Технология REALimage компании
Evans & Sutherland

• Evans & Sutherland
• Что такое технология REALimage?
• Что такое 3Dpro/2mp?
• Что может REALimage?
• Кто использует технологию REALimage?

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.

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 так же 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 так же 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 так же 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 графических 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, реализуещимо технологию, как таковую, в комбинации с передовыми технологиями памяти 3DRAM и CDRAM от компании Mitsubishi и драйвере 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 отличии 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?

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, обеспечиват 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 пол года.

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 выводом изображения в окне
  • Текстурирование с освещеннностью
  • Дискретизации положения камеры
  • Билинейной фильтрации
  • Трилинейная фильтрация

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 и 24 битным z-буфером

Кто использует технологию REALimage?

Стоит заметить, что в свете того, что 22 апреля 1998 года корпорация E&S объявила о покупки 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 возможнеостями и сетью дистрибуции AccelGraphics позволит предложить пользователям новейшие разработки быстрее и по более выгодной цене. Но, время покажет, к чему приведет такая недешевая покупка.