| Artículos | 15 NOV 2001

Tecnologías 3D frente a frente

Tags: Histórico
Tarjetas Gráficas 3D
Juan Cuello.
Una vez vistas por encima las principales partes de una tarjeta gráfica y dónde y cómo intervienen, se pasará a realizar un análisis de distintas tarjetas gráficas del mercado, sometiéndolas a procesos de evaluación que trabajen cada una de estas partes, y puntuando las prestaciones y resultados obtenidos. Para ello tomaremos una a una las partes estudiadas de la tarjeta, esto es procesador y tecnologías soportadas, memoria, sistemas de comunicación, RAMDAC y resoluciones, así como salidas/entradas de vídeo/TV y aspectos varios.

El procesador y tecnologías soportadas
Como ya se ha dicho, el procesador es posiblemente la parte más importante de una tarjeta gráfica. Es normal entonces que el análisis del procesador sea el más detallado e intensivo de todos. Por esta obvia razón, se realizarán varias pruebas de rendimiento sobre el procesador, estudiándose las prestaciones y funciones más importantes que cada procesador ofrece. Principalmente, se refiere a trabajo en 3D, calidad rendimiento y prestaciones trabajando con vídeo y gráficos 2D, así como las tecnologías soportadas.
A la hora de evaluar el rendimiento 3D, se pone a prueba las prestaciones del procesador de la tarjeta, sometiéndolo a trabajo intensivo de procesado e iluminación de triángulos. Este análisis mide la potencia de cada tarjeta trabajando en entornos 3D como puedan ser programas de modelado y animación 3D, o juegos y aplicaciones multimedia 3D. El mejor dato que mide este rendimiento es el número de triángulos por segundo que la tarjeta es capaz de procesar.
Todo entorno 3D es interpretado por el computador como un conjunto más o menos numeroso de mallas y triángulos 3D que deben moverse, transformarse, iluminarse y representarse. En concreto, hay tres partes fundamentales de este proceso, la transformación de todos los triángulos, es decir, aplicarle todas las operaciones matemáticas necesarias para colocar cada triángulo en su posición y rotación dentro del entorno; su iluminación o el cálculo de la cantidad, intensidad y propiedades de la luz que cada triángulo posee; y, por último, su representación en pantalla.
Se aprecia rápidamente una gran diferencia entre las tarjetas de gama media y las tarjetas de gama alta. Puede que éste sea uno de los tests en el que más diferencia se aprecie entre unas tarjetas y otras. Los resultados más espectaculares están dominados por los procesadores GeForce3 de nVIDIA y el revolucionario procesador de Ati RADEON 8500. Todas ellas sufren una alta degradación de las prestaciones con la introducción de un número alto de luces, algo normal ya que el cómputo matemático necesario se dispara de forma alarmante. A pesar de todo, sorprende gratamente los resultados de la nueva tarjeta de Ati, que mejoran en un 50 por ciento los obtenidos por el chip GeForce3 con una luz y duplica las prestaciones en el trabajo con alto número de luces. Parece que Ati por fin se ha puesto en marcha y pone en tela de juicio el dominio que en los últimos tiempos tenía nVIDIA en la gama alta. No obstante, nVIDIA ha respondido rápidamente a esta amenaza sacando de su cocina los nuevos chips GeForce3 Ti200 y GeForce3 Ti500, en una nueva prueba de que la competencia entre compañías acelera todavía más el desarrollo tecnológico.
Otra de las funciones fundamentales del procesador es la referente a la gestión del vídeo 2D, ayuda en codificación/descodificación de DVD y codecs como el MPEG2. Con la llegada al mundo del PC del DVD y el vídeo digital, las capacidades del procesador de manejar éste y otros formatos han ganado en importancia. Una reproducción de DVD nítida, fluida y sin pérdidas de fotogramas es hoy en día algo necesario que toda buena tarjeta debería ofrecer.
En este sentido, los aspectos fundamentales que hay que tener en cuenta en el tema del vídeo e imagen 2D son la calidad de imagen, el rendimiento y las prestaciones. La calidad de la imagen va a condicionar en fuerte medida el resultado final. Esta calidad es la suma de varios factores, como pueden ser el monitor o dispositivo hardware de salida de imagen, o el RAMDAC o conversor digital/analógico de la propia tarjeta, entre otros. No obstante, se introduce dentro del análisis del procesador para poder tener una visión más global del trabajo de dicho procesador con imagen y vídeo 2D. Imágenes nítidas, con buenos refrescos de pantalla, sin cortes en bordes o contornos de imagen van a influir en la calidad final de los resultados.
El rendimiento al trabajar con vídeo hará que estos sean más fluidos y sin pérdida de fotogramas. Una reproducción que mantenga un nivel de fotogramas constante (entre 25 y 30 fps) es el objetivo a alcanzar. Aquí sí que es el procesador es principal responsable de los resultados obtenidos, aunque una rápida memoria también influirá. Por su parte, las prestaciones que ofrece el procesador marcarán la funcionalidad y posibilidades del mismo. Asimismo, la gestión de codecs, las operaciones con imágenes como escalado o la aplicación de filtros, ayudarán en el trabajo con imagen.
Para realizar esta prueba se empleó la herramienta de diagnóstico Video2000 de MadOnion (www.madonion.com) que servirá de gran ayuda para analizar los comportamientos de cada tarjeta. Este programa permite realizar una serie de pruebas divididas en las tres partes anteriormente citadas puntuando los resultados.
En este apartado las diferencias son bastante mínimas, sobre todo en cuanto a calidad se refiere. Una vez más, los resultados más altos son obtenidos por los nuevos RADEON de Ati y por las GeForce3 de nVIDIA. No obstante, hay que decir que prácticamente todas las tarjetas obtienen puntuaciones superiores a 2.000 puntos, haciendo más que aceptable tanto la reproducción de DVD como la gestión de imágenes 2D.
Por último, en este primer análisis del procesador se hará un pequeño estudio de las principales tecnologías y prestaciones que ofrece el procesador, lo que ayudará a entender las diferencias de rendimiento obtenidas en este primer área de evaluación. El soporte de estas tecnologías permitirá un mayor aprovechamiento del hardware y la introducción de novedosos avances y efectos gráficos que el software moderno introduce.
Una de las principales novedades que introdujo GeForce fue el procesado e iluminación de los vértices por hardware (hardware transform & ligthing). Esta característica supuso una revolución en las prestaciones, ya que se trataba de un hardware dedicado a realizar todos los cálculos matemáticos de transformaciones e iluminación que las mallas de la escena requerían.
En la práctica, las escenas 3D suelen ir recubiertas por unos mapas de bits denominados texturas. Estas texturas pueden combinarse mediante operaciones para dar apariencias más complejas. El número de texturas que el procesador es capaz de procesar en una sola pasada o ciclo es también importante. Cuantas más texturas pueda procesar más posibilidades y mayor detalle en los materiales y acabados tendrán las escenas. Otros efectos son el eviroment mapping o el bump mapping.
Por su parte, GeForce3 introdujo por primera vez el soporte por hardware de los pixels y los vertex shaders. Estas tecnologías permiten ejecutar pequeñas subrutinas o partes de código que modifican las propiedades tanto de los v&
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