Stručná historie 3Dfx - část 1.

Začátky společnosti

    Píše se rok 1994 a Gordon Campbell (zakladatel společností SEEQ Technology a Chips & Technologies) založil společnost 3Dfx. Gary Tarolli byl ustanoven jako vedoucí výzkumu, Scott Sellers se ujal místa vedoucího inženýra a o marketing se staral Ross Smith. Cílem společnosti bylo vytvořit hardware, který by umožnil hrát konzolové 3D hry na běžných počítačích. Tuto ideu přinesl Scott Sellers, který viděl příležitost v třetím rozměru, který se pomalu, ale jistě rozšiřoval. Nebyly to už jen hry pro konzole, ale začínaly se připravovat i první 3D hry pro PC. Jejich příchod byl problematičtější, než by se mohlo zdát. Procesory totiž nedosahovaly takového výkonu, aby hra mohla vypadat slušně a přitom běžet dostatečně rychle. Tuhle situaci pak autoři her kompenzovali různými zajímavými způsoby. Uvedu příklad: První hra, která se odehrávala v kompletním 3D byl Wing Commander 4 "The Price of Freedom". Kdo hru zná, možná už tuší, co jsem mínil tou kompenzací náročnosti a nízké vizuální kvality. Hra se odehrává ve vesmíru, takže jediné, co je zapotřebí vykreslovat, jsou létající bojové moduly, zbytek spraví tmavé pozadí nebo jednoduchá textura. Ke kompenzaci vizuální kvality a přiblížení realitě zvolili autoři hry zajímavý postoj. Po každé misi je opravdu vydatná porce videa (spíše filmu), ve kterém byly obsazeni známí a kvalitní herci. V souhrnu by se dalo říct, že šlo spíše o film, jehož děj jste mohli ovlivňovat úspěšností vaší mise.

    Tento postup samozřejmě nešlo používat trvale; hra má být přecejen hra a ne film (uznávám ale že WC4 se povedl). Scott Sellers, jehož původní myšlenkou bylo vytvořit hardware, který by umožňoval přesunout hry z konzolí na PC nápad mírně přehodnotil. Hry tří rozměrů už existovaly, ale vypadaly žalostně. Nyní bylo cílem umožnit běžným hráčům, aby jim jejich hry běhaly rychle a hlavně vypadaly dobře. 3Dfx se tedy pustilo do vývoje vlastního grafického čipsetu.

1995

    Společnost přijala sumu ve výši 5,5 milionu dolarů určenou na svoje rozšíření,  zvýšení počtu zaměstnanců a dokončení projektu. Netrvalo dlouho a již kolem poloviny roku se začaly na trhu objevovat první 3D akcelerátory. Ty ale nepocházely od 3Dfx, ale od Matroxu. Karta byla nazvána Mystique, ale její technologie i výkon byly slabé. Jediný rozdíl mezi softwarovým renderingem a výsledkem s Mystique byla mírně vyšší rychlost. To ale znamenalo pramálo. Proč kupovat drahou kartu, vždyť když místo koupě karty budou peníze přidány na lepší procesor, poběží rychleji všechno, nejen hry!

    Zajímavější byla idea mladé společnosti nVidia, která se stále držela původní myšlenky dostat hry z konzolí na PC. nVidii stálo nemálo úsilí, aby na jejím hardwaru fungovaly hry společnosti Sega. To se nakonec podařilo. Kartu s čipem nV1 vyráběla společnost Diamond pod názvem Edge 3D a nešlo o ledajaký kus hardwaru. Krom 2D a 3D grafiky obsahovala karta i 16 bitovou 32 kanálovou zvukovou kartu s hardwarovým MIDI-syntetizérem. Tedy kompletní řešení pro hry na jedné kartě. A jelikož karta byla stavěná na hry původně určené pro konzole SEGA, byla doplněna i o gamepad ze SEGA Saturnu. Přesto, že tento projekt vypadal více než slibně, byl odepsán dříve, než se karty začaly prodávat. Příčinou nebyl nikdo jiný, než sám velký Microsoft se svým přicházejícím API Direct 3D. To totiž bylo s kartou naprosto nekompatibilní. Základem vycházelo z polygonů (podle profesionálního SGI OpenGL), kdežto nV1 (kvůli kompatibilitě s trháky od Segy) používalo tzv. "Quadratic Texture Map System" (obraz byl vytvářen ze čtvercových textur s možností zaoblení hran). Tato zpráva snížila již tak nízkou prodejnost de-facto na nulu. Kdo by taky vyhazoval peníze za kartu, na níž nebude běhat žádná z nových her? Situaci samozřejmě nedokázala změnit ani drasticky snížená cena těchto karet.

    Z jedné strany to znamenalo trh bez konkurence, ale na straně druhé to byl propad velice dobře připravovaných a slibných projektů. Oba skončily fiaskem. Projekt Matroxu se snažil oslovit širší hráčskou obec, cena byla totiž přijatelnější a projekt nVidie, který šel na jistotu, se snažil zasáhnout nadšence, kterým nabízel komplexní řešení na vysoké úrovni. Ani jeden neuspěl.

    Na podzimní Comdex se 3Dfx dostavila s prototypem karty, aby předvedla, co dokáže. Sellers připravil dvě dema (The Wizard of Tower (4,7MB) a Valley of Ra (2,6MB); pro funkčnost jsou zapotřebí ještě tyto soubory 0,5MB), . Návštěvníci byli sice nadšeni, ale to byl veškerý výsledek. Nebylo možné sehnat výrobce, který by byl ochoten vyrábět karty ve velkém. Hlavní příčinou byla cena, která byla z více než poloviny určena cenou pamětí. Takže pouze výrobní náklady se pohybovaly kolem 450 dolarů na kartu. Prodejní cena by se vyšplhala na nějakých 500 dolarů a žádný výrobce hardwaru si nedokázal připustit, že by vůbec někdo byl ochoten takové peníze za hardware "na hraní" dát.

1996

     Investoři vkládají do projektu 3Dfx další peníze (přes 11,6 milionu dolarů) a 3Dfx stále marně hledá výrobce pro svoji grafickou kartu. Sellers Diamondu nabízí dodávání chipsetu Voodoo po omezenou dobu zdarma, pokud by byl ochoten karty vyrábět. Diamond ale o 3D kartách nechce ani slyšet, protože fiasko s nV1 stálo společnost velké množství peněz a času; podruhé to nehodlá riskovat - zvlášť, když jsou výrobní náklady této karty tak vysoké. Situace se vyvíjela velice nepříznivě; spousta úsilí, výzkumů, peněz a výsledek žádný. Mezitím se objevila další konkurence. ATi přišla se svým 3D Xpression s čipem Rage a společnost S3 s Virge. Obě karty sice byly pomalé, s poměrně nízkou kvalitou obrazu (u ATi způsobenou víceméně špatnými ovladači, u S3 15bit renderingem), ale technologicky na tom byly celkem slušně a hlavně jejich cena byla konkurenceschopná. V poslední třetině roku se ale situace začala obracet. Světové ceny pamětí klesly na zlomek původní hodnoty. A to znamenalo drastické snížení výrobních nákladů karet 3Dfx. Společnost dostala od investorů další finanční injekci (opět 11,6 milionu) a šéf Diamond Multimedia svolil k výrobě (tomu možná kromě ceny dopomohla i konkurence v podobě Hercules či Creative, kteří už svoje 3D karty (na čipech S3 a Rendition vyráběli). Karta dostala název Diamond Monster 3D a obsahovala 4 MB paměti V-RAM (2MB pro textury, 2MB jako frame buffer).

    Her pro Voodoo čipset příliš mnoho nebylo. A s tím se muselo něco dělat, protože pokud není hra, která by na kartě běžela, tak si ji nikdo nekoupí. Původní záměr, přesvědčit Johna Carmacka, aby hru Quake upravil pro rozhraní Glide, pod kterým Voodoo pracovala, skončil katastrofou. Carmack se v té době snažil transportovat Quaka na RRedline (Speedy 3D) (API společnosti Rendition), aby mohl hardwarově běhat na kartě Verité 1000. To byla velice kontroverzní grafická karta. V roce 1996 byla sice technologicky o stupeň dále než konkurence (HW Triangle Setup, Line / Edge AntiAliasing, kvalitní filtrace textur...), i výkonnostně na tom karta nebyla tragicky, ale nedotažené ovladače dělaly svoje. Rozmrzelý Carmack prosbu striktně odmítl. Bylo nutné hledat štěstí jinde. Příležitost se naskytla, protože společnost Core Design dokončovala hru Tomb Raider a souhlasila s dohodou o spolupráci. Tak byla na výstavě E3 Lara Croft akcelerovaná kartou Diamond Monster 3D s chipsetem 3Dfx Voodoo1. Když návštěvníci mohli vidět, jak vypadá hra na kartě Voodoo a jak vypadá v běžné (softwarové) podobě, bylo jasné, kdo má navrch. (že byste taky tu zelenobéžovou flekatou nechtěli :-)

    Voodoo se začala dodávat do obchodů a také prodávat. Situace ale stále nebyla tak růžová, jak si 3Dfx představovalo. Fakt, že se dokonce začali objevovat i výrobci softwaru, kteří chtěli, aby jejich hry běhaly na Voodoo by jiná společnost považovala za dostatečný úspěch. 3Dfx to ale nestačilo. A tak využilo technologické blízkosti svého API Glide s profesionálním OpenGL a následoval druhý pokus přemluvit Carmacka na spolupráci. K tomu se už Carmack přemluvit nechal (rád bych ho viděl, jak to později vysvětloval Rendition) a za velice krátkou dobu přepsal Quaka na OpenGL. Zbytek už zvládli vývojáři z 3Dfx sami. OpenGL miniport je známý dodnes. Tento zjednodušený OpenGL ovladač umožnil hrát Quaka (a později všechny hry založené na jeho enginu) na Voodoo. To bylo pro 3Dfx ohromné plus.

Záměrně uvádím, že pro 3Dfx, neboť pro Rendition a jejich Verité 1000 to byla pohroma. Úkolem Verité 1000 bylo vyhoupnout s pomocí Quaka společnost na vrchol, aby tak "převzala moc" nad trhem 3D akcelerátorů; v horším případě by s 3Dfx vytvořila duel. Vlivem Voodoo se Verité 1000 ale příliš neprodávala, což drasticky snížilo možnosti společnosti pro další vývoj a tak až začátkem roku 1998 přišly Verité 2000 s typy 2100 a 2200. Ty však nepřinesly po výkonové stránce žádnou revoluci, ale přesto šlo o nadprůměr. V době, kdy se objevily, bylo výkonnější jen Voodoo a Riva 128, přičemž pod Direct 3D měla Verite daleko kvalitnější obraz. Rendition se soustředila na technologie: 32bit barvy, podpora AGP a kvalita obrazu, která se d ala srovnat jen s máločím. V zápětí se ale objevila Voodoo2, což pro společnost znamenalo porážku. Poté se Rendition stáhla do ústraní a z pole 3D grafiky tak zmizel velice schopný výrobce čipů, které byly technologicky na výši a jejichž kvalita obrazu a technologická výbava byla opravdu bezkonkurenční.

    Quake a Monster 3D jakoby od té doby patřili k sobě. Následovalo množství výstav a demonstrací, které předváděly Quaka a další hry na kartě 3Dfx.

Snad nejznámější je tento screenshot:

    Dvojnásobné rozlišení (čtyřnásobné množství pixelů na tutéž plochu), 256x více barev a bilineární filtrace textur dokázaly dělat zázraky. Krom Diamondu se do výroby Voodoo pustila hromada dalších společností. Z těch, co existují dodnes mohu uvést třeba InnoVision, Biostar nebo Guillemot (tehdy ještě nevlastnil Hercula). Rozsáhlejší přehled výrobců vč. názvů jejich karet jsem připravil na stránce Voodoo1.

1997

    Prodej Voodoo se rozjel naplno. Úspěch, úspěch, úspěch. Sellers měl konečně splněný svůj sen. Žádná situace ale nikdy není zcela růžová. Pokaždé, když vyjde jakýkoli hardware, který je jednoznačně nejlepší na trhu, a nic mu není schopno konkurovat, se objeví "rejpalové", kteří hledají nedostatky. A první, který se nabízel je samozřejmě ten, že Voodoo je jen přídavná karta, neobsahuje 2D jádro a musí se k ní ještě přikupovat VGA. Tyto "pomluvy" většinou vznikly u konkurence a velice rychle a úspěšně se šířily. Pravda ale byla trochu jinde. Nevím, nečetl jsem, ani jsem nikdy neslyšel o nikom, kdo by si k Voodoo musel dokupovat VGA kompatibilní grafickou kartu. Každý si totiž naopak k VGA dokupoval Voodoo :-). VGA byla samozřejmě v počítači již obsažena. Navíc, jak se po čase zjistilo, Voodoo je schopna i pár podstatných funkcí 2D adaptéru zastávat.

Např. pomocí prográmku Voodoo-Movie je možné na Voodoo přehrávat video (pokud by to primární 2D karta nezvládala). Samozřejmě, že tato funkce je limitována celoobrazovkovým režimem, ale přináší i pár drobných výhod, jako nastavení rozlišení, nebo bilineární filtraci videa, která s přimhouřeným okem může zastoupit postprocessing.

    3Dfx se hájila, že uživatel si alespoň může vybrat primární kartu podle vlastních požadavků a není mu "vnuceno" 2D jádro, které mu nemusí vyhovovat. Což také mělo něco do sebe, obzvlášť když nejlepší 2D měli výrobci nejhorších herních akcelerátorů a  naopak společnost, jako Rendition, nedokázala vytvořit ani takový adaptér, na němž by šlo přehrát video nebo spustit hru bez akcelerace (Doom, Heretic...).

3Dfx se hlavně do ničeho podobného pouštět nechtělo, protože mělo plné ruce práce. Krom toho, že začaly přípravy pro spolupráci se Segou, jejíž nová konzole Dreamcast měla obsahovat právě grafický procesor od 3Dfx, bylo mnoho úsilí potřeba věnovat nástupci čipsetu Voodoo. Nikoli Voodoo2, ale projektu nazvanému Rampage.

    A protože sto krát nic umořilo osla, tak se 3Dfx rozhodla čipset Voodoo mírně upravit. Upravit tak, aby jej OEM výrobci mohli použít a vytvořit kombinovanou kartu. Mimo jiné přibyl i rozšířený Triangle Setup, který ulehčuje CPU. Referenční karty pomáhal dávat dohromady Hercules, ale nakonec se jich ani sám nedržel. Každý výrobce si pak PCB upravil k obrazu svému. A tak se stalo, že Rush mohla obsahovat až 5 různých typů 2D čipů (nejvíce se rozšířily Alliance AT3D, AT25 a Macronix MX86251), které se samozřejmě podstatně lišily, stejně tak jako architektura PCB každého výrobce. Lišilo se i vybavení pamětí. Od 4MB po 8MB. Většina levných výrobců se držela 4MB, což znamená, že Voodoo čipset, který byl stavěný na 4MB dostal v některých případech jen polovic paměti. Některé lepší karty byly vybaveny výstupem pro TV a 3D brýle. Tolik k hardwarové stránce.

    Mezi uživateli karta byla velice neoblíbená. Z výše zmíněných důvodů její výkon "zapadl" mezi konkurenci. Další problém byly některé hry. Přestože na Voodoo běhaly, na Rush nešly ani spustit. Nebyla to zcela vina 3Dfx, jak se zprvu zdálo, ale zčásti vina vývojářů softwaru a někdy i výrobců karet. Někteří programátoři své hry spíše než pro Glide psali pro Voodoo. Rush ale měla trochu jinou architekturu a bylo zapotřebí, aby software komunikoval přes Glide a ovladače karty už odvedly svoji práci. Z pohledu běžného člověka ale šlo o problémovou kartu, o níž ani nevěděl, jaké má 2D jádro (lišilo se to téměř kus od kusu). Rush znamenala pro 3Dfx neúspěch, i když ne tak velký, jak je často prezentováno. 3Dfx totiž prodávala jen 3D chipsety, takže většinu schytali OEM partneři.

    Společnost tento problém příliš nepoznamenal a jelo se dál. Partnerství se Segou, příprava Rampage, narůstající prodeje Voodoo. Krásné výhledy. Kdo by si je taky nechal kazit...