Transformación, recorte e iluminación ( T&L o TCL ) es un término utilizado en gráficos de computadora .
La transformación es la tarea de producir una vista bidimensional de una escena tridimensional . El recorte significa dibujar solo las partes de la escena que estarán presentes en la imagen después de que se complete la renderización. La iluminación es la tarea de alterar el color de las distintas superficies de la escena en función de la información de iluminación.
El hardware T&L se ha utilizado en las placas base de los juegos arcade desde 1993, [1] y en las consolas de videojuegos domésticas desde el Virtua Processor (SVP) de Sega Genesis , el SCU-DSP de Sega Saturn y el GTE de Sony PlayStation en 1994 y el RSP de Nintendo 64 en 1996, aunque no se trataba del hardware T&L tradicional, sino del software T&L que se ejecutaba en un coprocesador en lugar de en la CPU principal, y también podía utilizarse para sombreadores de píxeles y vértices programables rudimentarios. El hardware T&L más tradicional aparecería en las consolas con GameCube y Xbox en 2001 (la PS2 todavía utilizaba un coprocesador vectorial para T&L). Las computadoras personales implementaron T&L en software hasta 1999, ya que se creía que las CPU más rápidas podrían seguir el ritmo de las demandas de renderizado cada vez más realista. Sin embargo, los juegos de computadora 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 fines 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 debido a una 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 que admitía hardware T&L, OpenGL lo había admitido durante mucho más tiempo y, por lo general, era competencia de aceleradores 3D más antiguos orientados a profesionales que estaban diseñados para diseño asistido por computadora (CAD) en lugar de juegos.
El chipset gráfico integrado ArtX de Aladdin también incluía hardware T&L y se lanzó en noviembre de 1999 como parte de las placas base Aladdin VII para la plataforma socket 7. [2]
S3 Graphics lanzó el acelerador Savage 2000 a fines de 1999, poco después de GeForce 256, pero S3 nunca desarrolló controladores Direct3D 7.0 funcionales que hubieran habilitado el soporte de hardware T&L. [3]
En aquella época, el hardware T&L no tenía un amplio soporte de aplicaciones en los juegos (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 sostenían que tenía poco valor en el mundo real. Inicialmente, solo fue algo beneficioso en algunos títulos de disparos en primera persona en 3D basados en OpenGL de la época, en particular Quake III Arena . 3dfx y otras compañías de tarjetas gráficas competidoras sostenían que una CPU rápida compensaría la falta de una unidad T&L.
La respuesta inicial de ATI a la GeForce 256 fue el chip dual Rage Fury MAXX . Al utilizar dos chips Rage 128, cada uno de los cuales renderizaba un cuadro 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. [4] 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 cuando se lanzó no podía igualar a la siguiente GeForce 2 GTS.
La PowerVR Kyro II de STMicroelectronics , lanzada en 2001, pudo competir con las más costosas ATI Radeon DDR y NVIDIA GeForce 2 GTS en los benchmarks de la época, a pesar de no tener iluminación ni transformación de hardware. A medida que se optimizaron más y más juegos para la transformación de hardware y la iluminación, la KYRO II perdió su ventaja de rendimiento y la mayoría de los juegos modernos no la admiten.
El 3DMark 2000 de Futuremark hizo un uso intensivo del hardware T&L, lo que provocó que tanto Voodoo 5 como Kyro II obtuvieran malos puntajes en las pruebas comparativas, detrás de tarjetas de video T&L de bajo presupuesto como GeForce 2 MX y Radeon SDR.
En el año 2000, sólo ATI, con su serie comparable Radeon 7xxx , seguiría compitiendo directamente con las GeForce 256 y GeForce 2 de Nvidia . A fines de 2001, todos los chips gráficos discretos tendrían hardware T&L.
El soporte de hardware T&L aseguró a GeForce y Radeon un futuro sólido, a diferencia de sus predecesores Direct3D 6 que dependían de software T&L. Si bien el hardware T&L no agrega nuevas funciones de renderizado, el rendimiento adicional permitió escenas mucho más complejas y una cantidad cada vez mayor de juegos lo recomendaban de todos modos para funcionar con un rendimiento óptimo. Las GPU que admiten hardware T&L 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 por computadora fue DirectX 8.0 con sombreadores de vértices y píxeles 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 pudieran seguir ejecutando el juego. Por ejemplo, la GeForce 256 fue compatible con juegos hasta aproximadamente 2006, en juegos como Star Wars: Empire at War .