NVIDIA GeForce 6800 Ultra

14 avril 2004 à 15h00
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De nouvelles technologies pour un réalisme toujours plus poussé : le HDR

Le moteur CineFX 3.0 apporte son lot de nouveautés avec en sus des grands chambardements précédemment évoqués, de nouvelles fonctions pour des effets visuels toujours plus saisissants. Le premier d'entre eux est le High Dynamic Range dont le but est de représenter les lumières violentes avec une plus grande intensité mais aussi avec plus de nuances et de précision. La technologie NVIDIA High Precision Dynamic Range permet de faire l'économie des conversions vers RGBE ou RGBM précédemment nécessaires pour l'application de ce type d'effets. Le GPU décompose pour cela l'application d'un effet HDR en trois étapes avec d'abord le transport de la lumière, puis le mappage de la tonalité avec enfin les corrections colorimétrique et gamma. Utilisant un encodage similaire à celui du standard OpenEXR et basé sur l'équation DR = log10(max_intensity/min_intensity), le NVHPDR calcule le taux de réflexion d'une surface, en prenant en compte les lumières de plusieurs sources, et en appliquant, si besoin est, quelques effets comme des lueurs, de la profondeur ou des effets de flou. La fonction peut également travailler avec des textures en virgule flottante. La palette de perception de l'œil humain en matière d'intensité lumineuse est de 14 dB. Jusqu'alors les effets de type sRGB permettaient d'obtenir au mieux une palette de 5.9 dB alors que la technologie de NVIDIA offre près de 12 dB. Le niveau de contraste d'une scène est donc bien meilleur avec le NVHPDR, ce qui devrait offrir un réalisme des plus convaincant. Notez que NVIDIA utilise ici une fonction longtemps exploitée par les studios de cinéma et déjà disponible sur les cartes ATI, il est vrai sous une autre forme... Les premières générations de Quadro découlant du NV40 devraient donc être encore davantage plébiscitées par les studios de création même si le support du HDR en FP32 semble pour le moment exclus, du moins avec le NV40. Sachez enfin que Half-Life 2 et Medal Of Honor Pacific Assault figurent parmi les jeux qui feront appel aux effets de type HDR, d'où l'importance de la prise en charge de cette fonction par les derniers Processeurs graphiques de NVIDIA.

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High Dynamic Range : à gauche un "mauvais" rendu de contre-jour, à droite un rendu utilisant le NVHPDR


NVIDIA UltraShadow II

Avec le GeForce 6, NVIDIA propose également une nouvelle version de sa technologie UltraShadow, l'UltraShadow II (NDLR : que c'est original !) pour une gestion plus poussée des effets d'ombrage. Par rapport à la première version de l'UltraShadow qui remonte au NV35, cette évolution se base surtout sur la puissance brute de calcul du NV40 qui devrait permettre, selon NVIDIA, de quadrupler les performances du GPU pour le calcul des ombrages. Les ingénieurs de Santa-Clara ont bien entendu profité de cette version 2 pour optimiser leur algorithme afin de le rendre encore plus efficace. Rappelons que le principe de l'UltraShadow est, à la manière du Z-Culling, de ne calculer que les ombres qui seront effectivement visibles dans le rendu final d'une scène afin d'économiser un maximum de puissance.

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Une scène de Doom III : observez à gauche un rendu complexe des ombres, à droite un rendu simplifié grâce à l'UltraShadow II


Tous à l'ombre !

La firme au caméléon propose également le support du Subsurface scattering pour des effets translucides plus prenants. L'explication technique ne vous avancera guère sur la réalité du Subsurface scattering aussi nous allons prendre un exemple de la vie courante. Tout le monde a déjà pu faire l'expérience suivante : en mettant sa main sous une source lumineuse intense la peau devient partiellement transparente sur les extrémités ou dans les zones dépourvues d'ossements. Le Subsurface scattering permet tout simplement d'obtenir ce genre d'effets dans les jeux avec une pénétration plus ou moins importante de la lumière sur les surfaces. Le prochain Black & White 2 aura recours à cette fonction.

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Le Subsurface Scattering

Le GeForce 6800 supporte également les Soft Shadows ou ombres douces : ce type d'ombre tire sa particularité du fait que ses bords, générés par la source lumineuse de la scène, sont adoucis. Le pipeline 32 bit du NV40 permet en outre d'appliquer des effets d'ombres sur diverses surfaces comme l'herbe, la végétation ou la terre et ce sans perte de performance ni anomalie visuelle. Enfin, le fait que le NV40 supporte des Pixel Shaders d'une longueur infinie permet d'envisager la gestion en temps réel des sources lumineuses pour un réalisme toujours plus saisissant.

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Des exemples de Soft Shadows


NVIDIA IntelliSample 3.0

L'antialiasing évolue en douceur grâce au NV40. Avec le IntelliSample 3.0, NVIDIA supporte dorénavant le Centroid Sampling qui est une fonction nécessaire voire indispensable pour le prochain Half-Life 2 et ses futurs dérivés. Cette fonction permet d'éviter les artefacts issus du Multisampling généré par les modes FSAA, en utilisant un échantillon de texture pris au centre d'un triangle. Notez au passage que cette fonction est rendue obligatoire par DirectX 9.0c. Au-delà de cette nouveauté, NVIDIA propose une nouvelle méthode de lissage baptisée Rotated-Grid Antialiasing. Actuellement l'antialiasing s'effectue en utilisant un échantillonnage de quatre sous pixels selon un modèle en forme de carré. Le problème est que cette méthode ne concerne que deux des lignes constituant la forme sélectionnée. En inclinant la sélection, de sorte à former un losange, les GeForce 6 couvrent le même nombre de sous pixels mais avec un échantillonnage sur quatre lignes ce qui permet d'obtenir une meilleure précision des couleurs.

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A gauche l'échantillonnage classique, à droite le nouvel échantillonnage

Du coup les anciennes méthodes de type Quicunx ne sont plus disponibles sur les GeForce 6 et il faut se contenter d'un FSAA maximal en 8x (exit le mode 6xS) et, pour la première fois chez NVIDIA, d'un mode Anisotropic en 16x. L'occasion pour nous de voir l'apport de l'Anisotropic filtering 16x avec les captures ci-dessous.

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Dans l'ordre : NV38 FSAA 4x & Aniso 8x, NV40 FSAA 4x & Aniso 16x & Radeon 9800 XT FSAA 4x & Aniso 8x

Surprise ! Le rendu du NV38 est strictement identique à celui du NV40 du moins pour la portion d'image que nous avons sélectionnée. Il apparaît dès lors que le effets du mode Anisotropic filtering 16x sont imperceptibles, le destinant donc plutôt au marché de la 3D professionnelle un peu comme ce que l'on observe sur les cartes ATI en activant ce mode particulier. Puisqu'on en est à comparer des rendus avec lissage d'écran on note que dans les mêmes conditions, le rendu d'ATI est plus touffu et semble légèrement plus détaillé. Mais là encore tout est question de goût et il est bien difficile de préférer un rendu à l'autre.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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