如今电脑硬件市场上的竞争日益激烈。如同Intel和AMD在CPU领域开展的白热化竞争一样，在显示卡市场上，各大厂商也在你追我赶，奋勇前进，力争取得技术和市场上的优势。目前，第四代显卡Voodoo3、TNT2、G400、S3 Savage4等已经大量上市，并各自获得了一定的市场份额。本着对利润的追求和对科技发展的无限探索，新一代的显卡产品及最新的显示技术即将上市。
首先出场的是3dfx公司的王牌杀手Voodoo4系列。提起3dfx，我想各位DIYer肯定不会陌生。早在1996、1997年，当时的Voodoo显卡就以突出的性能，丰富的3D特效和对主要图形接口的支持(专利的Glide技术)而夺取了娱乐高端3D显卡85%的市场份额，而后来相继推出的Voodoo2和Banshee系列显卡在性能和技术革新上也继续走在了业界的前列。今年，Voodoo3系列面市了，它采用多种先进技术，提供了世界上最尖端的2D和3D图形处理性能，成为了不少DIYer追求的目标。就在Voodoo3上市后不久，3dfx公司又悄悄地公布了他们的下一代产品生产计划，这就是Voodoo4。
3dfx除了发布T-Buffer技术之外，还发布了新的FXT1材质压缩技术，FXT1是一种与S3TC(贴图压缩技术)非常相似的技术，这种技术将一块材质分为4×4或4×8区域再进行压缩，最高可拥有8:1的压缩率(S3TC为6:1)。该技术是一项开放式的技术，其源代码3dfx已提供下载。FXT1除了支持Win9x外，还支持Linux。
从表1中我们可以看到许多令人激动的数据，无论是芯片核心频率还是三角形生成像素填充速度，Voodoo4都大幅度地超过了Voodoo3-3500，更别说Voodoo3-3000了。在显存大小上，Voodoo4系列也终于突破了32MB。此外，从前3dfx一直以影响速度为名而拒绝使用真彩渲染，使得Voodoo2、Voodoo3系列的显卡在游戏画面上不如TNT系列的显卡(16位和真彩的差别在Quake Ⅲ上十分明显)，而这次，真彩色渲染也首次出现在Voodoo系列的显卡上。这说明，3dfx开始重视这一领域的发展。据说采用Voodoo4真彩渲染的游戏画面在速度上不逊于16位色。最后，3dfx除了保持已有的高速度高效果的技术外，还开发出最新的T-Buffer技术，这是首次在Voodoo4系列中采用的一项革命性的图像增强技术，它可以使3D游戏的画面近似于照片效果，大大加强了游戏画面的真实感，因而刚一推出就得到业界人士的关注。
T-Buffer技术主要由以下几个特效组成:

这是现在不少显卡的技术难题。通常在各种分辨率下，3D游戏中的人物或物体边缘总是会呈现三角形的锯齿，因而使游戏画面的逼真度大打折扣，这种不真实的效果在许多3D赛车游戏中的道路边缘画面上都有体现。虽然如今不少显卡采用雾化渲染或软件模拟的功能也以达到消除锯齿的感觉，但是这样做就会牺牲清晰度，或者降低游戏速度，这对于3D图像效果来说反而得不偿失。现在好了，Voodoo4完全在硬件上支持全屏抗锯齿，在3D游戏中，即使在640×480的相对低分辨率下也能得到最佳的效果，且不必担心速度是否会降低。

不知大家是否在电视中见过这样一种现象，本来处于清晰状态下的近距离物体通过深拉镜头从而变得模糊，而原本模糊的远距离背景却因为镜头焦距的变化而慢慢清晰起来，这就是景深的作用。传统的显卡没有景深的概念，虽然有不少游戏通过雾化效果来弥补这种不足，但这仍然影响了画面速度和处理效果。现在通过3dfx的这项新技术，当物体由远及近产生运动变化时，画面将会得到不同比例的模糊变化处理，这样就使游戏更具层次感，也更加生动逼真。

这是一项很有意思的技术，它通过将图形运动轨迹进行模糊处理，使画面更具感染力。尤其是在球类和赛车类游戏中，经动作模糊处理后的图像画面将能更好地表现出运动的特性，以达到类似于幻影的感觉，像某些球类游戏的慢动作录像也许就需要它。今后的游戏可以利用这一技术达到电影的表现手法，也算是一种附带效果吧。

即时的阴影和反射处理也是3dfx产品的重要技术，它将使游戏的光源更加真实。在一般的游戏画面中，物体表面的反射效果是比较单纯的，给人的感觉就好像是模型而不是真实物体。有了柔和阴影和反射处理后，我们就可以在游戏中真正看到从周边环境映射物体的效果，如极品飞车系列中的车身随着环境变化而发生各种真实反射阴影及倒映变化。此外，在不同的物体材质上加入各种反射效果也能使画面更具真实感。这大大改善了游戏画面。
以上就是T-Buffer的主要技术简介。如今由于深受产品的技术困扰，3dfx公司的股票已经下滑了不少，相信凭着3dfx往日的雄风和强劲的实力，再加上这张技术领先的王牌Voodoo4显卡，3dfx一定能在未来的显卡市场上取得好成绩，重温旧时的荣耀。

接下来出场的是著名厂商S3的最新产品Savage 2000系列。提起素有“长青树”之称的S3公司，我想不少玩家肯定不会陌生，当年的S3 Tro64+曾经创造了2D显卡市场的辉煌，而后来出现的S3 Virge系列也使不少人首次接触到了3D显卡这一名词。可惜由于决策失误且技术滞后，在Voodoo及Riva 128等大行于市时，S3落败了，被迫让出了大量的市场份额。直到1998年中，S3才推出自己的一款S3 Savage3D显卡，可惜由于驱动程序兼容性和速度问题，这款Savage也没有在市场上取得好成绩。而后来的S3 Savage4也落了一个类似的名声，使S3也只好一直徘徊在OEM低端市场上。在经过一系列卧薪尝胆的复兴计划后(包括收购了著名的多媒体厂商Diamond)，S3推出了其跨世纪的产品：S3 Savage 2000系列。
从表2我们可以看出，S3 Savage 2000系列比S3 Savage4有了很大的提高，主要体现在大幅增加了RAMDAC(数字-模拟转换器)、核心频率和像素填充的速度，此外这款显卡的显存还增加到了64MB。同时，先前的DVD解压补偿、真彩渲染等特效以及看门本领S3TC技术也完整地被保存了下来。Savage 2000系列分为两种:S3 Savage 2000+和S3 Savage 2000，前者多用于零售客户市场，而后者则多用于OEM客户市场。作为S3公司最新图形技术的完美结合，Savage 2000系列代表着新一代的3D加速技术，下面就是其最新的图形技术简介：
双重像素/双材质管道及独特的QuadTexture引擎
这一技术实现了显卡在单个时钟周期下的四个材质结构处理。其结果是S3 savage 2000+拥有了每秒8亿像素的填充率(在核心频率为200MHz的情况下)！这一技术的运用，使得一些多材质的游戏(如Quake Ⅲ)的材质效果大大提高。相对于目前如Voodoo3和TNT2等采用单个多重纹理像素技术的显卡，Savage 2000系列的每秒两个多重纹理像素的性能效果要比他们的效果好两倍。当然，Savage 2000系列同时也能支持单个像素做单通四重纹理。同时，Savage 2000系列在采用QuadTexture最新图像引擎后，还可以使游戏开发者设计出更多更好的画面视觉效果。如阴影效果、反射倒映、凹凸贴图等，且在速度上没有任何损耗。这种同时具有S3TC和多材质的设计结构，使得游戏的画面更加清晰自然，玩家也能完全融入其中。
S3TL(“转换与减轻”引擎 )技术
该技术类似于nVIDIA最新的T&L技术，它可以大大缩短CPU的3D管道的几何运算过程。“转换与减轻”引擎可用于将来的OpenGL和DirectX 7的图形接口上，使游戏中的多边形生成率提高到4～10倍。这样就大大减轻了软件的使用复杂性，减轻了CPU沉重的运算负荷，从而使浮点运算不佳的CPU也能获得高速的几何图形效果。
最佳的DVD/DTV回放效果
S3 Savage系列的视频回放效果一直是有口皆碑的，S3 savage 2000系列继承了S3一向优异的视频播放性能，提供了完善的DVD回放解决方案。这些视频引擎上的优势包括：
1.最新的Dynamic Multi-Tap技术，通过这种动态多附加技术，Savage 2000可以提供优秀的DVD/DTV(数码电视)回放效果；
2.第三代动态补偿技术，可在减轻CPU负担的同时大幅优化DVD/DTV的播放效果；
3.完全兼容于VIP2.0总线，通过这一先进界面，S3 Savage 2000可以以较低的CPU占用率来支持多DTV的配置;
4.S3 Savage 2000系列还可选配NTSC/PAL电视解码器和FP解码器的数字连接端口，以扩展各种多媒体应用。
此外，在最新的S3 Savage 2000系列中，S3也突破了其传统64位显存接口技术的限制，将其提升到了128位，这意味着无论是在640×480、800×600还是1024×768分辨率以上，都能够获得高速流畅的游戏画面，这是S3系列显卡的一个重大改进。最后，S3 Savage 2000系列还带有8位模板缓冲，可兼容DirectX 7、OpenGL顶点和表格雾化，同时也支持全屏幕反锯齿、硬件凹凸贴图、镜面反光、漫射光影等多种图形特效。看来S3这次是不惜血本了。
对于S3来说，好久没有过上扬眉吐气的日子了，为了能出人头地，夺回强者地位，S3这两年以来一直都在拼命努力，这次更是凭着收购Dimond(帝盟)的余威，一口气推出了强大系列的产品。相信S3凭着这种坚韧不拔的精神和顽强拼搏的斗志，再加上这两款性能优异的Savage 2000系列产品，在未来的3D显卡市场一定会大有作为的。

最后出场的则是一款极具魄力的产品，它就是由著名显卡厂商nVIDIA推出的GeForce 256。也就是先前业界流传的NV10。nVIDIA是一个富有挑战性的厂商，当年在3dfx Voodoo的狂轰烂炸下，nVIDIA屹立不倒，其推出的Riva 128显卡成为了当时挑战Voodoo产品的强有力竞争者，并取得了不小的成绩。后来nVIDIA又推出了革命性的TNT系列，使得其市场份额大大增长。进入1999年，TNT2面市了，其Ultra系列的性能大大超过了同类产品，打得对手毫无招架之力。其股票行情也一路飚升，与其他厂商渐渐下滑的行情形成了鲜明对比。面对已取得的成绩，nVIDIA并不满足，于是经过积极开发研究，推出了最新的GeForce 256。
作为nVIDIA的最新产品，GeForce 256的性能在TNT2的基础上大幅提高了(表3）。单纯看其像素填充速度和三角形生成率就比后者快了两倍多。显存也从最多32MB到了最多128MB！同样，以前的AGP 4x接口、32位真彩渲染等特色功能也得到继续保持。此外，Geforce 256最大的特点是，它是被作为一个图形处理单元(GPU)来设计的，GPU是一个单芯片处理器。它有完整的转换、光照、三角形设置和渲染引擎(分别为:Transform、Lighting、Setup、Rendering)等四种3D处理引擎，每秒可以产生最少10M个多边形，如同不少游戏机的图像协处理器一样。内置了GPU的显卡在工作时，一些以前必须由CPU来完成的图形运算工作现在可以由GeForce 256 GPU芯片独立完成，从而有效地减轻了CPU的浮点运算负担，减少了对CPU的依赖性。在图形特性方面，Geforce 256也拥有强大的技术性能，除了支持各种3D特效外，还可支持诸如HDTV(High Resolution TV，高清晰度数码电视)动作补偿、回放缩放等功能，看来Geforce 256的多媒体威力也不可小视。
下面是GeForce 256的一些特点：
重纹理四像素256位渲染引擎
Riva TNT是nVIDIA公司第一个采用双重纹理的显卡芯片。这种技术可以成倍地增加填充速度，对于最新的GeForce 256来说，其填充速度可以比旧型TNT显卡提高达4倍。而对于256位渲染引擎来说，这种扩张增加了内部数据的总线宽度，在相同时钟频率里可以处理更多的数据，这样就能大大改善显卡的2D性能。

这是nVIDIA为提高画质而研究出来的一种新型技术。以往的显卡技术中，为了使物体图像真实，就必须大量增加多边形设计，这样就会导致速度下降，而采用较少的多边形呢，画面又很粗糙。GeForce 256采用的这种T&L技术其特点是能在不增加物体多边形的前提下，进一步提高物体表面边缘的圆滑程度，使图像更真实准确生动。其次，除了变形处理外，光源的作用也是很重要的。传统的光源处理效果显得单一呆板，毫无生动感可言，而GeForce 256拥有强大的光源处理机能，它在硬件上可以支持8个独立的光源，加上GPU的支持，即时处理的光源将使画面变得更加生动鲜活，真实性也大大提高，可以产生带有反射性质的光源效果。
立方环境材质贴图和顶点混合
环境贴图并不是独创的，不过有了GPU的协处理，GeForce 256可利用立方环境材质贴图技术进行完全硬件加速，从而减轻了CPU的负担，获得完美效果，如最容易出现的球体贴图失真错误情况在GeForce 256的处理下就完全没有失真的现象发生。立体环境材质贴图已经被DirectX 7.0所支持，看来今后它的用处还是很大的。至于顶点混合在3D特效中也是很重要的。如处理不当，则图像效果会很不真实，而GeForce 256采用了一个新的顶点混合技术来处理上述接口，使得物体与物体之间的结合处看起来十分真实，这就达到了3D游戏设计者的基本要求。
纹理压缩和凹凸映射贴图
作为最新的3D显卡，GeForce 256支持纹理压缩功能和最新的凹凸映射贴图效果，取得了和S3及Matrox相同的效果。其中，GeForce 256支持5种格式的DirectX纹理压缩，同时还可支持单通道浮现和点状凹凸映射,大大丰富了材质贴图效果。
作为nVIDIA对抗其它公司的新一代产品，GeForce 256的确是一款很不错的高性能产品。目前，已宣布即将推出GeForce 256系列的显卡厂商主要有华硕、丽台、创新以及后起之秀的小影霸。相信GeForce 256一定会继承nVIDIA的优异品质和以往TNT产品高质高速的特点，成为今后显卡市场的中流砥柱。
目前市场上除了以上三家大厂的产品即将问世外，还有两种型号的显卡产品由于品质超群技术先进，也值得各位DIYer关注，这就是著名的显卡厂商Matrox的G400 MAX和老牌劲旅ATI的Rage 128 Pro系列。

Matrox G400 MAX
Matrox G400 MAX作为G400的增强版本，其速度性能自然不低，而G400 MAX和G400之间的区别主要在于时钟频率和填充率的不同。G400 MAX的填充率为每秒330M像素，时钟频率设置为165MHz，使用5ns SGRAM芯片。而一般的G400的填充率为每秒254M像素，时钟频率设置为127MHz，使用6ns SGRAM芯片。G400MAX芯片不但继承了G400的传统特性，而且还具有360MHz的RAMDAC，速度比普通的G400要快30％。

G400 MAX(G400)的双头显示技术是一种先进的硬件技术，它通过Windows 98多屏显示功能，利用双头显示技术取代两块显卡工作，达到一种两块显示卡同时显示的效果。双头显示技术可以将两个同时发生但各自独立输出的图像显示到两个不同的显示设备上，这些设备包括两台普通CRT显示器、一台CRT和一台电视机，或者是一台CRT和一台LCD显示器等。由于两路视频具有独立的处理及数模转换功能，所以将信号输出到电视时可独立调节各设备上的刷新率、分辨率及色彩深度。其中第二个屏幕最高支持1280×1024/32bit@60Hz的模式，而采用G400 MAX更可以同时以360MHz RAMDAC的效果显示，避免了画质下降的情况出现。

在真实世界中，物体表面大多是不光滑的，所以需要通过凹凸模拟技术来体现物体所具有的特殊曲面。传统的3D显卡多采用浮雕(Emboss)效果来近似地实现凸凹映射，这种浮雕效果的逼真程度十分有限，难以显示细微的棱角处的反光效果和复杂的多环境光源效果，也无法表现水波和气流等特殊效果。此时，环境映射凸凹贴图就很重要了。作为新的硬件级凸凹映射标准，它可以更精确地建立光照、阴影与表面高度之间的映射关系，从而逼真地模拟了真实环境中的凸凹效果。如今已经开始有一些游戏支持这一特效了。
G400 MAX也具备了许多新一代3D图形加速卡的特征，如双渲染流水线。这种技术可在单时钟周期内完成两个纹理的处理，从而实现了单周期多重纹理效果。此外，G400 MAX采用了第二代明亮色彩着色(VCQ2)技术，利用全32位精度的内部流水线，通过增加精度和内部管道缓冲来降低渲染过程中的累计误差和抖动失真，使色彩层次细腻逼真。同时，G400 MAX采用8位滤波系数，提供了高质量的各向异性等多种过滤模式，使得纹理渲染的精度得到极大的提高。最后，G400 MAX还实现了32位Z缓冲等多种技术，提高了游戏画面的质量，强化了专业3D应用。

作为ATI Rage 128的换代产品，ATI Rage 128 Pro与前者的本质区别就是运行频率的提高，Rage 128的核心频率/显存频率为100MHz/110MHz，而Rage 128 Pro则提高到了143MHz/150MHz。这种速度上的提高带来性能的大幅提升，经测试，Rage 128 Pro的性能大约要比Rage 128提高50%左右，其多边形生成率从4百万/秒上升到了8百万/秒。加上其最新的AGP 4x接口，从而迎头赶上了Voodoo3-3500、TNT2等第四代显卡。
ATI Rage 128 Pro的特点如下：
支持2048×2048大纹理及DirectX纹理压缩技术(DXTC)

这是S3首创的技术，一般观念认为，使用大纹理的贴图设计，必然会导致显示芯片运算处理的大负荷工作运转，同时也会占用大量的显存。而使用了S3的这种纹理压缩算法，就可在影响视觉效果最小的前提下将纹理压缩，从而使图形运算速度加快。ATI Rage 128 Pro目前也支持这种纹理压缩技术。同时，ATI Rage 128 Pro也能支持到2048×2048的大纹理效果，从而对需要大量纹理处理的游戏也能得到最好的效果。
双芯片技术(Dual ASIC)
这种技术类似于Voodoo2的SLI(Scan Line Interleave)技术，用同样的双芯片协同工作，可最大限度地提高显示卡的性能。ATI在Rage 128 Pro上也引入了Dual ASIC双芯片技术。两块Rage 128 Pro芯片各自起作用，既可同时工作也可交替工作，其安排十分灵活，这样在实现方法上要优于SLI的交错扫描技术。像这样的显卡，ATI已经公布了一款叫做AURORA Pro(女神)的产品，它带有双Rage 128 Pro芯片及64MB显存，其整体性能是配备Rage 128 Pro芯片和32MB显存的Rage Fury Pro两倍。足够对付新一代的显卡了。
此外ATI Rage 128 Pro还可直接支持各项异性过滤(使得曲面上或是角落处的文字和图像都保持清晰)，其性能比现在流行的三线过滤要好。它还支持数字液晶显示器，可通过24针DVI(数字接口)直接连接最新的液晶显示器。最后，ATI保持了传统的视频解压效果，提供了高级的硬件优化和丰富的软件支持，对于DVD解压来说绝对不在话下。
目前，电脑硬件特别是显卡产品在日新月异的发生着变化。更快的速度、更高的性能、更强的性价比已成为每个DIYer所追求的目的。展望未来，人类即将跨入21世纪，显卡技术的发展也即将进入一个新的高峰。面对着这纷繁复杂的显卡市场、你追我赶的竞争局面，受益的却往往是我们广大的DIYer。不过到底最终鹿死谁手，花落何家呢？就让我们静观其变，拭目以待吧！

性能参数 Voodoo4 Voodoo3-3500 Voodoo3-3000
核心频率 266MHz 183MHz 166MHz
像素填充速度 3.66亿秒 3.33亿/秒
生成三角形 1400万/秒 800万/秒 700万/秒
RAMDAC 350MHz 350MHz 350MHz
显存 32/64MB SGRAM/SDRAM 16MB SDRAM 16MB SDRAM
最大分辨率 2048×1536 2048×1536 2048×1536
DVD解压 支持 支持 支持
TV输出 支持 支持 支持
AGP接口 2x/4x 2x/4x 2x/4x
真彩色渲染 32位
Z-Buffer 32位 16位 16位

表1 Voodoo4 与 Voodoo3性能对比表

性能参数 S3 Savage 2000+ S3 Savage 2000 S3 Savage4 Pro
核心频率 200MHz 150MHz 143MHz
像素填充速度 8亿/秒 6亿/秒 1.4亿/秒
生成三角形 7万/秒 800万/秒
RAMDAC 350MHz 350MHz 300MHz
显存 64MB SGRAM/SDRAM 64MB SGRAM/SDRAM 32MB SGRAM/SDRAM
最大分辨率 2048×1536 2048×1536 1900×440
DVD解压 支持 支持 支持
TV输出 可支持 可支持 可支持
AGP接口 4x 4x 4x
真彩色渲染 32位 32位 32位

表2

性能参数 GeForce 256 TNT2
核心频率 120MHz 175MHz
像素填充速度 4.8亿/秒 2.5亿/秒
生成三角形 1500万/秒 800万/秒
RAMDAC 350MHz 350MHz
显存 32/64/128MB SGRAM/SDRAM 16/32MB SGRAM/SDRAM
最大分辨率 2048×1536 2048×1536
DVD解压 支持 支持
TV输出 可支持 可支持
AGP接口 4x 4x
真彩色渲染 32位 32位
Z-Buffer 32位 32位

表3 GeForce 256 与 TNT2性能对比表