T&L
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1. 개요
T&L은 3D 그래픽 렌더링 기술로, 1993년 아케이드 게임과 가정용 게임기에 처음 사용되었고, 1999년 엔비디아 지포스 256 그래픽 카드를 통해 PC 시장에 하드웨어 지원이 도입되었다. 하드웨어 T&L은 3D 그래픽 처리 속도를 향상시켜 더욱 복잡하고 사실적인 렌더링을 가능하게 했으며, DirectX 7.0과 같은 API를 통해 지원되었다. 이후 프로그래밍 가능한 셰이더의 등장으로 발전했으며, 한국 게임 산업에도 영향을 미쳐 온라인 게임의 그래픽 품질 향상에 기여했다.
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| T&L | |
|---|---|
| T&L (변환, 클리핑, 조명) | |
| 유형 | 컴퓨터 그래픽스 용어 |
| 개요 | |
| 정의 | T&L은 변환(transformation), 클리핑(clipping) 및 조명(lighting)을 의미하는 컴퓨터 그래픽스 용어이다. |
| 설명 | 이러한 단계는 3D 모델을 2D 이미지로 렌더링하는 과정에서 수행된다. |
| 변환 (Transformation) | 변환은 모델의 정점 좌표를 월드 공간, 뷰 공간, 투영 공간으로 변경하는 과정이다. |
| 클리핑 (Clipping) | 클리핑은 뷰 frustum 외부에 있는 기하 도형을 제거하는 과정이다. |
| 조명 (Lighting) | 조명은 광원의 색상과 강도를 기반으로 모델의 각 정점에 대한 색상을 계산하는 과정이다. |
| 파이프라인 | T&L은 일반적으로 그래픽 파이프라인의 일부로 구현된다. |
| 역사 | |
| 초기 그래픽스 하드웨어 | 초기 그래픽스 하드웨어에서는 T&L이 CPU에서 수행되었다. |
| 지포스 256 (GeForce 256) | 엔비디아의 지포스 256은 T&L 기능을 하드웨어적으로 가속한 최초의 소비자 대상 그래픽 카드로 여겨진다. |
| 다이렉트X 8.0 (DirectX 8.0) | 다이렉트X 8.0은 프로그래머블 셰이더를 도입하여 개발자가 T&L 단계를 더 잘 제어할 수 있게 하였다. |
| 소비자 대상 그래픽 하드웨어 역사 | |
| 지포스 256 (GeForce 256) | 1999년 10월 출시. 하드웨어 T&L 지원. |
| 지포스 2 (GeForce 2) | 2000년 출시. 지포스 256의 개선 버전. |
| 지포스 3 (GeForce 3) | 2001년 출시. 프로그래머블 버텍스 셰이더 도입. |
| 지포스 4 (GeForce 4) | 2002년 출시. 지포스 3의 개선 버전. |
| 라데온 8500 (Radeon 8500) | 2001년 출시. 지포스 3과 경쟁. |
| 라데온 9700 (Radeon 9700) | 2002년 출시. 다이렉트X 9.0 지원. |
| 지포스 6 (GeForce 6) | 2004년 출시. 셰이더 모델 3.0 지원. |
| 라데온 X800 (Radeon X800) | 2004년 출시. 지포스 6과 경쟁. |
2. 하드웨어
컴퓨터 그래픽스에서 하드웨어 T&L(Transform and Lighting, 변환 및 조명) 은 3차원 장면을 2차원 화면에 표시하고(변환), 광원 정보를 바탕으로 물체 표면의 색상을 계산하는(조명) 기술이다. 렌더링 후 화면에 나타날 부분만 그리는 클리핑 과정도 포함한다. 1990년대 후반부터 하드웨어 가속을 통해 발전하여 3차원 그래픽 처리 성능을 크게 향상시켰다. 초기에는 3차원 그래픽 처리가 주로 소프트웨어 기반으로 이루어졌지만, 하드웨어 T&L 기술의 발전으로 더 복잡한 장면과 세밀한 조명 효과를 실시간으로 처리할 수 있게 되었다.
2. 1. 초기 하드웨어 T&L
하드웨어 T&L은 1993년부터 아케이드 게임 시스템 보드에서 사용되었고,[5] 메가 드라이브의 버추어 프로세서(SVP), 세가 새턴의 SCU-DSP, 1994년 플레이스테이션의 GTE, 1996년 닌텐도 64의 RSP 등 가정용 비디오 게임 콘솔에도 적용되었다. 그러나 이들은 완전한 하드웨어 T&L은 아니었고, CPU가 아닌 보조 프로세서에서 실행되는 소프트웨어 T&L이었다.2. 2. PC 하드웨어 T&L의 등장
엔비디아는 1999년 지포스 256을 출시하면서 소비자용 PC 그래픽 카드 시장에 하드웨어 T&L 지원을 도입했다.[6] 이는 DirectX 7.0 (Direct3D 7) API를 통해 지원되었으며, OpenGL은 이미 이전부터 하드웨어 T&L을 지원해왔다. 지포스 256은 T&L 하드웨어뿐만 아니라 특정 상황에서 동일한 정점을 두 번 처리할 필요가 없도록 하는 캐시 덕분에 정점 처리 속도가 더 빨랐다.같은 해 알라딘(Aladdin)도 ArtX 통합 그래픽 칩셋에 T&L 하드웨어를 탑재하여 1999년 11월 소켓 7 플랫폼용 알라딘 VII 마더보드의 일부로 출시했다.[6]
S3 그래픽스는 1999년 말 세비지 2000 가속기를 출시했지만, S3는 하드웨어 T&L 지원을 가능하게 하는 작동하는 Direct3D 7.0 드라이버를 개발하지 못했다.[7]
2. 3. 경쟁과 발전
초기에는 하드웨어 T&L의 유용성에 대한 논란이 있었다. 당시 Direct3D 게임은 CPU에서 지오메트리를 처리하고 인덱싱된 지오메트리를 사용할 수 없었기 때문에, 비평가들은 하드웨어 T&L이 실질적인 가치가 거의 없다고 주장했다. 몇몇 OpenGL 기반 3D 1인칭 슈팅 게임에서만 어느 정도 이점이 있었으며, 가장 눈에 띄는 게임은 ''퀘이크 III 아레나''였다.[4] 3dfx 및 기타 경쟁 그래픽 카드 회사들은 빠른 CPU가 T&L 유닛의 부족을 보완할 것이라고 주장했다.ATI의 지포스 256에 대한 초기 대응은 듀얼 칩 레이지 퓨리 MAXX였다. 두 개의 레이지 128 칩을 사용하여 각 칩이 번갈아 가며 프레임을 렌더링함으로써, 이 카드는 SDR 메모리 지포스 256 카드에 근접한 성능을 낼 수 있었지만, 지포스 256 DDR이 여전히 최고 속도를 유지했다.[4] ATI는 당시 하드웨어 T&L을 구현한 자체 GPU인 라데온을 개발하고 있었다.
3dfx의 Voodoo5 5500에는 T&L 유닛이 없었지만, 지포스 256의 성능에 필적할 수 있었다. 하지만 Voodoo5는 출시가 늦었고, 출시 당시에는 후속 제품인 지포스 2 GTS에 미치지 못했다.
ST마이크로일렉트로닉스의 파워VR 카이로 II는 2001년에 출시되었으며, 하드웨어 변환 및 조명이 없음에도 불구하고 당시 벤치마크에서 더 비싼 ATI 라데온 DDR 및 엔비디아 지포스 2 GTS와 경쟁할 수 있었다. 하드웨어 변환 및 조명에 최적화된 게임이 점점 더 많아지면서, 카이로 II는 성능상의 이점을 잃었고 대부분의 최신 게임에서 지원되지 않는다.
퓨처마크의 3DMark 2000은 하드웨어 T&L을 많이 활용했는데, 그 결과 부두 5와 카이로 II 모두 지포스 2 MX 및 라데온 SDR과 같은 보급형 T&L 비디오 카드보다 벤치마크 테스트에서 낮은 점수를 받았다.
2. 4. 산업 표준화
2000년대 초, ATI가 Radeon 7xxx 시리즈를 출시하면서 모든 개별 그래픽 칩은 하드웨어 T&L을 기본적으로 지원하게 되었다. 하드웨어 T&L 지원은 Direct3D 6 이전 제품과의 호환성을 보장하면서도, 더욱 복잡한 장면 처리와 향상된 렌더링 기능을 가능하게 했다. 하드웨어 T&L을 지원하는 GPU는 일반적으로 DirectX 7.0 세대에 속하는 것으로 간주된다.[3]2. 5. 프로그래밍 가능 셰이더의 등장
하드웨어 T&L이 GPU의 표준이 된 후, 컴퓨터 3D 그래픽의 다음 단계는 DirectX 8.0의 프로그래밍 가능한 버텍스 셰이더 및 픽셀 셰이더였다. 그럼에도 불구하고, ''하프라이프 2''와 같은 DirectX 8.0 셰이더를 사용하는 초기 게임들은 해당 기능을 선택 사항으로 하여, DirectX 7.0 하드웨어 T&L GPU에서도 게임을 실행할 수 있도록 하였다. 예를 들어, GeForce 256은 ''스타 워즈: 엠파이어 앳 워''와 같은 게임에서 대략 2006년까지 지원되었다.참조
[1]
웹사이트
System 16 - Namco Magic Edge Hornet Simulator Hardware (Namco)
http://www.system16.[...]
[2]
웹사이트
Acer pulls graphics ace out with ArtX
https://www.eetimes.[...]
2024-03-27
[3]
문서
Diamond Viper II Z200 Savage2000 Review
https://web.archive.[...]
Firing Squad
1999-11-15
[4]
간행물
ATI RAGE FURY MAXX Review
http://www.xbitlabs.[...]
X-bit Labs
2000-02-04
[5]
웹인용
System 16 - Namco Magic Edge Hornet Simulator Hardware (Namco)
http://www.system16.[...]
[6]
웹인용
Acer pulls graphics ace out with ArtX
https://www.eetimes.[...]
2024-03-27
[7]
문서
Diamond Viper II Z200 Savage2000 Review
https://web.archive.[...]
Firing Squad
1999-11-15
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