DirectX 9
Zoals gezegd is de GeForce FX volledig compatible met de DirectX 9 API die ieder moment door Microsoft uitgebracht kan worden. De komst van DirectX 8 zorgde voor een redelijke revolutie bij programmeurs van 3D games. Voor het eerste was het dankzij DirectX 8 mogelijk om af te stappen van de standaard manieren waarop de plaatsen van 3D objecten en de kleuren van pixels door een videokaart werden berekend. De programmeerbare vertex en pixel shaders binnen DirectX 8 compatible videokaarten maakten het mogelijk om zelf kleine programmatje’s te schrijven die de interne verwerking binnen de 3D chip verder veranderen. De vertex shader binnen een 3D chip zorgt voor het omrekenen van alle coördinaten van de driehoeken waaruit 3D objecten te bestaan naar de juiste plaats op het scherm. Door het schrijven van creatieve vertex-shader programma’s kan de plaatsing van hoekpunten bijvoorbeeld op dusdanige manier veranderd worden om mooie water effecten te genereren. Tevens kunnen vertex-shader programa’s gebruikt worden om een aantal 3D objecten eenvoudig op exact dezelfde manier te verplaatsen. Programma’tjes binnen de Pixel Shader, het onderdeel van de 3D chip dat de uiteindelijke kleur van pixels op het scherm berekent, kunnen voor veel verschillende belichtings- en kleureffecten zorgen.
De programmeerbaarheid van 3D-chips staat bij DirectX 8 echter nog duidelijk in de kinderschoenen. De ondersteunde vertex- en pixel-shader programmatje’s mogen slechts een beperkt aantal instructie lang zijn, moeten persé lineair uitgevoerd worden en kunnen maar weinig variabelen of constanten gebruiken. Laten we even wat getallen bekijken om dit kracht bij te zetten. Programma’tjes binnen de Vertex Shader versie 2.0 (onderdeel van DirectX 9) mogen maximaal 256 instructies lang zijn, bij Vertex Shader versies 1.1 (onderdeel van DirectX 8) waren dat slechts 128 instructie. Het aantal constanten dat gebruikt kan worden binnen deze Vertex Shader programma’s is omhoog geschroefd van 96 naar 256. Tevens zijn in Vertex Shader 2.0 ook loops en branches toegestaan.
Één van de demo’s die nVidia gebruikt voor het tonen van de kracht van de
GeForce FX is Dawn de boself. Zeer complexe vertex shader programma’s zorgen
voor erg realistische real-time gelaatsuitdrukkingen. Dawn zou je toch graag een
keer binnen een 3D game tegenkomen, hè?
In de Pixel Shader is het maximale aantal instructies bij DirectX 9 vergroot van 32 naar 64, kunnen 32 in plaats van 8 constanten gebruikt worden en zijn er 12 in plaats van 6 registers voorhanden. De GeForce FX is overigens al voorbereid om toekomstige DirectX versies door de ondersteuning van Pixel Shader programma’s van meer dan 1000 instructies. Meest opvallende verschil binnen de Pixel Shader tussen de GeForce FX en diens voorloper is dat alle kleurberekeningen intern op 128-bit gebeuren, een kleurresolutie die ook door professionele renderapplicaties voor bioscoopfilms wordt gebruikt. Door intern alles met 128 bit in plaats van 32 bit nauwkeurigheid te berekenen, zijn de uiteindelijke kleuren van pixels een stuk realistischer, zeker wanneer er verschillende filters of effecten tegelijkertijd op één 3D object gebruikt worden.
Programma’s voor de Vertex en Pixel Shaders moesten tot nu toe door game developers in Assembler taal geschreven worden, iets wat alleen de groten der aarde, zoals bijvoorbeeld John Carmack, echt goed afgaat. Om het maken van eigen effecten wat te vereenvoudigen heeft nVidia naast de GeForce FX ook meteen een eigen programmeertaal voor 3D effecten geïntroduceerd: CG ofwel C-for-Graphics. Zoals de naam wel doet vermoeden lijkt CG zeer veel op de veel gebruikte programmeertaal C, zodat programmeurs met een beetje ervaring zeer snel hun eigen programmatjes voor in de 3D chip kunnen schrijven. Of CG veel gebruikt zal gaan worden is nog niet duidelijk: één van de zaken waar nog geen volledige duidelijkheid over bestaat is of CG programma’s ook op andere DirectX 9 compatible videokaarten werken.
Pixel Shader programma’s zorgen voor erg realistische kleur en
belichtingseffecten bij 3D objecten.
Andere nieuwe DirectX 9 functies worden uiteraard ook door de GeForce FX ondersteund. Denk bijvoorbeeld aan het Hardware Displacement Mapping systeem, waar we eerder bij de introductie van de Matrox Parhelia videokaart aandacht aan besteedden. Dankzij Displacement Mapping kun je met behulp van een relief-kaart een platvlak eenvoudig van relief voorzien. Displacement Mapping kan door game-developers gebruikt worden om bijvoorbeeld eenvoudig verschillende terreinen binnen 3D-games te maken of om verschillende persoonskarakters te maken vanuit het zelfde 3D-skelet.
