Технология REALimage компании Evans & Sutherland




Evans & Sutherland

Являясь лидером в области компьютерной графики с 1968 года, корпорация Evans & Sutherland разрабатывает и производит аппаратное и программное обеспечение для систем визуализации с высокой степенью реалистичности изображений, которые создают поистине живой мир с помощью трехмерной графики. Компания Evans & Sutherland (E&S) производит полный спектр высокопроизводительной аппаратуры визуализации для симуляторов, учебных тренажеров и систем виртуальной реальности. Кроме этого, компания E&S разрабатывает контроллеры графических акселераторов для рабочих станций и персональных компьютеров.

Штаб-квартира компании расположена в Солт Лейк Сити (Salt Lake City), штат Юта (Utah). Компания основана докторами Дэвидом К. Ивансом (David C. Evans) и Айваном И. Сазерлендом (Ivan E. Sutherland). Именно из вторых имен этих ученых составлено название корпорации. В компании работают более 800 сотрудников по всему миру.

Корпорация состоит из шести подразделений, каждое из которых занимается определенным направлением:

  • Digital Studio — разрабатывает и производит виртуальные студии, в которых создаются спецэффекты для телевидения и киноиндустрии.
  • Government Simulation — разрабатывает и производит системы визуализации для полетных и наземных тренировок ВВС США, НАСА и аэрокосмических компаний.
  • Commercial Simulation — ведущий независимый производитель симуляторов для подготовки пилотов коммерческих авиалиний.
  • Digital Theater — разрабатывает и производит цифровые проекционные системы для планетариев, а также системы виртуальной реальности для развлекательных центров, в частности, такой симулятор, как Virtual Glider.
  • Desktop Graphics — разработка и продвижение на рынке технологий ускорения графики. Созданная этим подразделением технология продается под торговой маркой REALimage. Эту передовую технологию используют ведущие производители графических подсистем для рабочих станций и производители компьютеров
  • Display System — поставляет полный спектр авиационных мониторов и систем визуализации для учебных кабин самолетов.

Virtual Glider Система виртуальной реальности Virtual Glider
Вы можете загрузить демонстрацию вида из кабины симулятора: virtualglider.avi (1.95 МБ)

Вы можете загрузить демонстрацию симуляции космического пространства: digistar.avi (1.83 МБ)

Вы можете загрузить демонстрацию системы проекции для планетария: starrider.avi (1.83 МБ)

Корпорация Evans & Sutherland производит широкую линейку систем визуализации, применяемых в симуляторах и тренажерах в военной, коммерческой и развлекательной сферах, а также обеспечивает сервисное обслуживание своей продукции.

Системы визуализации от E&S создают динамичные, реалистичные сцены с высочайшим качеством, которые создают полное ощущение реальности происходящего у пользователя.

Системы визуализации E&S являются составной частью симуляторов реальных событий, которые состоят из множества разных компонентов, включая кабины самолетов или наземной техники, а также больших гидравлических систем, обеспечивающих эффект движения.

Системы визуализации E&S состоят из генераторов изображений искусственно созданной окружающей среды и системы отображения. В дополнение к аппаратному и программному обеспечению E&S предлагает разработку базы данных изображений и инструментарий разработчика, а также услуги по внедрению, установке и сопровождению. Для создания новых продуктов компанией E&S была разработана Universal 3D Architecture (Универсальная трехмерная архитектура).

Основываясь на 30-летнем опыте, E&S создала семейство продуктов, отвечающих потребностям разработчиков и пользователей в высокой реалистичности искусственно созданной окружающей среды. В основе новейших разработок лежит открытая структура, базирующаяся на архитектуре Intel и интенсивных вычислениях в среде WindowsNT. Такая стратегия при создании продуктов обеспечивает их масштабируемость вместе с изменениями в технологиях и широкую поддержку со стороны доступного программного обеспечения.

Основу Universal 3D Architecture составляют стандартные технологии:

  • Windows NT: операционная система, используется для выполнения программ моделирования и инструментария, а также в качестве среды управления продуктами E&S.
  • Intel Pentium II и Pentium Pro: доминирующие процессоры в рабочих станциях под управлением Windows NT, используются для геометрических вычислений в генераторах изображений E&S. С ростом производительности процессоров Intel будет возрастать производительность новых продуктов E&S, обеспечивая прочное лидирующее положение компании в области трехмерного моделирования и визуализации.
  • OpenGL: базы данных графических изображений, созданные с помощью библиотек OpenGL и программируемого интерфейса приложений. В то же время продукты E&S имеют модульную структуру, что обеспечивает возможность использовать другие графические API, например, Direct3D, в случае принятия их в качестве стандарта для профессиональных приложений.
  • PCI и AGP: видеоадаптеры, использующие технологию REALimage, имеют стандартные интерфейсы PCI и AGP, а новейшие генераторы изображений высшего класса используют шину PCI или AGP для обмена данными между центральным процессором рабочей станции и аппаратной частью генератора изображений.

Что такое технология REALimage?

REALimage — это технология трехмерной графики компании Evans & Sutherland, воплощенная в чипсете, реализующем технологию, как таковую, в комбинации с передовыми технологиями памяти 3DRAM и CDRAM от компании Mitsubishi и драйвером Velocity OpenGL. REALimage представляет собой комбинацию новой архитектуры, работающей с алгоритмами, техникой и кодом, разработанными в предыдущих продуктах E&S для графических рабочих станций и поколении продуктов для работы с изображением в реальном времени.

Технология REALimage сокращает разницу между рабочими станциями и PC. Она обеспечивает PC присущими рабочим станциям функциями, такими, как 24-битная z-буферизация, фильтрация, наложение текстур (MIP mapped texture), линии со сглаженными краями (anti-aliased lines), прозрачность, туман, overlay plans — и все это со скоростью 60 миллионов пикселов в секунду, и расчет положения в пространстве до 2 миллионов вершин полигонов в секунду.

Одним из ключевых моментов технологии REALimage является то, что в отличие от конкурентов, использующих для построения графических акселераторов в паре со своим чипсетом геометрический сопроцессор, технология E&S имеет возможность использовать вычислительную мощь центрального процессора системы. В результате, чем более мощный процессор будет использован в рабочей станции, тем большую производительность графической подсистемы получит пользователь. Эта стратегия хорошо укладывается в рамки ориентации на платформу Intel. Кстати, для тех, кто использует акселераторы, использующие технологию REALimage, всегда будет повод заменить свой центральный процессор на более мощный. И результат будет заметен.

Недавно, а именно 20 апреля 1998 года, E&S анонсировали новое поколение своей передовой технологии — REALimage 2000. Новая технология обеспечивает обработку точек, линий или треугольников со скоростью до 4 миллионов примитивов в секунду, а также воспроизведение полигонов с наложенными и фильтрованными текстурами со скоростью 90 миллионов пикселов в секунду.

Технология REALimage расчитана для использования с такими OpenGL приложениями, как Pro/E, Softimage, 3D Studio MAX, EDS/Unigraphics, SDRC, Lightwave и Lightscape.

Что такое 3Dpro/2mp?

3Dpro/2mp, или просто 3Dpro — это чипсет компании Mitsubishi, реализующий в силиконе технологию REALimage. Чипсет включает в себя графический контроллер REALimage, разработанный E&S, и контроллер памяти 3DRAM для буфера кадра, и CDRAM для хранения текстур, а также контроллер, обеспечивающий Smart DMA PC-интерфейс, также разработанный Mitsubishi.

Чипсет 3Dpro производится и продается компанией Mitsubishi для изготовителей графических плат для рынка PC.

На базе чипсета 3Dpro производятся следующие видеоакселераторы:

  • AccelGraphics Eclipse II
  • Diamond Fire GL 4000
  • DEC PowerStorm 4D30T

Что может REALimage?

REALimage предлагает набор функций и производительность, обычно встречающуюся только в UNIX графических рабочих станциях, обеспечивая такой же набор возможностей в среде Windows NT, для чего требуется всего лишь одна плата, занимающая лишь один слот PCI или AGP.

В одном или сразу в нескольких окнах размером до 1280х1024х32 бита REALimage создает изображение из полигонов с наложенными текстурами и с применением фильтров со скоростью 60 миллионов пикселов в секунду, а также обрабатывает точки, линии или треугольники со скоростью 2 миллиона примитивов в секунду, и все это без снижения производительности при использовании дополнительных функций, например, анти-алиасинга.

Стоит заметить, что недавно анонсированное новое поколение технологии — REALimage 2000 обеспечивает на треть выше скорость создания изображений из полигонов и в два раза большую скорость обработки примитивов. Кстати, представитель E&S заявил, что компания планирует увеличивать производительность своей передовой технолгии каждые полгода.

2D и 3D-графика с истинным представлением цвета

  • 32 бит RGBA, двойная буферизация
  • 4 бита для идентификации окна (window ID)
  • 4 бита для определения шаблона/перекрытия
  • 24-битный z-буфер
  • аппаратный обсчет наложения текстур

Создание трехмерных изображений

Используются следующие эффекты:

  • Затенение по методу Гуро
  • Анти-алиасинг (сглаживание)
  • Уменьшение интенсивности освещения текстур при удалении объекта от точки наблюдения
  • Туман
  • Прозрачность
  • Сокращение за счет вырезания "ненужных" многоугольников размера буфера кадра.
  • создание контурных изображений, т.е. "рисование пунктиром".
  • Возможность выбора режима наложения текстур
  • Билинейная фильтрация при наложении текстур (устранение "блочности" текстур при их увеличении)
  • Полное ускорение функций OpenGL

Поддержка обработки цифрового видео

  • Преобразование цветового пространства из YUV в RGB
  • Масштабирование по осям X-Y
  • Расчет перспективы
  • Обработка живого видео в текстурной памяти
  • Аппаратная или программная поддержка обработки цифрового видео

Использование специальной памяти для хранения текстур

  • Эта возможность обеспечивает максимальную производительность
  • Гибкость, за счет возможности расширения от 1 до 64 Мб
  • Дополнительный прирост производительности достигается за счет использования встроенного в чипсет текстурного кэша на 128 байт

Геометрические операции

  • Обрабатываются со скоростью до 2 (4) миллионов векторов или вершин треугольников в секунду
  • Скоростью заполнения текстур (Fillrate) до 60 (90) миллионов пикселов в секунду
  • Все это с использованием:
    • z-буферизации
    • коэффициента прозрачности и прозрачности
    • с возможностью вывода изображения в окне
    • текстурирования с освещеннностью
    • дискретизации положения камеры
    • билинейной фильтрации
    • трилинейной фильтрации

Режим передачи данных блоками

  • 8.3 Gpix/sec с быстрым переходом в исходное состояние (максимальное)
  • 1.5 Gpix/sec с быстрым переходом в исходное состояние (типичное)
  • Работа в режиме поблочной передачи больших массивов данных платы на REALimage технологии со скоростью до 60 (90) миллионов пикселов в секунду обеспечивается при следующей конфигурации памяти:
    • Буфер кадра — 15 Мб 3DRAM
    • Память для хранения текстур — 0, 4 или 16 Мб CDRAM

Разрешение на экране

До 1280х1024х32 при двойной буферизации и 24-битным z-буфером

Кто использует технологию REALimage?

В настоящее время компании AccelGraphics и Diamond Multimedia представляют на рынке видеоадаптеры, использующие технологию REALimage. Кроме того, такие компании, как Compaq, DEC, HP, Micron и Siemens, предлагают в high-end конфигурациях своих рабочих станций платы на базе технологии REALimage.

Стоит заметить, что в свете того, что 22 апреля 1998 года корпорация E&S объявила о покупке компании AccelGraphics за сумму около 52 миллионов долларов, ситуация на рынке акселераторов для профессиональной OpenGL графики может изменится, причем в лучшую сторону. Компания AccelGraphics является лидером в области производства видеоадаптеров для аппаратного ускорения трехмерной графики и программного обеспечения для систем CAD и профессиональной анимации, работающих под управлением операционных систем Windows'95/98 и Windows NT. Комбинация технологии REALimage E&S с производственными возможностями и сетью дистрибуции AccelGraphics позволит предложить пользователям новейшие разработки быстрее и по более выгодной цене. Но время покажет, к чему приведет такая недешевая покупка.




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.