Uma Arquitetura de Suporte a Interações 3D ... - DCA - Unicamp

24 Revisão bibliográfica
2.3.3 Terceira geração: texturização
Em 1992, é lançado pela SGI o OpenGL: uma especificação de interface de software com o
hardware gráfico. Construída como um aprimoramento do IrisGL (API utilizada nos sistemas SGI de
gerações anteriores), o OpenGL tornou-se a API padrão de indústria desde então, tendo sido mantida
e atualizada por um comitê independente de indústrias de hardware e software da área: o comitê
ARB - Architecture Review Board. Em setembro de 2006 o comitê ARB foi dissolvido, e o controle
do OpenGL passou a ser realizado por um grupo de trabalho da Khronos [Khronos, 2007] - um comitê
formado por mais de 100 indústrias relacionadas a atividades de autoria e aceleração de mídia, com
o objetivo de definir APIs padrões de indústria e de uso livre.
No início da década de 1990, as estações de alto desempenho suportavam apenas um número
reduzido de características do OpenGL, sendo o restante simulado em software pela própria API. O
sistema RealityEngine [Akeley, 1993], lançado em 1992 com um custo aproximado de 1 milhão de
dólares, marcou o início dessa terceira geração como o primeiro hardware gráfico capaz de fornecer
aceleração de hardware para todas as etapas de processamento de renderização especificadas pelo
OpenGL 1.0, em especial o suporte a texturização usando texturas 2D com mip-mapping e suporte a
texturas 3D. Em sua primeira versão, o RealityEngine era capaz de processar cerca de 6 milhões de
vértices por segundo e 380 milhões de pixels por segundo.
A terceira geração de hardware gráfico perdurou até 2000 quando surgiram os processadores grá-
ficos programáveis em computadores pessoais. Antes disso, porém, no período relativamente curto de
1995 à 2000, as placas gráficas de computadores pessoais evoluíram de GPUs inferiores aos sistemas
SGI de primeira geração para alcançarem o mesmo nível de desempenho e características disponíveis
anteriormente apenas em estações SGI de alto desempenho e custo elevado. Além disso, o surgimento
de novas funcionalidades em hardware gráfico para PCs ocorreu em ordem diversa daquela observada
nas estações SGI. Enquanto os primeiros sistemas SGI já eram equipados com fluxos completos de
transformação de vértices, porém sem qualquer suporte à texturização, as antigas GPUs para PCs,
produzidas simultaneamente pela S3 Graphics Co., Ltd. [S3, 2007], Matrox Graphics, Inc. [Matrox,
2007] e NVIDIA Corporation [NVIDIA, 2007b], eram equipadas com funcionalidades de texturi-
zação, porém sem transformação de geometria ou processamento de iluminação de vértices. Eram
capazes de realizar apenas varredura de linhas não texturizadas e, em alguns casos, tinham desem-
penho até mesmo inferior ao código de máquina otimizado na CPU. Além disso, sofriam seriamente
de falta de suporte adequado de APIs. Nesse período, a arquitetura de tais placas era incompatível
com aquela sobre a qual o OpenGL foi projetado.
As GPUs, que ganharam popularidade no mercado de PCs, foram as placas da série Voodoo,
lançadas a partir de 1996 pela 3Dfx. As primeiras placas Voodoo eram capazes de exibir triângu-
los texturizados com mip-mapping e filtragem bilinear. Entretanto, o hardware ainda dependia da