מה עם המימד הרביעי?

אחד המאפיינים העקביים של גרפיקת מחשב, הוא העובדה שגרפיקות שהשאירו אותך בפה פעור לפני חמש שנים, לא יזכו מצידך היום אפילו למבט מזלזל. וואו! אמר בעל הקומודור 64, בעל התצוגה בת 16 הצבעים הקבועים, כשב- 1986 ראה לראשונה אמיגה, על 32 צבעיו הניתנים לבחירה מתוך 4096 גוונים. איכס! אומר הילד עם הפנטיום 2 (הפרדה של 600X800, 16 מליון צבעים) כשאחיו הגדול מראה לו בהתלהבות נוסטלגית משחק שהיה לו בזמנו על ה- 486 (200X320, 256 צבעים).

אבל לא ניתן למדוד את התקדמות הטכנולוגיה הויזואלית רק בחדות התמונה ודקות הצבע. ככל שיכולת העיבוד הגרפי גדלה, נוצרת האפשרות ליצור עולם ויזואלי עשיר יותר, דבר שמתבטא איכותית ביכולת לעשות דברים חדשים. את הסביבה הדו-מימדית של למעלה-למטה-ימינה-שמאלה אפשר להחליף בעולמות תלת-מימדיים מלאים, שניתן לעמוד בכל נקודה בהם ולהסתכל לכל כיוון; בתוספת מהירות נוספת, אפשר להפוך את עולמות התלת-מימד הצחיחים הראשוניים לסביבות של נוף דרמטי, מלאות עצמים מפורטים; ועם עוד מהירות אפשר להפיח חיים בעולמות האלה ולהכניס בהם יותר תנועה וריאליזם – גלי ים מתנפצים על החוף, עצים נעים ברוח, תופעות מזג אוויר כמו גשם ושלג, אור וצל, ותנועה מורכבת של יצורים חיים. מה שהופך את השינויים הגדולים ביכולת הגרפית של המחשב בשנים האחרונות לאפשריים הם כרטיסי התלת-מימד.

לתוך המימד השלישי

משחקי התלת-מימד הראשונים השתמשו במנוע תוכנה, ז"א ההוראות התלת-מימדיות לא נשלחו לאלגוריתמים שצרובים על מעבד יעודי, אלא לחלק בתוכנה שהיה אחראי על התצוגה, והשתמש, כמו שאר המשחק, בכוח החישוב של המעבד הראשי – ה- 286, 386, פנטיום וכו'. הגרפיקה של המשחקים הראשונים האלה היתה גסה מאוד יחסית למה שאנחנו מכירים היום – תשכחו ממשטחים מחזירי אור, עצמים מעוגלים או מרקם דשא על הקרקע, וקבלו חדרים מרובעים וקירות בצבע אחיד.

הגרפיקה השתפרה באיטיות עם התחזקות המעבדים, אבל מסתבר שקצב השיפור במהירות המעבד הראשי, צייתן לחוק מור (הכפלת המהירות כל 18 חודשים) וזריז כפי שהוא נראה לנו, לא מספיק בשביל מאמץ העיבוד המסיבי שדורשת גרפיקה תלת-מימדית מתקדמת. דרוש היה מעבד, שמסוגל לבצע את החישובים שדורשת גרפיקה תלת-מימדית במהירות גבוהה עשרות ומאות מונים מזו של המעבד הראשי.

וכך באו לעולם, בסך הכל לפני חמש שנים, מאיצי התלת-מימד הביתיים (חומרת תלת-מימד יקרה הייתה נגישה לשוק המקצועי מוקדם יותר). הראשונים שבהם, כמו ה- Virge של S3, ה- Verite של Rendition וה- Rage של ATI היו חלשים מכדי להעניק יתרון גרפי משמעותי. את השוק הקפיץ קדימה מוצר אחר, מחברה לא ידועה עד אז – כרטיס ה- Voodoo של 3DFX. ה- Voodoo, שיצא לשוק ב- 1996, היה שלב אחד קדימה מבחינת העוצמה והתכונות, ומשחקים שהשתמשו בו "שרפו" את המוניטורים והלהיבו כל מי שהיה רגיל לסטנדרטים הקודמים. פתאום כל אחד היה חייב מאיץ תלת-מימד.

הסטוריה (מאוד) מקוצרת

ההיסטוריה הקצרה מאז ועד היום מלאה בשמות מוצרים מתחרים, חלקם כשלונות שהגיעו מאוחר מדי או לא תמכו טוב בתוכנות הקיימות (גזר-דין מוות בשוק ה- PC), חלקם מלכי השוק לשנה-שנתיים, עד שהגיע היורש. קצב ההתפתחות במעבדי תלת-מימד מבייש את זה של מעבדים מרכזיים – המאיצים החדשים עושים את העבודה מהר פי 20 מאבותיהם בני הארבע. מספיק לומר שנשארו ארבע חברות במשחק המאיצים – שתיים מובילות, 3DFX ו- Nvidia (אם כבר מדברים על חוק מור, באתר של Nvidia כתוב – "אנחנו מאמינים בחוק מור בריבוע") , ושתיים שנמצאות בינתיים צעד אחד מאחורה, ATI ו- Matrox.

תלת-מימד היום

אז מה יש לחברות המובילות להציע? שיא הביצועים העכשווי שייך ל- GeForce 2 Ultra של Nvidia, שמשאיר את המתחרים, ואת ה- GeForce 2 הרגיל עם הזיכרון האיטי יותר, רחוק מאחור באבק. הכרטיס היחיד שאולי יתחרה איתו בזמן הקרוב הוא ה- Voodoo 5 6000 של 3DFX, שעדיין לא יצא, ומשתמש בארבעה מעבדי VSA-100 (הגלגול האחרון של מעבד ה- Voodoo) בשביל לעשות את העבודה. בכל מקרה, שני הכרטיסים הלוהטים האלה יקרים מדי בשביל רובנו. אלטרנטיבות סבירות יותר כרגע הן ה- GeForce 2 הרגיל וה- Voodoo 5 5500, בעל שני המעבדים. הביצועים שלהם דומים, עם יתרון מהירות לכרטיס של Nvidia, ויתרון איכות תמונה ל- Voodoo. גם שני אלה לא זולים במיוחד. זול יותר בשליש יהיה ה- Voodoo 4, שעדין לא יצא.

יתרון המהירות של ה- Voodoo 4 על ה- Voodoo 3, הפופולרי מאוד בישראל, הוא קטן, כך שלבעלי האחרון אין צורך להחליף. מה שה- Voodoo 4 (וה- 5) כן נותן הוא שיפור באיכות התמונה, יתרון שלו גם על המעבדים המתחרים מ- Nvidia. קל לראות אותו מחליף את ה- Voodoo 3 ככרטיס הנמכר בשנה הקרובה, אלא אם הוא יפול בין הכסאות ואנשים יעברו ישר ל- Voodoo 5 או, אם השמות 3DFX ו- Voodoo יאבדו את הקסם שלהם, כמו שהתחיל לקרות בחו"ל, לכרטיסים המהירים יותר של Nvidia. בינתיים עדיין הגיוני בהחלט לקנות מאיץ Voodoo 3 או GeForce 256 (הגרסה הראשונה של ה- GeForce), שהם יותר זולים (בעיקר ה- Voodoo 3) ויותר ממספיק מהירים בשביל כל המשחקים החדשים.

ובעתיד

התחרות תימשך. ל- ATI יוצא בימים אלו מעבד חדש, בשם RadeOn, בעל כמה תכונות מעניינות, שמתחרה היטב במובילי השוק, גם אם הוא לא מהפכני. שחקנים חדשים במגרש הם ST Micro (היצרנים) ו- Imagination (המהנדסים, שנקראו בעבר Video Logic ויצרו מאיצי תלת-מימד לשוק משחקי הטלוויזיה, כך שהם לא כל-כך בגדר שחקנים חדשים) עם מעבד ה- Kryo שלהם.

ה- Kryo הוא לא פריצת דרך מבחינת ביצועים, אבל הוא יכול להחשב לכזה מבחינה תכנונית. בניגוד לכל שאר המעבדים בתחום, הוא משתמש באלגוריתמים חכמים כדי לחסוך לעצמו הרבה עבודה. כל מעבדי התלת-מימד מלבדו (וחלקית, גם מה- RadeOn של ATI), מציירים, כשהם בונים את התמונה בזכרון, את כל האובייקטים בשדה הראיה של המצלמה, גם אם האלמנטים שהם מציירים יהיו בסופו של דבר מוחבאים. כך שאם הסביבה התלת-מימדית מדמה למשל כפר מרובה בתים, כרטיס סטנדרטי יצייר בזכרון לא רק את הבית שהמצלמה מסתכלת לכיוונו, אלא גם את כל הבתים שנמצאים מאחוריו. בגלל שהכרטיס מצייר מאחורה קדימה, הבית הקרוב ביותר בסופו של דבר יעלה על הבתים מאחור, והתמונה שתועבר למסך בסופו של דבר לא תראה אותם, אבל הזמן שהמאיץ השקיע בציור הבתים שלא מופיעים בתמונה הסופית הוא בזבוז טהור. ה- Kryo, לעומת זאת, מסוגל לוודא מראש, לכל נקודה ונקודה בתמונה, אם היא מופיעה או לא מופיעה בתמונה הסופית, ולצייר רק את הנקודות הקדמיות, אלו שלא מוסתרות ע"י נקודות קרובות יותר למצלמה.

התוצאה המעשית היא, שה- Kryo, בתדירות מעבד של 115 מגה-הרצים, עושה אותה עבודת תלת-מימד כמו שאר הכרטיסים, שרצים ב- 200 מגה-הרץ פלוס. התדירות הנמוכה שבה הוא רץ עושה את ה- Kryo זול יותר לייצור (ובסופו של דבר לצרכן) ובעל פוטנציאל גבוה יותר לשדרוג בצועים מהיר ע"י האצה פשוטה של קצב השעון.

והלאה? התקדמנו בדרך לגרפיקה פוטו-ריאליסטית בזמן אמת, אבל אנחנו עדיין לא שם. בסופו של דבר, אפילו "דינוזאורים" של דיסני יחוויר מול מה שירוץ לנו על המסך. בעוד חמש שנים, כרגיל, נסתכל על משחק סטייט-אוף-דה-ארט משנת 2000, ונגיד "איכס!".