI, привод CD-ROM и CD-R, накопители Iomega Zip и Jazz, цветные сканеры и сменные накопители.

Большое достоинство моделей - их "всеядность": они работают и с Fast, и c Ultra SCSI-устройствами, поддерживают Narrow и Wide SCSI. FirePort не смутит ни 5V, ни 3V PCI-слот.

Для разгрузки CPU в картах имеется собственный RISC-процессор Symbols Logic SYM53C875. Для возможности обновления используется Flash ROM BIOS. Поддерживается 32-разрядная шина PCI и DMA Bus Master.

Производительность моделей при синхронной передаче данных через интерфейс Ultra SCSI достигает 20 Мбайт/с, при асинхронной передаче - 10 Мбайт/с. FirePort 40 и его "удвоенный" (Dual) вариант, кроме того, работают и с Ultra Wide SCSI. Максимальная скорость в этом случае составляет при синхронной передаче 40 Мбайт/c, при асинхронной - 20 Мбайт/с, а это почти в три раза быстрее, чем EIDE.

FirePort 20 и FirePort 40 позволяют подключать до пятнадцати устройств SCSI. Новая модель, FirePort 40 Dual, имеет два Ultra SCSI-канала по 40 Мбайт/с, что позволяет подключать до тридцати SCSI-устройств, используя один PCI-слот и одно прерывание.

Обе карты довольно давно появились на рынке, успев завоевать популярность и среди пользователей, и среди экспертов: в прошлом году они получили награды таких изданий, как "Windows Magazine", "PC Go!", "International DOS Magazine", и др.

Итак, мы видим, что акселераторы необходимы для работы с задачами мультимедиа. Для того чтобы домашние или офисные программы (в том числе Internet-браузеры) работали в полную мощность, предназначены модели Stealth II S220 и Viper V330. Эти же модели позволят увидеть 3D-графику "игрушек" глазами их художников. Специально для игроманов создан 3Dfx-акселератор Monster 3D II. Модели серии Fire GL нужны профессионалам. А для того чтобы все это работало еще быстрее, разумно использовать ускорители ввода/вывода серии FirePort.

Некоторые термины 3D-графики

Какая модель совместима с…

-  не подходит

*  неоптимальный выбор модели для данной задачи

**  хорошая производительность

***  отличная производительность

****  оптимальный выбор модели для данной задачи