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

2.3 Evolução do hardware gráfico 25
CPU para preparar os triângulos para a rasterização. As primitivas só poderiam ser processadas pelo
hardware gráfico se fossem previamente convertidas em trapézios degenerados, alinhados em coor-
denadas da tela. Tal processo deveria ser feito em software, o que prejudicava o desempenho geral
de renderização. Com exceção do fluxo de transformação e iluminação de geometria, a placa pos-
suía funcionalidades de rasterização equivalentes a um sistema SGI RealityEngine. A 3Dfx tornou-se
rapidamente líder na indústria de hardware gráfico de PCs graças a sua estratégia de fornecer uma
API poderosa e ao mesmo tempo bem documentada (porém proprietária) para trabalhar em conjunto
com suas placas: a API Glide [3Dfx, 1997]. As placas 3Dfx predominaram até 1999 quando então o
OpenGL e a API Direct3D se tornaram as APIs definitivas para as placas utilizadas por concorrentes
importantes como a ATI Technologies, Inc. [ATI, 2007a], Matrox e NVIDIA.
O desenvolvimento das placas gráficas para PCs segue a evolução da API Direct3D, da Microsoft.
Em 1995, a Microsoft lança o Windows 95 Games SDK, um conjunto de APIs de baixo nível para
o desenvolvimento de jogos e aplicações multimídia de alto desempenho. Em 1996, seu nome é
modificado para DirectX e sua segunda e terceira versões são disponibilizadas em junho e setembro
desse mesmo ano. Entre as APIs contidas no DirectX, o Direct3D é concebido como a API para
uso de aceleradores gráficos 3D utilizando o mesmo fluxo de renderização especificado no OpenGL.
Embora naquela época a API da Microsoft fosse duramente criticada por sua arquitetura demasiada-
mente confusa e mal projetada 1 , ela começa a se tornar a API mais utilizada para desenvolvimento de
jogos, uma vez que novas versões começam a ser divulgadas em intervalos mais curtos que aqueles
do OpenGL, cujos aprimoramentos dependem da adição de novas extensões deliberadas pelo comitê
ARB. Cada nova versão do Direct3D experimenta modificações profundas de projeto e vários apri-
moramentos.
Em 1997 é lançado o DirectX 5 (por motivos comerciais, o DirectX 4 nunca foi disponibilizado e
tornou-se o próprio DirectX 5), acompanhando as primeiras placas capazes de renderizar triângulos
em geral, tais como a NVIDIA Riva 128 e a ATI Rage Pro. A Riva 128 não atinge a mesma qualidade
de imagem produzida pelas placas 3Dfx, mas ultrapassa as placas Voodoo em várias medições de de-
sempenho. Ainda assim, o fluxo de processamento de geometria é inexistente e a CPU é responsável
por calcular todas as transformações geométricas e interpolações dos atributos de vértices ao longo
das arestas para cada triângulo transformado. Em outras palavras, a CPU é responsável por interpolar
as coordenadas X, Y e Z (em coordenadas da tela), a componente RHW (Reciprocal Homogeneous
W: valor recíproco da coordenada homogênea, utilizada na correção de perspectiva durante a textu-
rização), as coordenadas de textura, as componentes de cor especular, de cor da neblina e valores de
1 Em 1996, John Carmack, desenvolvedor do jogo Doom (id Software), criticou publicamente a arquitetura do Direct3D
e sugeriu que a Microsoft apoiasse o OpenGL. De forma semelhante, um artigo da revista Game Developer Magazine, de
abril-maio de 1997 e assinada por Chris Hecker, analisava as duas APIs e concluía que a Microsoft deveria abandonar o
Direct3D e usar o OpenGL [Hecker, 1997].