11 schede 3D non solo per giocare

La tecnologia 3D è impiegata principalmente in due
settori: i giochi e il disegno tecnico. La funzione principale di una scheda
grafica 3D è di accelerare l’esecuzione di alcune delle operazioni che hanno a
che fare con la creazione delle scene.
Il processo di creazione è diviso in
due fasi. Nella prima fase l’applicazione descrive una scena inserendovi degli
oggetti presi da un database, definisce la posizione e il movimento degli
oggetti tramite delle coordinate di spazio e applicando all’oggetto dei principi
di fisica (una macchina troppo veloce in curva andrà in derapata), stabilisce
l’interazione col giocatore, controlla la presenza di collisioni (per esempio lo
scontro della macchina contro il guard rail) e decide il livello di dettaglio da
applicare agli oggetti.

 In questa prima fase le operazioni sono
gestire dal processore di sistema, nella seconda fase entra in gioco il
processore grafico. Ricevute le informazioni dalla CPU, il chip grafico disegna
e modifica gli oggetti in base alle coordinate di movimento e dal punto di vista
dell’osservatore, calcola gli effetti luminosi (riflessi del sole, ombre) per
rendere più realistica la scena, elimina le parti della scena che fuoriescono
dallo schermo, effettua dei calcoli per ogni triangolo della scena che
serviranno per l’applicazione delle texture, colore, trasparenze e effetti
luminosi (rendering) e visualizza la scena sul monitor.

Non tutti i chip grafici hanno un hardware che
supporti le operazioni descritte sopra, in tal caso vengono emulate dal
processore. Sulla carta la potenza di calcolo delle istruzioni multimediali del
processore è più elevata rispetto a quella del chip grafico, ma l’esecuzione da
parte del chip grafico avviene molto più velocemente perché si tratta di unità
dedicate al contrario del processore di sistema che deve gestire le altre
periferiche collegate.

DirectX e
OpenGl, perché sono importanti

I comandi che la CPU invia al chip grafico passano
al vaglio di due particolari software: DirectX e Open Gl, il primo sviluppato e
controllato da Microsoft, il secondo sviluppato in origine da Silicon Graphics e
ora gestito da un comitato composto da alcune compagnie operanti nel settore
della grafica. Sono i programmatori del gioco o dell’applicazione a deciderne il
supporto per una delle due piattaforme oppure per entrambe, ad esempio la famosa
saga di Quake è ottimizzata per l’architettura Open Gl.

Un gioco Open Gl può essere eseguito su qualsiasi
PC mentre i giochi ottimizzati per DirectX funzionano solo su macchine con
sistema operativo Windows. Consapevole della notevole diffusione raggiunta e
dalla quantità di giochi esistenti, Microsoft ha implementato l’architettura
Open Gl nei suoi sistemi operativi. Le funzioni di DirectX e Open Gl sono quelle
di rilevare, con la cooperazione dei driver della scheda grafica, le capacità
del chip grafico, far eseguire a questo i comandi che può accelerare in hardware
ed emulare, coinvolgendo il processore di sistema, quelli che non può.

In DirectX vi sono altri componenti che si occupano
del suono e delle periferiche in ingresso (tastiere, mouse, joystick digitali).
Per ciò che riguarda la qualità grafica non vi è nessuna differenza tra un gioco
con effetti grafici eseguiti sfruttando le capacità di accelerazione hardware
del chip grafico e uno con gli effetti emulati dal processore. L’unica
variazione è nella velocità d’esecuzione, superiore nel primo caso.

Il test effettuato
nei PC Open Labs

In questa prova abbiamo preso
in considerazione 11 schede equipaggiate con chip video Ati Radeon e Nvidia
Geforce 4 partendo dalle versioni più economiche (7500 ed Mx) e per arrivare a
quelle più costose (8500 e Ti). La misura principale del test è il numero di
Frame al Secondo che la scheda è in grado di generare. Gli FPS corrispondono a
quante volte in un secondo viene disegnata la scena sullo schermo. Quando il
numero di frame è elevato i movimenti del gioco o filmato scorrono fluidi, al
contrario i personaggi e gli oggetti si sposteranno a scatti.

La velocità fine a se stessa (FPS)
è importante ma non è più l’unico fattore discriminante nella decisione di
acquisto. Si deve anche valutare la qualità grafica dell’immagine prodotta e le
funzionalità aggiuntive presenti sulla scheda: supporto del doppio monitor,
interfaccia DVI (digitale per pannelli LCD), entrate e uscite video,
sintonizzatore TV. Il tutto senza dimenticare l’importanza di un bundle software
e di driver stabili (meglio quelli forniti dal costruttore del chip).

Le schede più costose sono riservate a chi usa il
PC a scopi ludici con risoluzioni e profondità di colore elevate (da 1.024 x 768
punti o superiore e 32 bit), negli altri casi una scheda di fascia bassa è più
che adeguata. 400 euro o più per una scheda 3D equivalgono a un investimento
pari a un terzo del prezzo di un PC di fascia medio alta. Capire se risparmiare
e investire più in un altro componente è importante per avere un sistema
equilibrato e non spendere inutilmente i propri soldi.

Come abbiamo
eseguito le prove

Le schede sono state provate su un computer composto
da un processore AMD Athlon XP 2000+ con 256 MB di memoria RAM DDR 333, una
scheda madre Asus A7V333 e sistema operativo Windows XP Professional. Per
mantenere un ambiente di prova uniforme abbiamo utilizzato l’ultima versione dei
driver originali forniti dal produttore del chip grafico. Nello specifico la
28.32 di Nvidia e le versioni 6.13 e 7.70 di Ati. La 7.70 è una versione
particolare per le schede con chip grafici ATI realizzate da terze parti, ed è
stata adoperata quando la versione ufficiale 6.13 non ha permesso
l’installazione.

Abbiamo misurato le prestazioni delle schede grafiche in
diverse condizioni: negli ambienti Open Gl, giochi (Wolfenstein 3D) e
applicazioni professionali (SPECviewperf 6.1.2), e DirectX (3Dmark 2001SE), con
e senza antialiasing attivato. Le schede realizzate col chip di Nvidia sono
state provate attivando la modalità antialiasing Quincunx mentre le schede Ati
con la modalità Smoothvision 4X.
La
risoluzione video di partenza era di 1.024 x 768 punti con 85 Hz di refresh
rate. Per SPECviewperf e 3DMark 2001SE si sono mantenute le impostazioni
predefinite mentre in Wolfenstein 3D la risoluzione d’esecuzione del gioco è
stata aumentata a 1.204 x 768 punti con una profondità di colore di 32 bit. Il
giudizio conclusivo tiene conto delle prestazioni nei test, la dotazione
software, la disponibilità d’ingressi e uscite video e di particolari
peculiarità costruttive della scheda.

LE 11
SCHEDE VIDEO PROVATE

Fino a 250 euro

Prestazioni al top

NB: su
PC Open 75 (luglio/agosto 2002) trovate anche gli
articoli “Capire come funzionano le tecniche 3D” e
“Come abilitare le modalità antialiasing” più una
tabella riassuntiva delle caratteristiche delle schede
provate insieme ai risultati dei test in OpenGL con SPECviewperf
. 

• Fino a 250 euro, buone prestazioni
• Accelerare senza limiti di spesa