Uvod

Moglo bi se reći da doba 3D grafike na osobnim računalima počinje 1995. godine. Te godine je tvrtka S3 napravila grafičku karticu po imenu ViRGE (Virtual Reality Graphics Engine). Tada je to bila najbrža grafička kartica koja je podržavala VGA standard i imala mogućnosti ubrzavanja 2D i 3D grafike. No, bila je proglašena “prvim grafičkim 3D deceleratorom”. Iako je elementarna podrška za 3D grafiku bila brža od izračuna na centralnom procesoru (CPU), naprednije mogućnosti kao što su bilinearno filtriranje i efekti magle bili su dosta sporiji od izračuna na centralnom procesoru..
Isto tako, nije imala ni podršku za OpenGL, pa nije bila primjenjiva u profesionalnoj grafici.

Tvrtka 3dfx 1996. godine izdaje grafičku karticu po imenu Voodoo. Ta grafička kartica se smatra za prvu pravu 3D ubrzivačku karticu na osobnim računalima. No, i ona je imala nekoliko problema. Bila je isključivo namijenjena za 3D grafiku, pa se za prikaz 2D grafike morala posebnim kabelom spojiti na dodatnu 2D grafičku karticu. Osim toga, dosta je loše filtrirala teksture i imala je problema s prikazom boja u računalnim igrama.

Sve naredne generacije grafičkih kartica do 2001. godine nastavile su trend sklopovskog implementiranja funkcija, uz iznimku složenijih poslova koji su se obavljali u pogonskim programima (engl. driver).

2001. godine izlazi grafička kartica po imenu GeForce 3 koja podržava male programe u geometrijskoj fazi. Ti programi se nazivaju “programi za sjenčanje vrhova” (engl. vertex shader, vertex program). To su vrlo ograničeni programi. Moraju biti vrlo mali i mogu obavljati samo jednostavne aritmetičke operacije.

Već iduće godine izlaze grafičke kartice koje imaju programe za sjenčanje fragmenata (engl. pixel shader, fragment shader, fragment program). Programi za sjenčanje fragmenata ove generacije mogli su raditi ono što su mogli programi za sjenčanje vrhova prethodne generacije, uz dodatak pristupa teksturama. Programi za sjenčanje vrhova prilično su unaprijeđeni u odnosu na prethodnu fazu, no još uvijek nemaju pravu kontrolu toka, odnosno ne podržavaju naredbe skoka (koje se obično nazivaju JMP i sl.). Umjesto toga koriste uvjetno izvršavanje naredbe, tj. naredba ima sufiks koji određuje da li će se izvršiti ako je neki zahtjev ispunjen (npr. ADDNZ – zbroji ako nije nula).

Tijekom iduće dvije godine mogućnosti programa za sjenčanje vrhova i fragmenata povećavale su se. Krajem 2004. godine izlazi grafička kartica po imenu GeForce 6800 koja donosi mnogo poboljšanja.
Sada programi za sjenčanje vrhova i fragmenata podržavaju potpunu kontrolu toka, odnosno podržavaju naredbe skoka. Programi za sjenčanje vrhova sada mogu pristupati teksturama, što omogućava neke vrlo napredne stvari kao što je npr. fizikalno ispravna simulacija vode u stvarnom vremenu.

Od tada su uglavnom poboljšanja bila u vezi frekvencija GPU-a i memorije, kao i povećanju broja cjevovoda.

FER / ZEMRIS / RG / PDF