Transformar, recortar e iluminar ( T&L o TCL ) es un término utilizado en gráficos por computadora .
La transformación es la tarea de producir una vista bidimensional de una escena tridimensional . Recortar significa dibujar únicamente las partes de la escena que estarán presentes en la imagen una vez finalizada la renderización. La iluminación es la tarea de alterar el color de las distintas superficies de la escena en función de la información lumínica.
Hardware T&L había sido utilizado por placas de sistemas de juegos arcade desde 1993, [1] y por consolas de videojuegos domésticas desde el procesador Virtua (SVP) de Sega Genesis , el SCU-DSP de Sega Saturn y el GTE de Sony PlayStation en 1994 y RSP de Nintendo 64 en 1996, aunque no era un T&L de hardware tradicional, sino un software T&L que se ejecutaba en un coprocesador en lugar de la CPU principal, y también podía usarse para sombreadores de vértices y píxeles programables rudimentarios. T&L de hardware más tradicional aparecería en consolas con GameCube y Xbox en 2001 (la PS2 todavía usa un coprocesador vectorial para T&L). Las computadoras personales implementaron T&L en el software hasta 1999, ya que se creía que las CPU más rápidas podrían seguir el ritmo de las demandas de una representación cada vez más realista. Sin embargo, los juegos de computadora en 3D de la época producían escenas cada vez más complejas y efectos de iluminación detallados mucho más rápido que el aumento de la potencia de procesamiento de la CPU.
La GeForce 256 de Nvidia se lanzó a finales de 1999 e introdujo soporte de hardware para T&L en el mercado de tarjetas gráficas para PC de consumo . Tenía un procesamiento de vértices más rápido no solo debido al hardware T&L, sino también a un caché que evitaba tener que procesar el mismo vértice dos veces en ciertas situaciones. Si bien DirectX 7.0 (particularmente Direct3D 7) fue la primera versión de esa API compatible con hardware T&L, OpenGL lo había soportado por mucho más tiempo y típicamente era competencia de aceleradores 3D más antiguos orientados profesionalmente que fueron diseñados para diseño asistido por computadora (CAD) en lugar de juegos.
S3 Graphics lanzó el acelerador Savage 2000 a finales de 1999, poco después de la GeForce 256, pero S3 nunca desarrolló controladores Direct3D 7.0 que hubieran permitido la compatibilidad con hardware T&L. [2]
Hardware T&L no tenía un amplio soporte de aplicaciones en juegos en ese momento (principalmente debido a que los juegos Direct3D transformaban su geometría en la CPU y no se les permitía usar geometrías indexadas), por lo que los críticos sostuvieron que tenía poco valor en el mundo real. Inicialmente, solo resultó algo beneficioso en unos pocos títulos de disparos en primera persona en 3D basados en OpenGL de la época, sobre todo en Quake III Arena . 3dfx y otras empresas de tarjetas gráficas competidoras sostuvieron que una CPU rápida compensaría la falta de una unidad T&L.
La respuesta inicial de ATI a la GeForce 256 fue la Rage Fury MAXX de doble chip . Al utilizar dos chips Rage 128, cada uno de los cuales genera un fotograma alternativo, la tarjeta pudo acercarse un poco al rendimiento de las tarjetas GeForce 256 con memoria SDR, pero la GeForce 256 DDR aún conservaba la velocidad máxima. [3] ATI estaba desarrollando su propia GPU en ese momento conocida como Radeon , que también implementaba hardware T&L.
La Voodoo5 5500 de 3dfx no tenía una unidad T&L pero podía igualar el rendimiento de la GeForce 256, aunque la Voodoo5 llegó tarde al mercado y en su lanzamiento no podía igualar a la siguiente GeForce 2 GTS.
PowerVR Kyro II de STMicroelectronics , lanzado en 2001, pudo rivalizar con las más costosas ATI Radeon DDR y NVIDIA GeForce 2 GTS en los puntos de referencia de la época, a pesar de no tener transformación ni iluminación de hardware. A medida que se optimizaron cada vez más juegos para la iluminación y la transformación del hardware, el KYRO II perdió su ventaja de rendimiento y no es compatible con la mayoría de los juegos modernos.
3DMark 2000 de Futuremark utilizó mucho hardware T&L, lo que resultó en que Voodoo 5 y Kyro II obtuvieron malos resultados en las pruebas comparativas, detrás de tarjetas de video T&L económicas como GeForce 2 MX y Radeon SDR.
En el año 2000, sólo ATI con su serie comparable Radeon 7xxx seguiría en competencia directa con las GeForce 256 y GeForce 2 de Nvidia . A finales de 2001, todos los chips gráficos discretos tendrían T&L de hardware.
El soporte de hardware T&L aseguró a GeForce y Radeon un futuro sólido, a diferencia de sus predecesores Direct3D 6, que dependían del software T&L. Si bien el hardware T&L no agrega nuevas funciones de renderizado, el rendimiento adicional permitió escenas mucho más complejas y un número cada vez mayor de juegos lo recomendó de todos modos para ejecutarse con un rendimiento óptimo. Las GPU que admiten T&L en hardware generalmente se consideran de la generación DirectX 7.0.
Después de que el hardware T&L se convirtiera en estándar en las GPU, el siguiente paso en los gráficos 3D para computadora fue DirectX 8.0 con sombreadores de píxeles y vértices totalmente programables . No obstante, muchos de los primeros juegos que usaban sombreadores DirectX 8.0, como Half-Life 2 , hicieron que esa característica fuera opcional para que las GPU T&L de hardware DirectX 7.0 aún pudieran ejecutar el juego. Por ejemplo, la GeForce 256 fue compatible con juegos hasta aproximadamente 2006, en juegos como Star Wars: Empire at War .