MSI FX5800 Ultra-TD8X
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Ma l’aspetto che sicuramente ha attirato maggiormente l’attenzione di nVidia, per questo nuovo prodotto, è la qualità visiva.
In particolare, si è innalzata la precisione di calcolo utilizzando ben 32 bit per descrivere ogni componente di colore (RGB) e il canale alpha delle trasparenze. Come sappiamo, ogni componente cromatico viene generalmente descritto da 8 bit (per 256 valori descrivibili, da 0 a 255); con il nuovo approccio, battezzato da nVidia FP32 (Floating Point 32), è possibile sfruttare 128 bit per descrivere un’immagine con il calcolo in virgola mobile, usando 23 bit per descrivere la mantissa e 8 per l’esponente. NVidia ha anche introdotto il formato FP16 (con 10 bit per la mantissa e 5 per l’esponente) per poter sfruttare una maggiore facilità di calcolo, velocizzando la rappresentazione. Ogni sviluppatore si potrà trovare così a proprio agio con i due formati a seconda delle necessità visive. Il lato più importante di questo approccio sta nel fatto che si è riusciti a conservare la precisione di calcolo a 128 bit (32 bit x 4) lungo tutto il processo di rappresentazione, al contrario di Ati che, nell’R300, effettua un troncamento a 96 bit (24 bit x 4) in alcune operazioni.
Possono essere diversi i problemi causati da una riduzione di precisione; riscontrabili, per esempio, nell’applicazione del Bump Mapping, una tecnica di texturing che necessita della più alta precisione di calcolo possibile.
E’ altresì rilevante il problema nella rappresentazione dell’acqua increspata: la mancanza di precisione crea un difetto di quadrettatura che sui sistemi a bassa precisione viene risolto con un impegno molto maggiore in fase di programmazione e che porta a restrizioni nella lunghezza, nelle misure e nella velocità delle onde animate.
Ulteriore mezzo per il miglioramento della qualità visiva è la correzione gamma, strumento già utilizzato da Matrox nel Parhelia. Come già visto, tale correzione si rende necessaria per la visualizzazione dei colori sui comuni monitor CRT. Ad un incremento del voltaggio apportato dalla scheda grafica per aumentare l’intensità di colore, corrisponde normalmente un innnalzamento meno che proporzionale del colore a video. Quindi si è deciso di intervenire via hardware nel GeForceFX e, prima di inviare l’immagine al supporto di visualizzazione, si effettua la correzione gamma secondo una curva più che proporzionale. Quindi sovrapponendo questa curva all’altra, l’effetto risultante è la curva lineare a cui si tende per una corretta visualizzazione dei colori.
Come la correzione gamma, diversi sono gli altri ambiti in cui i 128 bit di precisione possono fare la differenza, uno di questi è il range dinamico. Se consideriamo una scena con due sorgenti luminose di intensità pari a 0.6 (su una scala normalizzata da 0 a 1), allora la loro intensità globale sarà pari a 1.2, valore che deve essere poi troncato a 1, dato il massimo della scala. Quindi ora il valore della singola fonte luminosa è 0.5 e non più 0.6. Grazie ai 128 bit, il fenomeno dell’overflow (il troncamento dei valori di colore dovuto alla mancanza di un numero sufficiente di numeri descrivibili) scompare.
Oltre alle migliorie sui pixel nella rappresentazione di luci volumetriche, effetto nebbia, ecc., è interessante notare come possono cambiare le ombre. Queste vengono elaborate in due passaggi: nel primo si renderizza la scena dal punto di vista della sorgente luminosa e si salvano le informazioni di profondità come una texture. Poi si renderizza la scena dal punto di vista reale, paragonando questi risultati con quelli contenuti nello shadow buffer. Allora se un oggetto si trova dietro un’ombra, questa sarà visualizzata. Ma questa operazione porta con sé due tipi di problemi legati alla precisione di calcolo: ordinare le ombre in modo corretto ed evitare che parti di queste vengano occluse.
nVidia ha comunque ufficialmente assicurato che la possibilità di effettuare i calcoli internamente a 128 bit porterà dei sicuri vantaggi visivi a tutti gli applicativi già disponibili.
