【技术译文】N3DS所搭载的图形芯片“PICA200”是……？【转】

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pkzero 发表于 2010-6-23 17:34

日文原文：http://www.4gamer.net/games/107/G010761/20100621050/
翻译原贴：http://www.gamrade.com/thread-169-1-1.html

　　Digital Media Professionals(DMP)近日宣布，任天堂次时代掌机N3DS将采用他们开发的图形芯片“PICA200”。

　　DMP是一家提供日产3D图形技术的企业，业务重心是以低电力能耗的小型核心实现真实3D映像的MAESTRO技术。

　　本次采用的图形芯片PICA200，是以车载系统或手机、游戏机为目标开发的产品。芯片所提供的部件应该包含集成在芯片里的CPU，但N3DS的规格不明，实际的产品应该会和现在的规格有出入，姑且先列出目前已知的芯片规格。

* 最大帧缓冲: 4095x4095
* 象素格式: RGBA4444, RGB565, RGBA5551, RGBA8888
* 顶点处理 (ARB_Vertex_program)
* 渲染到纹理（Render to texture）
* 纹理映射（mipmap）
* 线性纹理过滤（Bilinear texture filtering）
* 透明混合（Alpha blending）
* FSAA抗锯齿 (2x2)
* 多边形位移（Polygon offset）
* 8位模板缓冲（8-bit stencil buffer）
* 24位深度缓冲（24-bit depth buffer）
* 单重/双重/三重缓冲（Single/Double/Triple buffer）
* 每秒最大1530万多边形 （主频200mhz时）
* 每秒最大8亿像素 （主频200mhz时）
* 单像素光照（per-pixel lighting）
* 可编程纹理（procedural textures）
* 折射贴图（refraction mapping）
* 简易细分（subdivision primitive）
* 动态阴影（dynamic shadows）
* 雾化渲染（gaseous object rendering）

　　PICA200的200MHz运行时的基本性能如下：

　　峰值性能　最大1530万多边形/秒
　　像素填充率　最大8亿像素/秒

　　掌机用的话，搭载降低了的时钟频率的可能性很高，游戏的性能，除了受芯片的性能影响之外，还与内存性能有很深的关系，单纯的计算可能有不准确的地方，以下以理论值为基础进行评述，仅供参考。

　　首先，峰值性能为1530万多边形/秒，假设本体的基本帧数为30fps，可以处理50万多边形的的情况。游戏的必要多边形的精细度也依存于画面分辨率，这个程度的分辨率有50万多边形，看来是非常高精度的数据。当然，以60fps为前提的话多边形变为25万，如果要开启3D立体显示效果，还需要再减半，实际可以处理的多边形数为12万5千。但是相对于现在的掌机NDS，《LOVE PLUS》5000多边形描绘的角色实现的画质来说，可以说已经是压倒性的进化了。

　　另外，PSP的峰值演算性能是最大3300万多边形/秒。但是，从后述的制图和特殊机能等来看，多边形单位的表现力还是3DS更为强大。就像PlayStation 2与NINTENDO 64一样，对3D游戏的思考方式不一样，决定了完全不同的两种形态。

　　让我们再看看渲染性能，单看的话一个时钟周期可以输出4像素。不是渲染性能，而更像是后期渲染性能。另外，我们可以看到已经正式发表的N3DS规格中，上屏的分辨率为奇怪的800×240像素。因为进行立体显示渲染时，横分辨率变为一半，实质是400×240像素。在这里要对期待立体LOVE PLUS的男友同志们说声非常遗憾，也就是说N3DS不对应纵画面的立体显示。

　　这个暂且不提。就算再次构成左、右画面渲染的立体显示用画面，一次渲染写入帧缓冲的内容，在60fps时有2400万像素/秒也非常足够了。

　　对渲染来说，图形芯片的性能非常重要，但是现在并没有公开详细的规格。如果很好的使用各种机能，能够发挥到什么程度都是大家比较感兴趣的。与现在的DS相比，渲染性能飞越提升是肯定的了。

　　支持的API的建立虽然是基于OpenGL ES 1.1的，但是也对应DMP独有的某种高度的机能。关于材质的表现等，

　　PC用GPU的特征是虽然会通过可编程着色（Programmable Shaders）来实现各种机能，但是会为经常要用到的表现准备固定的机能。

　　如果最初就配备了包含自投影在内的阴影生成或BRDF（双向反射分布函数）使用的真正的反射表现，皮肤表现等多用的看起来很散乱的机能，就可以很简单的使用了。

　　另外，如果搭载了顶点着色器之类，可以进行形状的变形。也对应“行列パレットスキニング”。（译者注：一种贴图技术，通过计算出骨骼与皮肤的关系，当关节变动时贴图随之变形。）

　　已经确定搭载的粒子系统虽然被称为“雾化渲染机能”，但是在软粒子的辅助下也可以自然的渲染烟等的系统。

　　此外，积极加入多边形分割机能与质感的程序生成等有效节省内存的技术，也表明了这是专为掌机设计的图形芯片。

　　再看其他的规格，作为掌机准备了全屏抗锯齿这点虽然非常棒，但是这个机能能不能在立体显示时使用现在还不得而知。

　　虽然感觉上不是万能的高机能GPU，但是可以简单的使用这样高度的机能，特别是电力的低能耗这点，感觉是非常适合掌机的产品。反正，不单单是对应裸眼3D立体显示，还实现了甩NDS好几个次元的图像，让我们期待3DS的正式发售吧！

　　下面是官网上展示的PICA200的演示影像。DEMO制作为Futuremark。
　　PICA200演示影像：http://www.dmprof.com/jp/technologydemo.html