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Introduction

Il y a quelques mois ATI rachetait la division graphique de ArtX.. Personne ne pensait que les premiers fruits de ce rachat donneraient lieu à la naissance du Radeon 256 nom de code Rage 6. Ce GPU est très comparable au GeForce2 GTS point de vue des performances ( du moins sur le papier) et marque l’entrée d’ATI dans le secteur du 'haut de gamme'. En attendant sa disponibilité nous allons un peu voir ce que ce chip sera capable de nous offrir.

Les spécifications

- Processeur gravé en 0.18 µ.
- 30 millions de transistors.
- Vitesse du Core : 200 Mhz.
- 128Mo de mémoire DDR cadencée à 200Mhz.
- Technologie HyperZ.
- FSAA,Motion Blur,Depth of Field.
- Compression de texture.
- Fill rate 400 Mpixels/s.
- Support de l’architecture Multi-ASIC.

Charisma Engine

- Transform, lighting and clipping en hardware.
- Vertex Skinning effectué avec 4 Matrices.
- Key Frame interpolation.
- Support des Pixels Shaders.

Pixel Tapestry

- Rendering engine de 1.5 Gigatexel/s avec HyperZ
- Tri-texturing en une seule passe.
- Bump mapping (Emboss, Dot Product 3 et Environmental Bump Mapping).
- Support des textures 3d.
- Shadow Mapping.
- Video Immertion
- Motion Compensation et IDTC.
- Support du HDTV.
- Technique de dés-entrelacement adaptative.

Charisma Engine : Le moteur géométrique d’ATI

Le charisma engine n’est rien d’autre que le moteur géométrique de la carte permettant de multiples opérations sur les polygones. Le transform, on ne reviendra jamais assez dessus, effectue toute une série de translations, de redimensionnements, de rotations dans une scène. Le lighting permet de calculer avec exactitude tous les éclairages sans perte de performance. Enfin, le clipping est l’opération qui vise à 'effacer' les partie non visibles d’une scène. Auparavant toutes ces étapes étaient calculées par le processeur central de l’ ordinateur. Le Moteur TCL ( pour Transform clipping and lighting ) de l’ATI Radeon est capable d’effectuer 30 Millions d’opérations par seconde sur les polygones. Je vous rappelle que le Geforce2 GTS n’en effectue 'que' 25 millions.

Le vertex skinning

Toujours au sein du moteur géométrique, ATI a implanté le Vertex Skinning, ce procédé permet d’obtenir des jointures lisses entre les polygones lorsqu’ils sont reliés entre eux. Là où l’ATI Radeon fait la différence c’est qu’il peut effectuer cette opération sur 4 matrices au lieu de 2 pour le GeForce. Cela permet, toujours selon ATI, de réduire considérablement le temps GPU que demande un tel procédé et d’en améliorer la qualité...

Le Key frame Interpolation

Le keyframe interpolation est une sorte de morphing. Prenons l’exemple d’une animation décortiquée: au lieu de calculer chaque frame de cette animation, ATI propose d’agir par interpolation. On donne une image de départ et de fin et le chip s’occupe de calculer toutes les frames intermédiaires. Il s’agit donc d’un morphing temps réel en 3D!

Pixel Tapestry: Le moteur de rendu d’ATI

Dans une scène 3D, la phase rendu intervient en dernier lieu. Elle a pour but d’appliquer tous les effets qui feront toute la beauté de l’image finale aussi sophistiquée soit-elle : application des textures, ombrages, lumières, Lens flare, etc ...
Le moteur de rendu est capable d’effectuer un tri-texturing en une seule passe par le biais de ses pixels engine qui chacun possède 3 texels engine. Cela permet d’accroître la qualité de l’image : en superposant trois textures il est possible d’obtenir de très beaux effets sans déperdition de performance. Voyez plutôt l’image ci dessous bien plus explicative que ces quelques lignes...

Le Bump mapping

Le bump mapping permet d’agrémenter les textures d’effets de relief sans augmenter le nombre de polygones. Trois types de bump mapping sont gérés par l’ATI Radeon : l’Emboss, le Dot Product 3 et l’environement mapped.

Les Textures 3D

Jusqu’à présent les textures étaient essentiellement crées en 2D. Lors du rendu on venait tout simplement les 'plaquer' sur les polygones. Maintenant on parle de texture 3D, une nouvelle révolution... Il est difficile d’imaginer ce que les textures 3D pourront améliorer sans images à l’appui, mais ce qui est clair et net c’est que cela est encore un cap franchit vers le rendu photo réaliste puisqu’une texture 3D, par définition est plus proche de la réalité qu’une texture 2D difficilement malléable dans l’espace mais plus facile à mettre en oeuvre.

Le shadow mapping

C’est le Priority Buffer qui s’occupe du shadow mapping pour rendre des effets d’ombrages plus réalistes. Chaque polygone se voit assigner par une valeur de propriété selon son positionnement dans l’espace. Par exemple, un objet se trouvant en premier plan aura une propriété de 1 tandis que celui placé l’arrière plan aura une propriété 10. C’est grâce à ces valeurs qu’il est possible de créer des ombres volumétriques de qualités qui seront retranscrites dans une texture supplémentaire qui sera mélangée à la texture de base pour obtenir le résultat que vous voyez sur cette image.

Les petits plus qui font la différence ?

L’HyperZ

Cette technique ressemble à celle utilisée par le chip PowerVR. L’ HyperZ ne rend que les pixels visible à l’écran. Pour déterminé si un pixel est visible ou nom l’HyperZ s’adresse au Tampon Z, le tampon z étant une mémoire qui regroupe toutes les coordonnées relatives à la profondeur. Par conséquent, la bande passante se voit augmentée d’ environ 20 %. Autre avantage non négligeable: l’HyperZ de demande aucun code de programmation supplémentaire et rend cette technique exploitable avec n’importe quel jeu.

FSAA

Tout comme le VSA 100 de 3dfx, Ati a intégré la fonction de full scène antialiasing en hardware. Le principe est relativement 'simple' chaque groupe de 4 pixels est interpoler jusqu’à 4 fois. L’interpolation est l’action qui vise à creer des pixels intermédiaires par calcul. Donc s’il y’a plus de pixels, l’image est de meilleure qualité ! Avec ce principe la résolution de votre image ne changera pas et pourtant elle sera embellie, exemp d’effet d’escalier..

Le Motion Blur

Le motion blur est une technique couramment utilisée au cinéma. Elle renforce l’impression de mouvement d’une image en y ajoutant une 'traînée'. L’effet engendré est époustouflant ! Regarder plutôt l’animation ci dessous quelque peu exagérée pour la circonstance.

Depth of Field (profondeur de champs)

Il s’agit encore d’un effet couramment employé dans le milieu cinématographique. En jouant sur la profondeur de champs d’un objectif on peu rendre ou non flou certains objets de la scène. Comme vous le constaterez sur l’image, le décor est flou, seul le personnage sur son vaisseau et l’écriteau est net. Conséquence directe votre oeil est attiré par cette netteté et focalise sur cet élément, ce qui rend l’action plus captive.

Technique de dés-entrelacement adaptative

Au niveau dvd, ati continue toujours sa tradition, ainsi le Motion Compensation et l’iIDTC son pris en charge et assure une décompression 100 % matérielle. Mais il y’a un plus ! Le Dés-entrelacement adaptatif ! Kesako ? La plupart des émissions télévisées sont enregistrées dans un format 'entrelacé'. Ceci signifie que bien qu’une télévision permette de mettre à jour les images 60 fois par seconde, seulement la moitié est mise à jour à chaque fois. Les lignes impaires sont tracées, puis les lignes égales, puis les impaires, et ainsi de suite. L’entrelacement sur une TV n’est pas vraiment un problème. C’est seulement lorsque que l’on visionne un dvd sur notre écran d’ordinateur que le dés-entrelacement entre en jeu. Car le balayage d’un écran n’est pas le même que sur une télévision. Jusque maintenant il existait deux méthodes de dés-entrelacement : le Bob, et le Wav ces deux techniques réprensentaient des défaux. Ainsi le bob rendait les textes flous tandis que le wav posait des problèmes de décalage lors de mouvements rapides de caméra. Le dés-entrelacement adaptatif est un mélange de ces deux techniques. En fait il utilise l’une ou l’autre selon les circonstances. Il en résulte une qualité vidéo parfaite !

Conclusion

L’ATI Radeon256, tout au long de ce dossier n’a cessé de m’étonner, tant au point de vue de la qualité que propose sa nouvelle architecture que par sa rapidité effective ( sur le papier du moins). Le key interpolation, les textures3d... toutes ses fonctions semblent intéressantes. Mais une question subsiste toujours et cela est applicable pour tout autre nouveau chip. Quels sont les jeux qui supporteront ce type de fonctions ? Et surtout dans combien de temps ? Reste à ATI de ne pas trop tarder au niveau de la disponibilité de son chip. Pour conclure, je dirais qu’ATI a fait une jolie remontée et que le titre de 'haut de gamme' est mérité.
L’ATI radeon sera également distribué sous la forme Maxx, Comme la Fury Maxx cette version sera équipée de deux chips Radeon qui travailleront en alternance grâce à l’architecture Multi-ASIC.