DONANIMSAL TESSELLATION'IN DÜNÜ, BUGÜNÜ, GELECEĞİ (2. sayfa)

M@U · 2010-09-08T03:40:59.0000000+03:00

Belki de AMD'nin 2. nesil kartları öncesi yanlış bir yön çiziyor olabilirim ancak böyle bir konuyu açma isteğim; ekran kartı furyasının tarihine bakarak şuan sunulan "DONANIMSAL TESSELLATION" teknolojisini ve çıkması muhtemel olan özellikleri daha iyi yorumlamak ve mevcut durumu analiz edebilmektir. Son dönemde devamlı olarak gözümüze sokulan "DONANIMSAL TESSELATION"ın ne olduğunu, ne olmadığını anlamak ve açıklamak bu konunun esas hedefidir. Konuyu ana hatları ile açıklayarak fazla ayrıntıya girmek istemedim. Konuyla ilgili ve bilgili arkadaşların katılıımıyla oldukça iyi bir konu olacağını düşünüyorum. DX11 ile birlikte PC dünyasına resmen giriş yapan "DONANIMSAL TESSELLATION" kavramı, aslında Ati'nin R200 (DX8 destekli Radeon 8500) mimarisinden beri kullanılmaktadır. O dönemde Ati bu özelliği Truform (doğru şekil/şekillendirme) adı altında sunmuş ancak destek görmemesi sonucu unutulmuş bir teknoloji olmuştur. Klasik bir açıklama yapmak gerekirse truform, poligon sayısı az olan nesnelerin poligon sayısının donanım tarafından yükseltilmesiyle daha detaylı şekillerin ortaya çıkarılmasını sağlayan bir teknolojidir. Aşağıdaki büyük üçgen içerisinde küçük üçgenlerle daha detaylı bir şeklin nasıl oluşturulduğu gösterilmiştir. Truform (tessellation) poligonları daha alt poligonlara bölerek nesneyi ayrıntılandırmaktadır. Ati'nin, Radeon 8500 tanıtımında kullandığı bazı çizimler: Daha az veri iletilmesi sayesinde PCI-E bant genişliğinden büyük ölçüde tasarruf yapılması, bu teknolojinin en büyük avantajlarından biridir. R200 mimarisi ile ortaya çıkan bu teknoloji unutuldu dedik. Ancak Ati (AMD) R600 mimarisi ile birlikte bu teknolojiyi tekrar gündeme getirmiş ve bu sefer ismi bilindiği üzere Tessellation (Mozaikleme) olmuştur. R600 tanıtımlarında kullanılan bazı çizimler: Tesselation'ın en büyük getirisi nesnelerin girinti ve çıkıntılarının daha detaylı hale gelmesi ve geometrik şekillerin daha doğru çizilebilmesidir. Aslında bu özellik ilk olarak Bump Mapping ile sağlanmıştı. Ancak bu özellikte nesnelerin girinti ve çıkıntıları çizilmiyor, yalnızca kaplanan doku üzerine uygulanan ışıklandırma ve gölgelendirme ile nesnenin girinti ve çıkıntıları varmış gibi gösteriliyordu. Bu teknolojinin en büyük hendikapı her açıdan bu girinti ve çıkıntıları gösteremiyor oluşuydu. Yani esasında nesnenin kaplanmış olan dokusu düzdü ve hiçbir girintisi veya çıkıntısı yoktu. Görüntüdeki sol kısım aslında çizimde girinti ve çıkıntıların olmadığını gösteriyor. Bu durumun geliştirilmesi uzun sürmedi ve dx9.0c ile (sm3.0) yeni bir özellik hayatımıza girdi. Bu, Bump Mapping'in geliştirilmişi olan "Parallax Occlusion Mapping" teknolojisiydi. Bu teknoloji sayesinde nesnelerin girinti ve çıkıntıları her açıdan doğru görüntüleniyordu ancak ayrıntılar çok iyi değildi ve bu da kaliteyi düşürüyordu. Bunun yanısıra bu özelliğin kullanılması performansı oldukça düşürüyordu. O nedenle bu özellik yıllarca kullanılmadı ve nesne detayları Bump Mapping ile oluşturulmaya devam edildi. Crysis'te Parallax Occlusion Mapping yöntemi ile Bump Mapping'e göre çok daha başarılı dokular oluşturulabilmekteydi. Ancak performans durumunu hepimiz iyi biliyoruz. Donanımsal Tesselation ise çok daha gelişmiş bir teknoloji, doğru. Çünkü bu teknoloji ile doku üzerinde herhangi bir ışıklandırma oyunu olmaksızın nesnenin ayrıntıları görüntülenmekte. Çünkü tüm girinti ve çıkıntılar tam olarak çizilmekte. Böylelikle en detaylı, en kaliteli ve en doğru şekiller oluşturulmakta. Ayrıca bu teknolojinin performansı da Parallax Occlusion Mapping'e göre çok daha iyi durumda. Ancak ne kadar iyi? Bu, Ati'nin 2. nesil dx11 kartlarının tanıtımına sayılı günler kala oldukça önemli bir soru ki esas konumuz da bu soru! Peki daha önce benzer bir durum yaşamış mıydık? Hatırlayanlar olacaktır. DX7 ile hayatımıza giren bir kavram vardı: "Hardware Transform Lighting". "DONANIMSAL ÇEVRİMLEME(?) VE IŞIKLANDIRMA" olarak açıklayabileceğimiz bu teknoloji, o dönemde çok düşük olan geometri gücünü ve kullanımını oldukça yükseltmiş bir teknolojidir. Bu teknoloji ekran kartı çekirdeğinin artık bir işlemci olmasını sağlamıştı. Çünkü bu özellik sayesinde ekran kartları daha önce cpu tarafından yapılan geometri hesaplarını yapabilir hale geldiler ve bu işi cpu'dan çok daha hızlı bir biçimde yapabiliyorlardı. Bahsettiğimiz kısım Transform özelliğidir. Lighting özelliği ise yine daha önceden cpu tarafından yapılan ışıklandırma hesaplarını ekran kartına aktarmaktadır. Işıklandırma hesapları da ekran kartıları tarafından cpu'ya oranla çok daha hızlı bir şekilde yapılmaktaydı. Bu teknoloji 8 adet ışık kaynağı ile sınırlıydı. Yani nesneler en fazla 8 adet ışık kaynağından etkilenebilmekteydi. O dönemde konsolların herhangi bir üstünlüğünün bulunmaması, oyunlara hızlı bir şekilde uygulanması ve görüntü kalitesinin yanısıra performansı da artırması sayesinde yaygınlaşması da fazla sürmedi. Nvidia'nın, GeForce 256 ekran kartını tanıtırken kullandığı bir çizim: Donanımsal transform teknolojisi nesnelerin detay seviyesini oldukça yükseltmişti. Ancak oyunlarda bu denli detaylı çizimleri yıllar sonra anca görebildik. Dikkat ederseniz burada da kalitenin ve performansın daha önceki tekniğe göre arttığından söz ediyoruz. Ancak bu artış ne kadardı? Daha doğrusu performans düzeyi ne durumdaydı? İlk gpu olan nv10 (GeForce 256), dx7 destekli olmasından ötürü yani Donanımsal Transform Lighting teknolojisine sahip olması itibari ile graphic processing unite adını almıştı (gpu). Yani grafik işlem birimi. Ancak dx7 destekli uygulamaların tam olarak kullanılmaya başlandığı dönemde bilinir ki bu kartın performansı oldukça düşüktür. Çünkü artan görüntü kalitesi demolarda gösterilen 1-2 nesneye uygulanmıyordu, sahnenin tamamına uygulanıyor ve bu da oldukça performans düşürücü bir özellik haline geliyordu. Bu durum hem çizim detayı için hem de ışıklandırma için geçerliydi. Ancak gpu'ya dahil edilen Çevrimleme Motoru, geometri hesaplarını yaparken çok abartı denecek bir performans düşüşünü engelliyordu. Esas ışıklandırmalar oldukça fazla performans düşüşüne sebep oluyorlardı. Hatta bu durum dx7 destekli bir kartla 3dmark2001'in 8 ışık testinde çok rahat görülebilir. Çok gelişmiş bir ışıklandırma olmadığı halde bu testte dx7 kartlar çok düşük performans göstermekteydiler. Peki bu durumda ne yapmak gerekliydi, elbette performansı yükseltmek. Bu nasıl oldu? GeForce 2 ile birlikte Nvidia adeta grafik tarihini şekillendirmeye başladı. Ne alakası var diyebilirsiniz ancak GeForce 2 GTS tanıtıldığında, yeni bir özellik de bu kart ile beraber tanıtıldı: "Nvidia Shading Rasterizer" (NSR). Bu özellik, ışıklandırma efektini daha programlanabilir bir hale getirdi. Daha önceden nesnenin dokusu üzerine uygulanan diğer bir doku, tamamen ışıklandırma veya karartma uygularken, bu özellik uygulanacak dokunun her bir pikselini (noktasını) kontrol edebilme özelliği veriyordu. Böylelikle çok daha hassas bir ışıklandırma ve karartma uygulanabilir ve performans durumu da istenilen düzeye çıkarılabilir hale geldi. İşte bu özelliğin en dikkat çekici tarafı donanımsal olmasından çok yazılımsal olmasıydı. Bu özelliğe yazılımsal destek dx8 ile geldi ve kapalı sayılabilecek bir NSR teknolojisi bu sayede açık bir teknoloji haline geldi. Adı ise "Pixel Shader" oldu (Nokta karartıcı). Nvidia NSR yöntemi ile hem ışıklandırma efektlerini çok daha hassas hale getirip geliştirmişti hem de performansı yükseltmişti. Aynı şekilde geometri hesapları da dx8 sayesinde yazılımsal bir hâl aldı. Bu özelliğe ise "Vertex Shader" adı verildi (Tepe karartıcı/tarayıcı). Ancak bu özellik çok önemli değildi. Zira bu özellik gpu'daki bir emülatör ile cpu'ya yüklenebiliyordu ve performans kaybına neden olan esas taraf değildi. İlerleyen dönemlerde shader desteği yenilendi ve daha fazla özellik kazandı. Bugün dx11 shader model 5.0 desteği vermektedir. Şimdi baştaki soruya dönelim. Donanımsal Tessellation kullanım oranı ve performansı ne durumda? 1-2 örnekle durumu açıklamaya çalışalım. En yoğun tessellation kullanılan oyun olarak bildiğimiz Metro2033'te durum pek parlak değil. Zira oyunda tessellation etkisi pek görülmezken performans düşüşü çok yüksek. İşin içinde diğer efektler de var ancak esas sorun dof ve tessellation. İşin en kötü tarafı ise Nvidia'nın dx11 için tasarladığını iddia ettiği Fermi mimarisi %40 düzeyinde performans kayıpları ile bize hoş olmayan sinyaller veriyor. Zira yoğun olarak kullanılacak dx11 efektleri; özellikle de tessellation, performans kaybının çok çok daha ileri boyutlara varabileceğini göstermekte. Bir diğer testimiz dx11'in reklamı haline gelen Unigine Heaven: Burada durumun biraz daha iyi olduğunu görüyoruz. Ancak yine de aklımıza takılan bir nokta var: Bir teknoloji demosunda bile kayıp bu derece ileri gidiyorsa, bu teknolojiyi normal şekilde kullanacak oyunlarda durum ne olacak? Kimse reklamında ürününü kötülemek istemez. Unigine Heaven da performansın fazla düşmesi demek dx11 için intihar demektir. O nedenle Unigine Heaven'ın oyunlarda göreceğimizden daha düşük performans kayıpları gösterdiğini düşünmekteyim şahsen. Elbette bu düşüncemi de bir kanıtla desteklemeliyim. İşte bu noktada dx10'un tanıtım araçlarından biri olmuş Lost Planet devreye giriyor. Bu oyunun 2.'si dx11 ve tessellation desteği ile karşımıza çıkıyor. Oyunun bizzat tarafımdan yapılmış test sonuçlarını koyuyorum. E7200@3.6ghz işlemci, 4 GB DDR2 800 4-4-4-12 bellek, gtx460 1gb ekran kartı, 259.32 beta sürücü, tüm ayarlar en yüksekte. Performans kaybı %33 seviyesinde. Ancak küçük bir ayrıntıyı da belirtmem gerekiyor. DX9 modunda ekran kartı her zaman tam yükte çalışmıyor ne yazık ki. Birçok noktada %85-90 seviyesinde bir gpu kullanımı bulunmakta. Bu da dx9 modunda alınacak sonucun biraz daha yüksek olduğunu gösteriyor bize. Yani ortalama %10 daha fazla performans alacağımızı söylersek 57.6 fps yerine 63-64 fps gibi bir sonuç almamız gerekiyordu ki bu durumda performans kaybı %40 civarında olacaktı. Aslında birçok efekt için %40 performans kaybı kabul edilebilir. Ancak bu efektlerin ne kadar işe yaradıkları bu noktada oldukça önem taşımaktadır. Belki de büyük bir rastlantı oldu ancak ben bu konuyu açma isteği duyarken bir de baktım ki DH, Lost Planet 2'nin genel durumunu incelemiş ve tessellation'ın getirisini (daha doğrusu götürüsünü) gözler önüne sermiş. Buyrun o inceleme: http://www.donanimhaber.com/ekran-karti/haberleri/Lost-Planet-2-Ekran-kartlari-ve-Tessellation-uzerine-soylesi.htm İncelemede açıkça görülmekte ki tesselation'ın görselliğe katkısı oldukça az. Hatta oyun sırasında neredeyse farkedilmiyor. Aynı durum diğer sözde tesselation efektine sahip oyunlarda da görülmekte ve aynı şekilde performans düşüşü bu oyunlarda da yüksek. Ancak sıkıntının boyutu bununla da sınırlı değil. Nvidia yeni kartlarını tanıtırken, kartların hedeflendiği kitleyi de gösteriyor. Daha doğrusu hedeflenen çözünürlüğü. Bana göre Nvidia biraz yüksekten uçuyor gibi! Yukarıdaki tabloda gtx460 için 1920x1200 çözünürlük ve 4xAA hedeflenmiş. Oysa Nvidia'nın desteği ile geliştirilen Metro2033 ve Lost Planet 2'de dx11 efektleri açık şekilde bahsedilen çözünürlükler oldukça iddialı hedefler haline geliyorlar. DX11'in performansa etkisi, firmanın hedeflerinin tutmamasında da etkili gibi. Görsel anlamda pek bir getirisi olmasa da neden olduğu performans düşüşü ile tesselation ve genel dx11 efektleri hedeflenen çözünürlükleri tam bir sıkıntı haline getiriyor gibi. Ve unutmayalım bu kartlar dx11 için sunuluyor ayrıca Nvidia tessellation konusunda "işin doğrusu bizim yaptığımızdır" gibi iddialı sloganlarla ürünlerini tanıtıyor. Peki işin doğrusu, oyunlarda adamakıllı kendini gösteremeyen bir efekt için performansın %40'dan feragat etmek mi? Genel olarak Nvidia'ya yükleniyor olmam yanlış anlaşılmasın, Ati kartların tartışılacak bir yanını göremiyorum bile. Bana göre Ati hâlâ dx10'da. İnşallah Ekim ayında ciddi anlamda bir dx11 geçişi yapacak. Tesselation konusuna olumsuz bakmamın sebeplerini az çok dile getirdim. Tessellation'ın daha tam anlamıyla kullanılmadığı halde performansı ne derece etkilediği ortada. Performans götürüsü göz önüne alındığında, görsel getirisi anlamını tamamen kaybediyor. Peki hem görsellik katmayan hem de performansı düşüren bir bir özellik olarak "Donanımsal Tesselation"ın ilerleyen süreçte durumu ne olacak? Yazıda bahsettiğim dx7 ve sonrasındaki dönem işte bu soruya cevap verme amacını taşıyordu. Donanımsal Tessellation şuanda başarısız durumdadır. Görselliği ciddi anlamda değiştirecek kadar yüksek seviyede tesselation efektini barındıran bir oyunun yapmak, şuan hakim olan donanımsal tessellation desteği ile oyunu çöpe atmak demektir. Donanımsal Tessellation'la bu işin altından kalkılamayacağı açıktır. Peki durum nasıl düzelebilir? Donanımsal Tessellation'ın da bir zamanlar büyük sükse yapmış Donanımsal Transform Lighting gibi aşama aşama daha yazılımsal ve daha hassas hale getirilerek, hem görselliği hem de performansı artıracak bir teknoloji halini almasını bekliyorum. Çünkü tessellation oldukça gelişmiş bir teknoloji ve görselliği oldukça geliştirebilecek bir yapısı var. DX10'da bu yoktu. O nedenle dx10 çabuk unutuldu. Ancak dx11'de aynı durum geçerli değil. Tessellation, üzerine gidildiği taktirde bize doku kaplamalarında kusursuz bir görsellik verebilecek bir teknoloji. İşte bu sebeple de dx11 ile hayatımıza giren teknolojilere benziyor. Açıkcası Nvidia'nın da Fermi mimarisini bu kadar övmesinin sebebini, tessellation için gerekli olan yüksek geometri gücüne sahip olabilmek amacıyla geliştirdiği mimari olarak görmesi diye düşünüyorum. Bu geometri gücü, geliştirilmeye başlandığında aynen nv10 gibi devrim yaratacak bir yenilik olduğu da ortaya çıkacaktır diye tahmin ediyorum. Zira nv10 ilk gpu idi. Yani grafik işlemci. Ekran kartlarının yongaları o dönemden itibaren işlemci adı ile anılmaktadır. Şimdi ise geliştirilecek geometri gücü ile işlemcilerin yerini alması gündeme gelmektedir. Bu durum da tessellation yalnızca işin ufak bir ayrıntısı gibi görünse de gelişmeye yol açan etken olarak karşımıza çıkmaktadır. İlerleyen süreçte de tessellation'ın gelişen geometri gücüne yazılımsal olarak daha iyi uyum sağlayacağını düşünmekteyim. Aynen dx7'den dx10'a gelinen süreçte olduğu gibi Tessellation'ın da yenilecek API'lerle çok daha esnek, daha performanslı ve daha iyi görseller sunabilecek olduğunu zannediyorum. İşte bu noktada şuan bize sunulan Donanımsal Tessellation teknolojisinin de bir işe yaradığını düşünmüyorum! Şahsi olarak vardığım sonuç: Donanımsal Tessellation başarısızdır. Yalnızca firmaların şuan yeni bir reklamı olarak kalmıştır ve kart satışlarında da kendilerine baya fayda sağlamıştır. Ancak bu noktadan sonra yenilenen API ve yazılımlarla Tessellation'ın donanımdan çok yazılımla yoğurulacağını düşünüyorum. Ancak bu durum oldukça fazla zaman gerektirmektedir. Unutmayalım ki dx7 efektlerini görmemiz 2 yıl sürmüştü ve o dönemde grafik işlemciler oldukça hızlı gelişiyorlardı. Hem özellik olarak hem de performans olarak. Buna rağmen dx7 efektlerini tam manası ile görmemiz 2 yıl kadar sürdü. Şuan üretim tekniklerinin yavaşlamış olması, oyun piyasasının konsollara yönelmiş olması ve sunulan teknolojik gelişmelerin de yavaş ilerliyor olması sebebiyle tessellation'ın istediğimiz seviyeye gelmesi için oldukça uzun bir zaman gerekecektir. Tabi bu zaman aralığı içerisinde yeni teknolojilerin de geliştirileceğini unutmayalım. Görsellerin alındığı kaynaklar: www.donanimhaber.com www.darkhardware.com www.ixbt.com www.anandtech.com www.reallyslick.com www.relite.org www.fudzilla.com Ufak tefek aksaklıklar olmuş olabilir, yazıdaki hataları mazur görmenizi dilerim. Teşekkürler.

Sıcak Fırsatlarda Tıklananlar

Editörün Seçtiği Fırsatlar

Daha Fazla

Bu Konudaki Kullanıcılar: Daha Az

2 Misafir - 2 Masaüstü

5 sn

44
Cevap

1
Favori

2.940
Tıklama

Daha Fazla
İstatistik

Konu İstatistikleri Yükleniyor

Konuya Özel

0 oy

Öne Çıkar

Cevapla

Sayfa:

önceki 1 2 3

Giriş

Mesaj

M@U

Kurmay Yarbay

6470 Mesaj