電腦達人養成計畫 5-7：3D 圖形初登場與 1990 年代的「準」3D 圖形加速卡

ATI Technologies, Inc.

接下來我想談的是以後幾乎在每篇當中都能占有篇幅的 ATI，在收購 Tseng Labs 之前 ATI 就已經進入個人電腦 3D 即時繪圖的領域了，最早的相關產品可以追溯至 1995 年，與 Trident 不同，ATI 還是老樣子走比較高價位、高等級的路線，因此 Trident 與 ATI 之間的競爭關係不算。

ATI 3D Rage (Mach64 GT)

發佈年代：1995 年 11 月
理論像素填充率：40 MPixel/s
理論材質填充率：40 MTexel/s
API 支援等級：Direct3D 5.0 (「非常」不完整)、OpenGL 1.0 (僅軟體、2D)

第一代 3D Rage 是 ATI 旗下第一款可以支援部分 3D 圖形加速功能的產品，如同 Trident 一般 ATI 也選擇了以原有的 2D 圖形加速晶片作為基礎來延伸出自家的第一款 3D 圖形加速晶片，3D Rage 的核心基本上就只是改進版本的 Mach64 (稱為 Mach64 GT)，使用此款晶片的首款顯示卡以 ATI 3D Xpression 為名發售，最高提供 2 MB 的 EDO 顯示記憶體。

從前面的敘述我們可以知道，3D Rage 本質上其實根本就依然只是一張 2D 圖形加速卡，不過當時 ATI 在宣傳的時候是特別強調了這款晶片的 3D 處理能力足以「遠遠將對手甩在後頭」，但實際上並無法完整支援 Direct3D API (某種程度上與微軟後來將新版 DirectX 延期並納入許多額外的改變有關)，因此 3D Rage 的相容性表現可說是相當地差勁，許多當時推出的新遊戲都無法在 3D Rage 上獲得充分發揮 (即便 ATI 在那些後來納入的功能以外的部分都做得還不錯)，種種缺點疊加以後幾乎可說是與 2D 圖形加速卡沒兩樣了，這也造成了初代 3D Rage 的市場表現並不成功。

ATI 3D Rage II (Mach64 GT-B)

發佈年代：1996 年 09 月
理論像素填充率：60 MPixel/s
理論材質填充率：60 MTexel/s
API 支援等級：Direct3D 5.0 (不完整)、OpenGL 1.0 (僅軟體、2D)

由於 ATI 自己也很清楚 3D Rage 有著難以解決且無法忽視的相容性問題，因此在隔年 ATI 就推出了第二代的 3D Rage II，同樣是以 Mach64 為基礎，但經過大幅度的修改與重新設計及運作時脈拉高 1.5 倍，在像素與材質的理論填充率上都是上代的 1.5 倍，顯示記憶體容量最高可以高達 8 MB 的 SDR SDRAM，頻寬也從原本的 0.32 GB/s 翻倍為 0.664 GB/s，整體下來 3D 圖形的性能幾乎翻了一倍，是相當明顯的提升。

更重要的是在 3D Rage II 上 ATI 針對驅動程式能夠調控的部分與支援的 API 進行了補強 (特別是補上了上代產品缺乏的硬體深度緩衝區 Z-buffer)，因此在 3D Rage II 上使用 Direct3D 等 API 已經沒有太大的問題，也能透過第三方驅動程式來搭配 OpenGL 使用，並納入了對 MPEG-2 影片硬體解碼的支援。

之後 ATI 又針對 3D Rage II 陸續推出了 II+、II+DVD 與 IIc 等衍伸改進版本，在三角形生成能力上有了一些幅度不小的改進，但在材質對應效率不高與深度緩衝區的改進方面則沒有太大長進，要留待下一代 Rage Pro 才有比較大的改變，因此也有不少人認為 Rage Pro 才是 ATI 第一張真正的 3D 圖形加速卡。

S3 Graphics

接下來本篇要談的最後一個廠商是在 1990 年代後半扮演個人電腦 2D 圖形世界霸主角色的 S3 Graphics，在過去幾年內有著爆炸性成長的 S3 Graphics 在進入 3D 時代時踢到了一塊非常大的鐵板。

S3 ViRGE

發佈年代：1996 年 07 月
API 支援等級：Direct3D 5.0、OpenGL 1.0 (僅軟體)

ViRGE (Video and Rendering Graphics Engine) 是 S3 第一款同時可以作為 2D 與 3D 圖形加速晶片的產品，而 S3 也採用了類似 ATI 與 Trident 的作法，也就是使用現有的 2D 圖形加速晶片進行延伸以尋求快速發展新的 3D 圖形加速器，因此 ViRGE 是使用 S3 Graphics 旗下最具盛名的 Trio64V+ 改進而來。

在 ViRGE 上，S3 Graphics 使用了與 ATI 與 Trident 相似的作法，而最終 S3 Graphics 也嘗到了差不多的結果，那就是這張卡實際上根本只有 2D 圖形加速卡的功能，3D 圖形的部分根本就不堪用 (不過 S3 Graphics 的狀況應該是這三家公司之中最好的，因為 ViRGE 的 3D 圖形演算慢歸慢但不至於都是破圖與錯誤，也沒有發生重大的相容性問題，再加上 S3 Graphics 在 2D 圖形方面的實力確實堅強)，最終使得大多數選購這系列顯示卡的人都只把 ViRGE 當成一般的 2D 圖形加速卡使用，下面的影片就是以 ViRGE 玩遊戲的實際狀況：

而在 1996 到 1998 年之間，S3 Graphics 仍然陸續為 ViRGE 系列推出後續的衍生版本，例如 ViRGE/DX 將內建的三線性過濾功能速度提升並改進了透視補正的功能、ViRGE/GX 則是增加對新式 SDRAM 顯示記憶體的支援能力，後續的小改版 ViRGE/GX2 (下圖) 則又增加了對 AGP 介面的支援 (算是世界上最早一批支援 AGP 介面的顯示卡，不過由於太早推出因此與正式公告的 AGP 標準有一些出入)。

至於 S3 Graphics 真正夠格的 3D 圖形加速卡，則是要等到 1998 年的 Savage 3D 系列才能見到。