第二百九十七章 顯卡研發(fā)成功
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三維與二維圖像顯示的復(fù)雜程度,迥然不同。 二維圖形是一個(gè)平面,只需要確定每一個(gè)點(diǎn)的顏色,將信號(hào)傳送到顯示器對(duì)應(yīng)的位置,就能顯現(xiàn)出一副完整的圖像。 但三維不同。 三維圖形它在平面的橫向坐標(biāo)、縱向坐標(biāo)之外,還有一個(gè)縱深坐標(biāo)。 所以在顯示立體圖形時(shí),首先要確定每個(gè)點(diǎn)的位置,以此構(gòu)成一個(gè)三維物體。又由于顯示是平面的,因此還要通過(guò)復(fù)雜的運(yùn)算,來(lái)確定哪些部分是被遮蔽的、哪些需要顯示出來(lái),然后對(duì)顯示出來(lái)的部位,再進(jìn)行顏色渲染處理,構(gòu)繪出一副立體的影像。 這只是最簡(jiǎn)單的三維構(gòu)圖,要表現(xiàn)出物體的立體特性,還要對(duì)其進(jìn)行光亮渲染,以勾勒出不同部位的遠(yuǎn)近光暗,突出它的立體感。 此外,為了表現(xiàn)它的材質(zhì)、外觀近乎于真實(shí),因此還要進(jìn)行材質(zhì)貼圖,將一層二維的貼圖素材,覆蓋在三維體的表層,這更需要相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)算。 三七零一所設(shè)計(jì),或者說(shuō)參考、模仿、抄襲的顯示芯片,由于半導(dǎo)體集成能力有限,根本不可能實(shí)現(xiàn)完整的3d功能。它只是截取了其中的三維構(gòu)圖、放大縮小、旋轉(zhuǎn)位移這三個(gè)最基本的功能模塊。 衡所長(zhǎng)抱著塑料盒,沖回庫(kù)房,直奔實(shí)驗(yàn)室。 看到他興奮又緊張的表情,其他的研究員們都明白關(guān)鍵檢驗(yàn)時(shí)刻到了,全都跟了進(jìn)來(lái),忐忑地等待命運(yùn)的檢閱。 電子設(shè)備設(shè)計(jì)中,最麻煩的就是集成電路。 這是因?yàn)榧呻娐返闹苽浞浅7爆崳呐率羌蛹?,也要耗時(shí)一個(gè)多月。 一次錯(cuò)誤,就要重新修改,再次流片。 在等待華越公司流片的時(shí)候,他們已經(jīng)完成了顯卡的制作,所有元器件都已經(jīng)焊接完成。只有顯示芯片所在的位置,僅預(yù)先焊接了一個(gè)插座。 衡所長(zhǎng)親自動(dòng)手,將芯片插入相應(yīng)的插座,確認(rèn)沒(méi)有插錯(cuò),將其插入旁邊一臺(tái)箱蓋敞開(kāi)的試驗(yàn)機(jī)上,連接好視頻數(shù)據(jù)線,啟動(dòng)計(jì)算機(jī)電源。 研究員們都圍到了他的身后,大氣不敢出地等待結(jié)果。 一兩秒鐘后,屏幕上顯出了開(kāi)機(jī)自檢畫(huà)面。 沒(méi)有人歡呼。 這是計(jì)算機(jī)上,原先插入的2d顯卡在工作。他們?cè)O(shè)計(jì)的3d顯卡,還沒(méi)啟動(dòng)呢。 就如同原版voodoo卡一樣,他們?cè)O(shè)計(jì)的這款閹割版3d卡,同樣必須搭配其他2d顯卡,才能正常使用。 原因嗎,依舊是芯片集成度太低。 voodoo卡圖形處理器的集成度已經(jīng)達(dá)到了百萬(wàn)級(jí),都需要拆分成三塊,聯(lián)合起來(lái),才能達(dá)到較高的3d性能,且沒(méi)有更多空間容納2d顯示功能。 三七零一所參考的閹割版,集成度更低,單塊芯片的集成度僅有兩萬(wàn)九千晶體管。光是容納三維構(gòu)圖、縮放、旋轉(zhuǎn),這三個(gè)基本3d功能電路,就非常勉強(qiáng)了,哪里還有余地構(gòu)建哪怕最簡(jiǎn)單的二維顯示功能。 所以它其實(shí)比原版voodoo,更加依賴其他二維顯卡。 如果給它一個(gè)準(zhǔn)確地產(chǎn)品名稱,這實(shí)際上應(yīng)該叫做3d功能擴(kuò)展卡,而不能算是顯卡。 其本質(zhì),和插在計(jì)算機(jī)內(nèi),專門(mén)顯示漢字的漢卡,是一回事。 開(kāi)機(jī)完畢,光標(biāo)閃爍,進(jìn)入到等待狀態(tài)。 “驅(qū)動(dòng)程序裝好了嗎?”衡所長(zhǎng)緊張地盯著屏幕,頭也不回詢問(wèn)道。 驅(qū)動(dòng)程序,是讓計(jì)算機(jī)識(shí)別一款裝入的設(shè)備,然后按照要求,將部分?jǐn)?shù)據(jù)提交給這項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行處理的程序。沒(méi)有這個(gè)程序,計(jì)算機(jī)既不能識(shí)別它,也不會(huì)知道,需要將什么數(shù)據(jù)提交給它。 “已經(jīng)安裝好了!”一名女研究員趕緊說(shuō)明道。 “好!” 得到回答,衡所長(zhǎng)熟練地在鍵盤(pán)上敲入一個(gè)指令,啟動(dòng)了一個(gè)應(yīng)用程序。 屏幕一閃,顯出cad機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的運(yùn)行界面。 衡所長(zhǎng)點(diǎn)選了最簡(jiǎn)單的球狀,在屏幕中心定圓心,然后向旁一拉。 沒(méi)有任何延遲,一個(gè)圓形球狀體,就出現(xiàn)在屏幕上! “成功了!” “出來(lái)了,出來(lái)了!” 在他身后的研究員們,眼看著屏幕上沒(méi)有任何渲染,稍不留神甚至連這是一個(gè)圓,還是一個(gè)球體都分辨不出來(lái)的三維圖形,激動(dòng)得熱淚盈眶。 他們知道,這幾個(gè)月的辛苦,終于成功了! 正常來(lái)說(shuō),程序在繪制三維圖形時(shí),會(huì)將數(shù)據(jù)傳送給顯卡。其中二維部分,會(huì)由顯卡自行處理;而三維運(yùn)算部分,則提交給處理器,由處理器運(yùn)算完畢,再傳回給顯卡,將其在屏幕上顯示出來(lái)。 因?yàn)槿S數(shù)據(jù)運(yùn)算復(fù)雜,哪怕是一個(gè)簡(jiǎn)單的三維圖形,都會(huì)有數(shù)秒鐘的延遲,才會(huì)在屏幕上顯現(xiàn)出來(lái)。 但現(xiàn)在,衡所長(zhǎng)剛剛繪制完畢,屏幕上就顯出了球形。 這說(shuō)明他們?cè)O(shè)計(jì)的3d擴(kuò)展卡,是提前攔截了顯卡傳送的三維運(yùn)算數(shù)據(jù),然后通過(guò)圖形處理器運(yùn)算之后,充分發(fā)揮了專用硬件優(yōu)勢(shì),所以才會(huì)這么快。 衡所長(zhǎng)的手,也在抖,嘴里卻說(shuō)著:“別急著下定論,球形太簡(jiǎn)單了,差異不大。我們?cè)僭囋嚿晕?fù)雜點(diǎn)的” 他用顫抖的手,先后繪制了立方體、梯形、圓錐體、多面體,全都是很快就顯出了畫(huà)面。 他很清楚,之所以運(yùn)算速度這么快,是因?yàn)樗麡?gòu)建的都是最簡(jiǎn)單的三維立體圖形,并沒(méi)有添加光照、陰影、色彩渲染等復(fù)雜的功能。 如果加入這些要求,運(yùn)算速度絕對(duì)陡降。 畢竟這塊3d加速卡中,并未包含光影處理、渲染等功能電路。 哪怕是復(fù)雜一點(diǎn)的不規(guī)則體,以圖形處理器孱弱的運(yùn)算能力,都會(huì)非常吃力,絕對(duì)做不到無(wú)延遲閃現(xiàn)。 但那就是硬件制造的缺陷了。 衡所長(zhǎng)反復(fù)構(gòu)建著各種各樣的三維圖形,然后用鼠標(biāo)對(duì)其放大、縮小,或是旋轉(zhuǎn),絲毫不覺(jué)得疲倦。反復(fù)弄了很久,他又退出機(jī)械設(shè)計(jì)軟件,敲入指令,打開(kāi)了一個(gè)應(yīng)用程序。 這個(gè)程序很簡(jiǎn)單,不需要人工,就自動(dòng)生成各種三維體,然后不停變換、放大縮小、旋轉(zhuǎn)。 其功能,就是測(cè)試顯卡的三維功能。 通過(guò)三維體的構(gòu)建、縮放、旋轉(zhuǎn),它會(huì)自動(dòng)測(cè)試顯示幀數(shù),以確定運(yùn)行是否流暢。 他身后,一眾研究員們也一眨不眨地看著屏幕上,不斷變換的各種三維體,仿佛這就是最美的圖畫(huà),他們?cè)趺纯?,也看不厭?/br> 終于,衡所長(zhǎng)轉(zhuǎn)過(guò)身,望著眾人,卻遲遲說(shuō)不出話來(lái)。他好幾次將眼鏡取下來(lái)擦了又擦,努力克制著情緒,然后才哆嗦著嘴,用嘶啞地聲音說(shuō)道:“經(jīng)過(guò)測(cè)試,我們研發(fā)的3d顯卡,完全符合設(shè)計(jì)要求!我宣布,我們的研發(fā)工作,取得了圓滿成功!” 噢! 不大的實(shí)驗(yàn)室里,數(shù)十名研究員全都情不自禁地歡呼起來(lái),一些情緒激動(dòng)的研究員,甚至流出了激動(dòng)的淚水。