Aceleradoras 3D la dimensión desconocida

Cada vez que nace una nueva tecnología, las empresas comienzan una dura batalla para conseguir el estándar o, al menos, una porción del mercado. Esto lleva a la multiplicación de sistemas de hardware y software que le complican la vida al usuario. La historia de las aceleradoras 3D no ha sido diferente, y la gran cantidad de marcas y modelos ha hecho que a la hora de invertir no sepamos qué rumbo tomar. ¿Qué tengo que comprar? ¿Una Voodoo 2 o una RIVA 128? ¿Verité V2200 es una tecnología o un modelo de tarjeta? ¿Hay algo que sirva para 2D y 3D? ¿Qué es la aceleración 3D, a fin de cuentas?

Coprocesadores de video

Las aceleradoras 3D tienen que ver con una cuestión verdaderamente simple: mostrar imágenes en la pantalla de la computadora requiere mover muchos datos y realizar mucho cálculo. Como las primeras PC no tenían interfaz gráfica, se contentaban con un hardware de video bobo . Bobo porque no tenían ninguna capacidad de cálculo, y cada vez que debían realizar alguna operación gráfica llamaban al microprocesador, cargándolo de trabajo y ocupando el bus de datos.

Todo anduvo bien, incluso con los primeros juegos, hasta que llegó Windows, donde las operaciones gráficas se multiplicaron exponencialmente. Fue la primera señal de alerta de que no se podía seguir adelante con un hardware de video que interrumpía al micro a cada rato para pedirle que hiciera un trabajo que, en esencia, le correspondía a él. Aparecieron entonces las placas aceleradoras 2D. ¿Por qué 2D? Porque aceleran las operaciones con imágenes bidimensionales, ventanas, videos, fotos, ilustraciones y demás. ¿Cómo lo hacen? Simple: vienen con su propio cerebro electrónico, un coprocesador especializado en video. Así, gran parte de esas operaciones que antes demandaban la intervención del micro se resuelve ahora in situ, en la propia tarjeta. El microprocesador de la PC sigue participando, pero el volumen de datos e instrucciones que debe despachar es mucho menor, y queda libre para realizar otras tareas. Pero con dos dimensiones no nos alcanzó. Y es lógico. Nuestro universo es tridimensional y tarde o temprano la PC iba a intentar representarlo más o menos fielmente.

Dos campos empezaron entonces a clamar por mejor rendimiento de video: los programas de diseño en 3D y -usted ya lo adivinó- los juegos.

Los objetos 3D son más que representaciones de un mundo tridimensional (como la foto de un paisaje, que para la PC son pixeles en un solo plano); los objetos 3D se ven tridimensionales y además, para la computadora, tienen un volumen real. Un personaje de un juego en 3D o una pieza creada con AutoCAD tiene tres ejes: x, y, z. Este eje z, el que incorpora la tercera dimensión, la profundidad, aparecerá varias veces en la jerga de las aceleradoras 3D, así que no lo olvide.

En el mundo digital, los objetos 3D se crean modelando su superficie mediante mallas de polígonos. La posición, número de vértices y las normales a cada lado de cada polígono, así como el punto de vista del usuario, la o las fuentes de luz que recibe y la textura (madera, metal, plástico, etcétera) que tendrá la superficie, deben tenerse en cuenta al momento de renderizar el objeto. Renderizar significa mostrar dicho objeto con su aspecto final, donde la malla de polígonos queda oculta, cubierta por texturas, iluminación y otros efectos visuales.

Como ve, la cantidad de datos que se procesan en el video 3D es realmente fabulosa. Por eso, las aceleradoras 2D no ayudan mucho. Entra en escena el hardware del que ahora se está hablando tanto, las aceleradoras 3D . Las aceleradoras 3D son plaquetas que permiten a la PC realizar mucho más rápido la representación y modificación de objetos tridimensionales en tiempo real. Sin hardware acelerador, estas operaciones caerían en manos del microprocesador de la PC, que por supuesto no daría abasto para manipular polígonos, texturas, iluminación y demás. Así, por una parte, tenemos aplicaciones (programas de diseño y juegos) que exigen modelización y renderización tridimensional en tiempo real y, por la otra, el hardware necesario para que esto funcione a una velocidad aceptable en nuestras computadoras. Sólo nos falta una cosa: ¿cómo hacen los programadores para darle instrucciones a las plaquetas aceleradoras 3D sin tener que escribir una versión diferente para cada tecnología y sin preocuparse de cómo el hardware implementa cada característica 3D?

Un componente de software le permite a los programadores manejar las aceleradoras haciendo abstracción del hardware: la Interfaz de Programación de Aplicaciones o API ( Application Programming Interface ). Hay muchas API, pero las más conocidas en el entorno PCson el Direct3D de Microsoft, el OpenGL de Silicon Graphics y el Glide de 3Dfx Interactive.

OpenGL es independiente de la plataforma, razón por la que los programadores le tienen un gran aprecio: les permite portar fácilmente sus aplicaciones entre varias clases de computadoras. Proviene del ambiente de CAD, donde es bien conocida.

Sin embargo, Microsoft sigue empujando su Direct3D (que forma parte de DirectX), que sigue ganando terreno de la mano de Windows 95.

Glide es una API exclusiva para las tarjetas aceleradoras basadas en el chipset Voodoo, de la empresa 3Dfx Interactive. A pesar de esta restricción, está teniendo un éxito fenomenal, porque por ahora las basadas en Voodoo son las tarjetas más rápidas para juegos de video.

Como los juegos se escriben para una API en particular, a lo sumo para dos, estas API son un buen norte a la hora de comprar una aceleradora 3D. Por ejemplo, el Longbow 2 funciona con la API Glide, así como el EF2000 , Jet Fighter III , Need for Speed 2 y muchos otros. El Quake 2 está escrito para OpenGL , igual que el Hexen II . Direct3D compite cabeza a cabeza con Glide en número de títulos, con Monster Truck Madness , Jedi Knight y Shadows of the Empire , entre otros. Unos pocos corren bajo dos API: Andretti Racing , Cyber Gladiators , Interstate ´76 , Heavy Gear , MDK , Terracide , Battle Zone y otros son compatibles con Glide y Direct3D.

Para que una aceleradora 3D use alguna de estas API, debe traer los drivers correspondientes, dato que es indispensable que usted averigŸe al momento de comprar. La absoluta mayoría de los juegos funcionará igual aun cuando usted no tenga una aceleradora 3D, sólo que no mostrará los vistosos efectos cinematográficos que implementa este hardware y, claro, andará mucho más lento.

Caos en 3D

Además de las tres API mencionadas antes, hay varias tecnologías de aceleración 3D. Todas hacen más o menos lo mismo, pero lamentablemente ninguna puede hacerlo todo a la perfección. Por lo tanto, saber para qué se la va a usar (juegos, diseño 3D o ambos) es el paso fundamental antes de salir de compras.

Para juzgar una tecnología de aceleración 3D es menester tomar en cuenta -de la maraña de características que se citan siempre- el tipo de coprocesador gráfico (64 o 128 bits), la memoria que puede direccionar (a más, mejor), la velocidad del conversor digital a análogo (RAMDAC) y si usa un slot PCI, el más difundido, o AGP, el más rápido.

Las tecnologías en danza más conocidas para el usuario común de PC son, por orden alfabético, 3D Rage Pro de ATI, Intel740 , MGA-100 y 200 de Matrox, Power VR PCX2 de Nec, Rendition V2100 y V2200 , RIVA 128 de nVidia, Ticket to Ride de Number Nine, Virge y Savage3D de S3 y Vodoo Graphics de 3Dfx Interactive.

3D Rage Pro. ATI produce su propia tecnología de aceleración de video para sus tarjetas XpertPlay y All-in-Wonder Pro, entre otras. Se lo ve también en varios motherboard con control de video integrado. Viene para PCI y AGP, tiene un RAMDAC de 230 MHz y direcciona hasta 8 MB de memoria.

Intel740. Acaba de entrar a la competencia 3D. Usa unAGP de doble velocidad (2X; ver Glosario). ASUSTek, Diamond, Leadtek, Number Nine,Real3D y STBestán trabajando sobre productos que llevan este nuevo chipset. MGA-G200. Junto con el MGA-100 están presentes en la tarjetas de Matrox.Acelera 2D y 3D por medio de 2 procesadores de 64 bits. RAMDAC a 230/250 MHz.

PowerVR PCX2. Desarrollado por NEC y VideoLogic, la PowerVR es 3D Only (sólo acelera 3D), así que requiere una 2D presente en su computadora. No requiere RAMDAC. Este chipset aparece en la M3D de Matrox y la Apocalypse 3Dx de VideoLogic.

Rendition V2200. Sucesora de la Verité V1000, está presente en la Thriller 3D de Hercules y la Stealth II S220 de Diamond Multimedia. Aceleradora en 2D y 3D. La Rendition V2100, más económica, tiene un conversor digital a análogo menos rápido (170 versus 230 MHz), no envía señal NTSC/PAL y direcciona sólo 4 MB de memoria de gráficos (SGRAM; ver Glosario) contra los 16 MB de la V2200.

RIVA 128. Aceleradora 2D y 3D en una misma placa. Tiene un RAMDAC a 230 MHz y un procesador de 128 bits; puede almacenar texturas en la memoria RAM de la PC. El chipset está presente en la Viper V330 de Diamond Multimedia y la Velocity 128 de STB.

Virge/Savage3D. Dos tecnologías de una empresa clásica en video,S3. Virge tiene procesador de 64 bits,RAMDAC a 135 MHz y 2 a 4 MB de memoria de video.La nueva Savage3D tiene un chip de 128 bits, es AGP 2X y direcciona hasta 8 MB de memoria de video. S3 provee hardware de video a un gran número de fabricantes. Ticket to Ride. Acelera 2D y 3D. Trae drivers para Direct3D sobre Windows 95 y OpenGL sobre NT. Puede direccionar hasta 24 MB de SGRAM o WRAM (ver Glosario) o 48 de DRAM o VRAM. Viene para PCI o AGP. Este chipset está implementado en la placa Revolution 3D .

Voodoo y Voodoo2. Lleva la delantera en el campo de los juegos. La serie Monster de Diamond Multimedia es una tarjeta bien conocida por los jugadores de video, y su versión 2 se está vendiendo en los Estados Unidos (y en la Argentina) como pan caliente. Otros productos basados en la Voodoo son la Roghteous 3D de Orchid, la Pure 3D de Canopus, la Blackmagic 3D de STB y, recientemente, la 3D Blaster Voodoo2 de Creative Labs, entre otras.

La Voodoo puede direccionar hasta 6 MB de memoria gráfica y l Voodoo 2 hasta 12, en diferentes combinaciones de frame buffer y memoria de texturas. Sólo acelera 3D, así que hace falta tener una aceleradora 2D en la PC para poder usarla. Además, acelera exclusivamente a pantalla completa, así que no la compre si usted quiere mejorar el desempeño de sus aplicaciones de diseño 3D bajo Windows. 3Dfx Interactive sumó su chipset a la placa AT3D , de Alliance Semiconductor, dando origen a la Voodoo Rush, que soluciona los problemas antedichos.

Efectos especiales

¿Qué comprar? Para juegos, el chipset más solicitado sigue siendo el Voodoo y, sobre todo, el Voodoo2. Una placa basada en estas tecnología y con drivers para Direct3D cubre casi todas las bases. Los aficionados al Quake y otros juegos que usen OpenGL, sin embargo, deben conseguir una tarjeta con drivers OpenGL para Windows. 3Dfx tiene una biblioteca de vinculación dinámica para el GLQuake que permite correr este juego con Voodoo. Otros dos chipsets que tienen excelente aceptación en el mundo de los juegos son el RIVA 128 y el Rendition Verité V2200.

Si usted ya tiene una buena tarjeta 2D, la mejor decisión parece ser comprar una tarjeta 3D only. Los que necesiten aceleración en 2D y 3D pueden optar por una tarjeta que combine ambas tecnologías o comprar dos tarjetas separadas, algo que también funciona muy bien. Aquellos que deseen cambiar todo el hardware de video de su PC deben tener en cuenta algunas cuestiones. Primero, el número de slots libres en la computadora. Si sólo le queda un PCI disponible, compre una tarjeta que combine aceleración 2D y 3D. Si tiene dos, puede combinar una placa 2D con otra 3D. Si su motherboard soporta AGP (ver Glosario) y tiene Windows 95 OSR 2.1, compre una tarjeta para AGP, que es considerablemente más veloz que PCI.

Por último, el costo. Las aceleradoras 3D no son baratas y pueden costar en la Argentina hasta 400 dólares o más; las profesionales pueden sobrepasar los 1000. Así que nuestro mejor consejo es elegir con calma, tomar en cuenta la escalabilidad (para qué la va a usar ahora y en el futuro) y, sobre todo, mantenerse al día. Se producen lanzamientos y se publican parches para usar juegos en tarjetas que antes no los aceptaban casi a diario. Es un mar revuelto y el que sea más paciente y esté mejor informado pescará el mejor hardware al mejor precio.

Un negocio de 3000 millones de dólares

San Francisco Chronicle.- Se vino el bombardeo tridimensional: no en la pantalla de la computadora, sino en el mercado. Sí; allí, varios fabricantes de chips combaten por la gráfica tridimensional, que le da a la informática un nivel de realismo completamente nuevo.

El posible rédito para los diseñadores de esta tecnología es sideral. Un par de años atrás nadie tenía productos en 3D en su computadora; para el 2000 se calcula que todo el mundo los tendrá. Y se estima que éstos arrojarán ganancias anuales del orden de los 3000 millones de dólares.

Es más, la tecnología tridimensional cambiará, quizá, el modo en que la gente usa su computadora; asimismo, brindará un nuevo nivel de interacción a Internet, permitiendo ver imágenes de productos y lugares a 360º.

Sin embargo, el primer frente de esta batalla lo encabezan los juegos, con toda su acción, velocidad y sed de realismo. En la primera línea se encuentra el 3Dfx Interactive, la compañía de San José cuya tecnología Voodoo hechizó a la masa de adolescentes consumidora de juegos. Las tarjetas aceleradoras para 3D que contienen el nuevo chip Voodoo 2 vuelan de los comercios, refirmando así el alto rendimiento del 3Dfx, primer chip Voodoo lanzado en 1996. Una de las tarjetas, la Monster 3D II de Diamond Multimedia, promete estar entre los productos más vendidos del año; su predecesora, la Monster 3D original, encabezó la lista durante ocho meses. Los expertos concuerdan en que el Voodoo 2 es lo último en tecnología, pero no es una de las grandes. Pisándole los talones a 3Dfx están los fabricantes de chips nVidia, de Sunnyvale; 3DLabs, con sede en Bermudas; Rendition, de Mountain View; la gigante nipona NEC, y ATI Technologies, de Thornhill, Ontario, la líder del mercado de chips para gráficos.

Varias de estas compañías planifican la nueva generación de chips para fines de este año, lo que podría significar un dolor de cabeza para 3Dfx. Por ejemplo, nVidia anuncia que su próximo chip TNT, con 5,5 millones de transistores, les pondrá la tapa a todos. "Seremos más poderosos que Voodoo 2", dijo Andy Logan, vocero de esta compañía. Y desde luego está Intel, una megacorporación que a principio de año anunció su intención de incursionar en el comercio de las 3D en el transcurso de 1998. Se estima que en breve Intel se apoderará de un 20 por ciento del mercado.

Por Ariel Torres

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