2008年6月8日 星期日

電腦3D顯示卡全史





Voodoo



前言: 顯示世界的變革——3D技術應用



2005年2月——時間就像穿梭的劍,迅速從眼前飛過,十幾年的光陰就這樣消失了。

  回首這十年間,顯卡市場出現了翻天覆地的變化,從第一塊3D加速晶片到如今功能日益強大的圖形處理器,電腦顯示世界
如同一部史卷,演繹了太多太多的故事。適者生存優勝劣汰,鐵一樣的法則主宰著3D世界的沈浮,而時間做爲最公正的法老,給我們帶來了更多的反思和回顧。

  時至今日,顯卡市場已經發展到了一個全新的高度,PCI-E規範的出現即將把我們帶入另一段歷史中。那麽,回首PCI/AGP顯卡時代的歷史,我們都會想起些什麽呢?

  毫無疑問,顯卡市場最大的改革就是3D圖形技術的應用。顯卡的發展史說白了就是一個3D技術的發展史,自從Voodoo面世起,人們的眼光就被顯示幕幕裏栩栩如生的3D畫面吸引住了。3dfx 的Voodoo並不是3D時代的先驅,但卻掀起了一場3D革命。在一批“准3D”遊戲(如古墓麗影1、極品飛車1和雷神之錘1等)的催生下,顯示廠商紛紛開始投入到3D顯卡的研發中去,而Voodoo則是其中最成功的。




極品飛車



  3D技術的重要性是不言而喻的,因此,我們要翻開3D世界這部塵封的史卷,再次感受那些曾經的精彩與激情時刻!

  本文回顧的均是一些經典的3D顯卡和具有代表性的3D遊戲,因此,一些3D技術的最早發展史,就不在這裏提了。

  2.劃時代意義的産物-3dfx Voodoo1


  談到3D圖形晶片的發展,就不能不談3dfx 。如果說沒有3dfx ,那麽3D發展的歷史將出現不可逾越的斷章。儘管它並不是3D技術的開創者,但是3dfx 這個曾經異常繁榮強大的帝國造就了3D技術最初的輝煌和鼎盛。因此,我們首先要談到的當然是它旗下的産品。



3dfx Voodoo1



  3dfx Voodoo1是極具劃時代意義的産物,它將我們的視野帶入了真正的3D世界,樹立了3D前進史上第一塊光輝的里程碑,把遊戲推向前所未有的視覺體驗。它 支援硬體霧化等劃時代的3D效果,隨後我們要看到的《極品飛車2》這款經典遊戲中,當時只有Voodoo能表現出更多特效,讓很多遊戲玩家都感到非常興 奮。



1995年Voodoo1




帝盟的Voodoo1


  3dfx Voodoo1提供對Glide、D3D和OpenGL的全面支援。尤其是Glide標準憑藉良好的易用性和穩定性得到了衆多軟體遊戲開發商的大力支持, 《古墓麗影》採取的即是這個API,同時對OpenGL的強力支援,也使得Voodoo在《雷神之錘》裏傲視群雄,日漸奠定了它統治帝國的地位。雖然 Voodoo在當時如此強大,但本質上它只是一塊功能單一的3D子卡。


  3.所有遊戲愛好者夢寐以求-3dfx voodoo2


  帶著Voodoo的光環,Voodoo2這個萬衆矚目的嬌兒在1997年11月誕生。當時,Voodoo2以超出對手不止一個數量級的性能表現頓時讓它成爲每一個DIY心中都盼望擁有的利器。然而,高達數千元的價格也讓不少的玩家掏出了所有積蓄。

  此外,它更是支援兩塊顯卡並行運行,從而獲得雙倍的性能提升。但是,在當時兩塊Voodoo2的價格即使玩家砸鍋賣鐵也是負擔不起的。無奈,手中無米的玩家只能每天看著媒體上的評測來畫餅充饑了。




3dfx voodoo2


  儘管市場方面Voodoo2很難達到預期,但是性能方面的強勁是無人能比的。它相容Glide、D3D和OpenGL等API,這使它的具有 良好的相容性。在雷神之錘2等遊戲中,Voodoo2絕對是不二之選,擁有一塊Voodoo2是每一個遊戲愛好者所夢寐以求的,而兩塊Voodoo2的串 聯則是讓當時許多發燒友不敢想象的。

  4.歷史上最偉大的産品-Trident 9880



Trident 9880



  1998年是3D顯卡風起雲湧的一年,Trident也發佈了其歷史上最偉大的産品Blade3D(Trident 9880)。這麽一款性能相對不錯,價格便宜的産品在市場中的受歡迎程度是可以想象的。當時,Trident 9880在市場中銷售非常火爆,銷量驚人。這對於Trident而言是個不小的成功。此後,VIA還將這款核心集成在MVP4晶片組中。

  5.NVIDIA成功的關鍵所在-TNT2 M64



TNT2 M64


  TNT2 並不是一款革命性的顯示核心,但它帶來的影響是深遠的。它爲新一代的顯卡展示了新的篇章:128bit核心、32MB顯存、AGP4X等等都是之後主流顯 卡遵循的標準。不過,TNT2 M64是一個市場型的産品,爲了降低成本,達到更有利的價格而“出生”,它的核心僅爲64bit,但在其他方面和TNT2 幾乎沒有差異,同樣是32MB顯存容量,AGP4X規範。從性能來看,M64介於TNT2 VANTA和TNT2 Pro之間,因此,其價格也比較適中,因此筆者還是將NVIDIA最經典3D顯卡的稱號送給了這個系列中的TNT2 M64。NVIDIA也是靠簡化版的TNT2 M64一躍成爲市場曝光率最高的顯卡,從而也在TNT2 時代徹底打敗了當時的3dfx 。

  6.開創3D遊戲的新時代-GeForce 256

  在1999年8月,NVIDIA推出了歷史上意義重大的顯示晶片——GeForce 256,最初的開發代碼爲NV10,它帶來了3D圖形的一場革命。從這款晶片開始,NVIDIA將自己的圖形晶片稱爲GPU(圖形處理器),從名稱上看 NVIDIA已經把自己的産品提升到了同CPU相同的級別。GeForce 256是業界第一款256bit的GPU,因此圖元填充率大幅度提高,成爲當時無可置疑的速度之王。



GeForce 256


  當時INTEL和VIA都還沒有支援這種模式的晶片組問世,GeForce 256就已經可以輕鬆的擊敗G400MAX,同ATIRageFuryPro性能相當,而Voodoo3 3500只有在使用專用GlideAPI才能超出GeForce 256,在D3D和OpenGLAPI中根本不能同GeForce 256相比。因此,從某種意義上說,GeForce 256開創了一個3D遊戲的新時代。


  7.創造了市場的一個奇迹-GeForce2 MX400


  在GeForce2 時代,儘管GeForce2 GTS(NV15)以及GeForce2 GTSUltra憑藉NVIDIA在速度上的一貫優勢在家用級別的3D顯示卡中穩穩稱王,但是由於價格的昂貴,它們的受關注程度並不是很高。因此,從這一 代起NVIDIA開始使用MX來表示一款高性能顯示卡的廉價版本,GeForce2 MX(NV11)也就應運而生了。




GeForce2 MX400


  GeForce2 MX系列當中,首推的當然是其主流産品——GeForce2 MX400。小編記得當時,GeForce2 MX400以64MB、128bit的規格,以不足500元的價格在市場中稱王稱霸,性價比極高。小編還曾經買了一塊耕升的GeForce2 MX400呢。

  GeForce2 MX400並沒有非常強勁的性能表現,價格也並不是市場最低,但它卻能成爲顯卡市場在兩年時間內的重頭産品,最早爲發燒友首選,再變成普及型顯卡的王者,在更新換代極快的顯卡市場無疑創造了一個奇迹。

  8.失敗中的經典-GeForce3 Ti200

  到了GeForce3 時代,NVIDIA可以說是已經完全確立了霸主的地位,然而由於老對手ATI的一次有力反擊,GeForce3 成爲了NVIDIA歷史上最失敗的一款産品。不過,儘管當時GeForce3 Ti500基本上就是廠商展示實力的東西,但是,GeForce3 Ti200還是具有非常高的購買價值的。



GeForce3 Ti200


  GeForce3 Ti200在2003年已不是什麽新東西了,但是它在2003年上半年卻又火了一把。其中小編記得,仍然是耕升率先把價格調到599元,那次降價也掀起了 不小的波瀾。在這後來,又有不少廠商加入GeForce3 Ti200“還魂”的戰局,價格更一路走到4XX元。說實話,花四五百元能買到這塊顯卡,就是放到現在也是挺值的,只可惜已經買不到了。

  9.痛擊GeForceTi500-ATi Radeon 8500

上面所說到的ATi的一次有力的反擊指得就是Radeon 8500。2002年10月中,ATI終於正式推出了Radeon 8500,性能表現不俗。在一些測試專案中,Radeon 8500可以輕易地擊敗NVIDIA當時的旗艦産品——GeForce Ti500,這也讓NVIDIA遭到了歷史上的慘敗。




ATi的輝煌:Radeon 8500


  此外,在硬體結構上,Radeon 8500同Radeon 9100完全一樣,都採用R200核心,因此,當時我們只需要改造BIOS就可以完成從Radeon 8500到Radeon 9100的轉變。這一點也讓很多玩家對Radeon 8500青睞有佳。

  10.3D顯卡的一代王者-GeForce4 Ti4200

  GeForce4Ti4200的優勢到底在哪里?爲何業界和衆多消費者對這款産品抱以厚望?很明顯,它爲大家帶來了甚至超過“前輩” GeForce2 MX顯卡的超值感。雖然同爲“GeForce4”,但從技術角度而言,GeForce4 MX系列和GeForce4 Ti系列完全可被看作是兩類産品。作爲面向經濟型消費者的産品,GeForce4 MX系列更像GeForce2 的“改進型”,除採用新制程工藝生産外,並沒有太多革命性的技術改進;相比之下,GeForce4 Ti系列則不然。



GeForce4ti4200



  回首當年,NVIDIA對GeForce4 Ti 4200的市場定位堪稱一絕。除了與GeForce4MX460的定位略有重疊外,我們幾乎找不到可與GeForce4 Ti 4200競爭的其他廠商産品,這種情況仿佛當年GeForce2 MX剛剛上市的重現。作爲GeForce4Ti系列的最低端産品,GeForce4 Ti 4200價格介於ATi Radeon 7500和Radeon 8500間,綜合性能卻領先這兩款産品,超頻後優勢更明顯。因此,它成爲3D顯卡的一代王者不足爲奇。


  11.經典廉價之選改你沒商量-Radeon 9500


  Radeon 9500是ATi早先推出的支援DX9的顯卡之一,一段時間內因爲其可改性在市場上銷量奇好,因爲Radeon 9700也是採用的R300核心。但是,並不是每一塊都可以修改,不過,即使不修改Radeon9500的性能也很出色。




Radeon9500


  自從ATi推出Radeon 9500以後,憑著其接近與GeForce4 Ti 4200的性能和低廉的售價已從NVIDIA手中強走不少中端用戶。做爲GeForce4 Ti 4200-8X(NV28)雖然在性能上領先Radeon 9500,但是其市場價格要比Radeon 9500高出不少。因此,Radeon 9500在當時也得到了不少玩家的青睞。

  12.經典3D遊戲回首-Voodoo佳選《極品飛車2》


  每個時代的顯卡都有其特有的遊戲作爲輔助産品出現,那麽,在看完了經典的3D顯卡後,我們再來看一下那些經典的遊戲作品。

  說起極品飛車,即使是沒有玩過遊戲的人也知道,對於電腦遊戲而言,它簡直就是代名詞。極品飛車是少數幾個伴隨電腦硬體發展到今天的遊戲。還在 3dfx 的Voodoo一統天下的時代,玩家花重金擁有一塊Voodoo,不就是爲了極品飛車2中風馳電掣的同時,看到螢幕上飄下逼真的雪花嗎?也就是在那個時 代,中國有了DIY和攢機的概念,在新機器上跑極品飛車成了必測的專案。




極品飛車



極品飛車


極品飛車帶來的體育競技的挑戰和刺激真的是難以抗拒。在私車還是少數人的專利的時候,有了極品飛車2,同時恰逢Voodoo爲我們帶來了真正的 3D遊戲畫面,它們的絕妙搭配帶來的真實駕車感受和強烈的視覺衝擊是後來的玩家很難體會到的。雖然顯卡技術仍然遵循著摩爾定律日新月異,但是老玩家們還是 忘不了當年邂逅Voodoo的那份感動,更忘不了將Voodoo的性能淋漓發揮的極品飛車。極品飛車2讓我們第一次體驗到在如畫風景中飆車的快感,儘管當 初的馬達聲還不算逼真,畫面相對今天的畫面算不上精致,但是第一次的衝動和激烈感受是終身難忘的。

13.經典3D遊戲回首-《地下城守護者2》




地下城守護者2


  大家耳熟能詳的遊戲——《地下城守護者二代(DUNGEON KEEPER2)是一款不同於《魔法門》的又一個充滿魔法和怪物的奇幻世界,新穎的設計和別具一格的畫面給人一種完全與衆不同的獨特感覺。早在1997 年,Bullfrog的《地下城守護者》就取得了巨大的成功,一貫追求標新立異的牛蛙賦予遊戲一系列極富生命力的創造性設計,獨特的即時策略加動作成分 (附身魔法)、巧妙的卡關設計和與衆不同的三維立體介面,極高的遊戲可玩性,以及當一把壞人的快感,培養了無數“地城”迷。

  14.經典3D遊戲回首-《雷神之錘2》


  1997年,由於Windows95下大量3D遊戲的湧現,遊戲開發公司迫切需要一個功能強大、相容性好的3D圖形介面。而當時微軟自己的 3D圖形介面DirectX3.0的3D圖形功能實在糟糕,因而以製作《雷神之錘》等經典3D射擊遊戲而著名的id公司同其他一些遊戲開發公司一道,與軟 體霸主微軟公司對話,強烈要求微軟公司在Windows95中加入對OpenGL的支援。同時,id公司還以OpenGL爲3D圖形介面開發了《雷神之錘 2》的遊戲引擎。



雷神之錘



  《雷神之錘2》上市後大受歡迎,以無以倫比的3D圖形特效、身臨其境的音響效果等特色,摘取了1997年由電腦遊戲界的權威雜誌 《PCGAMER》評選的“年度最佳遊戲”、“最佳動作遊戲”和“最佳網路遊戲”三項桂冠。當時由於硬體限制,《雷神之錘2》只應用了OpenGL的一部 分功能,但《雷神之錘2》獲得的巨大成功,使人們第一次在電腦遊戲中體會到OpenGL的強大特性,也迫使微軟最終在Windows95的OSR2版(俗 稱Windows97)和後來的Windows98中加入了對OpenGL的支援。這樣,不但在許多支援OpenGL的3D遊戲中得到廣泛應用,而且許多 在Windows95平臺上運行的3D圖形設計軟體,如AutoCADR14、3DSMAXR2等也可運用支援OpenGL標準的3D加速卡,大大提高其 3D圖形的處理速度。

  15.經典3D遊戲回首-完全令人佩服《古墓麗影》


  《古墓麗影》的成功,是因爲該遊戲代表了一種新的遊戲發展趨勢。其特點是:以驚險恐怖、扣人心弦的故事情節構造懸念,運用真3D圖形引擎即時 生成人物和場景,360度全方位地觀察視角,輔以有強烈方位感和縱深感的真實音效,遊戲中融合了《文明》深刻的歷史內涵、《黎明之砧》巧妙的迷題機關、 《鬼屋魔影》恐怖的環境氣氛、《波斯王子》驚險的跳躍以及《雷神之錘》激烈的喋血搏殺。



古墓麗影





古墓麗影


  這種類型的遊戲可以稱得上是一部由玩家自導、自演的互動式電影。《古墓麗影》與《雷神之錘》一樣,採用了目前最高水準的真3D即時貼圖的圖形 引擎,但其設計水乎顯然技高一籌。《雷神之錘》雖說是採用真3D即時貼圖技術,在光線追蹤方面取得了很好的效果,但在場最方面仍然是典型的DOOM式樓道 迷宮,沒有脫胎換骨突破。而在《古墓麗影》中卻有怪石林立的山洞、風光翁麗的森林、飛瀑直下的深潭,這些都把3D技術表現的淋漓盡致。

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