Inno3D Tornado GeForce3 im Test: GeForce 3 gegen Geforce2 Ultra

Pixel Shader

Durch die Pixel Shader lassen sich feinste Details in Echtzeit rendern. Das bedeutet, dass völlig neue Materialien darstellbar sind, wodurch organische Materialien wie Haut wesentlich realistischer wirken. Das beste Beispiel zur Veranschaulichung der Pixel Shader (in diesem Fall die strukturierten Reflexionen) ist das X-Isle Demo. Es zeigt eine Landschaft aus der Urzeit unserer Erde, in der einige Dinosaurier ihr Unwesen treiben. Um den optischen Unterschied zu demonstrieren, wurde der gleiche Dinosaurier, ohne die Gerforce3 Features aufgenommen. Rechts davon noch mal aus dem gleichen Demo ein Ausschnitt aus einem See, rechts mit Geforce3 Features, links ohne.

Environmental Bump-Mapping wird wohl zu den am häufigsten verwendeten Effekten zählen, die in zukünftigen Spielen, eingesetzt werden. Eingeführt hat Matrox diese Technik bereits schon vor knapp zwei Jahren mit der G400, wenn auch nicht mit der gleichen Leistung wie bei der Geforce3. Ebenfalls implementierte ATI in der Radeon diese Technik.

Light Speed Memory Architektur

Um der Anforderung an eine immer größer werdende Speicherbandbreite entgegen treten zu können, und die vorhandene Speicherbandbreite besser nutzen zu können, bringt die Geforce3 eine ganze Menge neuer Technologien mit, die sich Light Speed Memory Architektur nennt.

• Crossbar Memory Architektur
  Bei einem 128-Bit breiten DDR-Speicherinterface bezieht der Memory Controller Daten in 256 Bit "Stücken" (DDR 2x128 Bit!). Der Geforce3 Chip erlaubt im Gegensatz zu seinen Vorgängern vier einzelne 64-Bit-Zugriffe. Das erhöht die Effizienz der vorhandenen Bandbreite enorm.
• Verlustfreie Z-Komprimierung
  Der Z-Wert eines Pixels steht für seine Tiefeninformation im aktuellen Bild. Der Grafikchip muss bei jedem Pixel seinen Z-Wert auslesen und falls nötig auch neu schreiben, was die Spiecherbandbreite natürlich enorm belastet. Um dort an Speicherbandbreite zu sparen, benutzt nVidia hier nun eine verlustfreie 4:1 Datenkompression.
• Z-Occlusion Culling-Methode
  Mit der Z-Occlusion Culling-Methode wird die vorhandene Speicherbandbreite ebenfalls geschont. Wenn der Geforce3 Chip davon ausgeht, das ein Pixel unsichtbar ist, wird es einfach nicht mehr gerendert. Das sollte aber nicht mit mit dem Scene Based Rendering des Kyro verwechselt werden, da die Geforce3 beim Tiefenrendern überprüft, ob das Pixel bereits schon verdeckt wurde, Pixel die später wieder überpinselt würden, werden aber trotzdem gezeichnet.
• High Order Surfaces
  3D-Grafiken werden schon seit je her durch viele Dreiecke dargestellt. Das hat aber den Nachteil, dass gerade bei Rundungen, Wölbungen oder Kurven sehr viele Dreiecke gezeichnet werden müssen, damit die Oberfläche glatt aussieht. Professionelle 3D-Programme benutzen schon so genannte Splines, nach denen mit einer Formel und Kontrollpunkten die Kurve erstellt wird. Ein Spiel kann nun der Geforce3 die Daten der Spline übermitteln, da die Geforce3 dies nun auch in der Hardware unterstützt.
• High Resolution Antialiasing (HRAA)
  Beim High Resolution Antialiasing sollen so genannte Treppeneffekte an Objekten eliminiert werden, das bedeutet im Prinzip, das virtuelle Pixel in die Treppenstufen gesetzt werden. Die Geforce3 macht dies nicht mehr durch Supersampling, sondern durch Multisampling. Der Leistungsunterschied liegt ganz einfach darin, dass nicht mehr pro Pixel 1 Texturwert benutzt wird (machte z.B.: bei FSAA x4 insgesamt 4 Texturwerte). Die Geforce3 nimmt einfach nur noch einen Texturwert für alle Subpixel (bei FSAA x4 also nur einen). Die Wirkung beschränkt sich alleine auf die Kantenglättung, ein Texturflimmern, welches beim Supersampling ebenfalls reduziert wurde, bleibt unangetastet. Neu ist auch Quincunx, ein neuer Samplingmodus, der die Qualität des x4 Modus zur Performance des x2 Modus verspricht, der für das Endbild 5 Subpixel miteinander vermischt, jedoch immer noch nur 2 eigene Subpixel pro Pixel berechnet und somit technisch gesehen in die Reihe FSAA x2 gehört. In der Tat ist er aber etwas langsamer als der x2 Modus, die Qualität ist jedoch wirklich annähernd, wenn nicht sogar besser wie der x4 Modus, der Leistungseinbruch liegt jedoch noch unterhalb des x2-Modus der GeForce2 Ultra. Laut nVidia soll das HRAA der Geforce3 im Vergleich zur Geforce2 Ultra. bis zu viermal so schnell sein, was wir nachher bei den Benchmarks überprüfen werden.
  Folgender Bildausschnitt aus Strikeforce demonstriert sehr gut die Qualitäten der einzelnen Antialiasing Modi der Geforce3.