[Test] 3DFX Voodoo Graphics – L’outsider

Nul ne sait exactement à quoi ressembleront les jeux de l’an 2000, mais une chose est sûre : ils seront en 3D. L’arrivée de Duke Nukem 3D l’été dernier, puis de Quake quelques semaines plus tard, laisse présager un grand chambardement dans les moteurs graphiques des jeux vidéo. Côté hardware, les fabricants fourbissent leurs armes. Après le très impressionnant PowerVR de NEC, nous allons nous intéresser aujourd’hui à 3DFX Interactive, une marque inconnue qui prétend – elle aussi – révolutionner la 3D sur PC.

À quelques jours de Noël, les annonces se multiplient de toutes parts et il n’est pas simple d’y voir clair. Même Intel se lance dans la bataille avec ses futures puces « MMX » qui devraient débarquer dans les jours/semaines à venir. Dans tous les cas, il est question de vidéo et de 3D dite « accélérée ». Il s’agit en gros de déporter sur un coprocesseur dédié le travail de calcul effectué pour l’instant par le processeur. Pour mieux comprendre, un petit retour en arrière s’impose. Jusqu’à présent, la plupart des jeux « 3D » simulaient l’effet de profondeur en se basant sur un moteur graphique en deux dimensions via des artifices divers. Les techniques « 2.5D » se sont améliorées entre Wolfenstein 3D, Doom puis Doom 2 pour arriver à leur paroxysme avec Duke Nukem 3D, d’une beauté inégalée à ce jour. Rapidement, les fabricants de cartes graphiques ont cherché à accélérer l’affichage de la 2D pour permettre de jouer en haute résolution (souvent 640×480 au lieu de 320×240). À ce petit jeu, la Matrox MGA Millenium reste imbattable et surpasse aisément les puces des deux grands concurrents historiques, à savoir S3 avec son Trio 64 et ATI avec son Mach 64. Malgré tout, l’impact des cartes accélératrices 2D demeure toujours inférieur à celui du CPU : n’espérez pas gagner plus de 25 % en remplaçant votre S3 Trio 64 par une Millenium par exemple.

La situation était figée au début de cette année quand la folie « 3D » s’est emparée de tous les fabricants. Il faut dire que le récent Quake d’id Software – à défaut d’être un bon jeu – inaugure un moteur réellement tridimensionnel, aux capacités plus qu’impressionnantes. Le marché se scinde désormais en deux familles : les cartes vidéo 3D, qui intègrent une partie 2D, et les cartes accélératrices 3D, qui en sont dépourvues. Dans la première catégorie, on trouve l’ATi 3D Rage, le S3 Virge et la récente Mystique de Matrox. D’autres fabricants obscurs existent également, comme Rendition avec son Vérité V1000 ou Nvidia et son NV1, mais à défaut d’un support des développeurs, nul doute qu’ils ne feront pas long feu. Il faut savoir en effet qu’à défaut d’une standardisation des API, chaque jeu doit être adapté spécialement pour chaque puce 3D. Microsoft essaye bien d’uniformiser les quelques jeux sous Windows 95 avec son API « DirectX » (désormais en version 3.0) mais le résultat reste loin d’être convaincant pour le moment. La seconde catégorie de produit, les cartes accélératrices 3D, n’embarquent pas de partie « 2D » : elles viennent donc en complément d’une carte 2D classiques. C’est le cas de la puce PowerVR PCX1 qui équipe la fameuse Apocalypse 3D de VideoLogic/NEC qui n’avait jusqu’à présent pas de concurrente. C’est dans cette catégorie que vient se ranger le nouveau SST-1 – qu’il convient d’appeler Voodoo Graphics – du californien 3DFX Interactive.

La 3DFX Voodoo connectée à une Matrox Millenium via son câble de chaînage externe. À droite, une bonne vieille Sound Blaster 16.

 

De SGI à 3DFX
La marque ne vous dit probablement rien et pour cause : fondée fin 1994 par des anciens de Silicon Graphics, elle n’a à son actif qu’une annonce sur le papier au Comdex de 1995 pour une puce 3D destinée tant aux PC qu’aux bornes d’arcade. C’est justement celle-là que nous allons tester aujourd’hui. Parlons un peu technique. Contrairement aux PowerVR qui utilisent le bus PCI pour transmettre le framebuffer à la carte 2D, ici, le lien est effectué via un câble de bypass externe. Cette technique permet de s’affranchir des limitations du bus. Les cartes Voodoo sont basées sur deux puces : FBI (frame buffer interface) et TMU (texture mapping unit). La première est en charge de la communication avec le CPU via le port PCI. Elle implémente aussi les fonctions 3D basiques telles que le Gouraud Shading (qui permet des effets d’ombrage propres sur des polygones), l’Alpha Blending (gestion de la transparence), le Z-Buffering (qui sert à ne pas calculer des objets 3D masqués par d’autres sur un plan plus proche) ou le Dithering (tramage). Le FBI contrôle également la sortie vidéo, transmise à l’écran via un DAC. La seconde puce (TMU) est une unité de gestion des textures. Elle supporte le mipmapping (adaptation de la résolution de la texture en fonction de l’éloignement de l’objet) et le filtrage bi- et tri-linéaire (qui lisse les effets d’escalier). À noter que le filtrage tri-linéaire avec mipmapping exige deux passes, contrairement au bilinéaire.

 

Le schéma de principe de la 3DFX Voodoo

 

Les deux puces (FBI et TMU) sont cadencées à 50 MHz et fonctionnent de concert. Chacune dispose de son propre accès 64 bits à une mémoire dédiée dont la capacité peut respectivement varier de 2 à 4 Mo d’EDO (pour le framebuffer du FBI) et de 1 à 8 Mo pour stocker les textures du TMU. La bande passante disponible est alors de 2×400 Mo/s. En pratique, toutes les cartes actuellement disponibles sur le marché utilisent 2 Mo de mémoire graphique pour chaque unité, soit 4 Mo en tout. Le Voodoo est capable d’utiliser des textures de 256×256 pixels au maximum, avec une profondeur de 16 bits (soit 65 536 couleurs). 3DFX utilise également un système de compression propriétaire (FXT) pour les textures, afin d’augmenter la bande passante et la quantité de mémoire disponibles pour les textures. Les 2 Mo utilisés pour l’unité FBI permettent de gérer une image en 640×480 en 65 536 couleurs avec un buffer de profondeur de 16 bits. Sans gestion du Z-Buffer, il est même possible de monter en 800×600. Le contrôleur vidéo de la Voodoo peut atteindre une fréquence de rafraîchissement de 100 Hz en 640×480 et 75 Hz en 800×600. Techniquement, 3DFX a pensé son architecture pour fonctionner avec 1, 2 ou 3 TMU connectés sur un seul FBI afin d’augmenter les performances, mais pour l’instant, ces configurations n’existent pas.

GLIDE : MiniOpenGL
Cette débauche de puissance paraît impressionnante sur le papier, mais sans une bibliothèque (API) facile à utiliser pour en tirer parti, tous ces efforts risquent d’être vains. Contrairement à des acteurs majeurs comme Matrox ou ATi, 3DFX n’a ni le budget ni la notoriété pour convaincre les développeurs de le suivre sur ses belles paroles. Et c’est justement là que le fabricant pourrait tirer son épingle du jeu. Alors que ses concurrents proposent tous des API propriétaires, alambiquées et, de l’aveu des programmeurs, fastidieuses à utiliser, 3DFX propose une API qui semble simple et efficace : le GLIDE. Pour résumer, le fabricant est parti d’OpenGL et l’a simplifié au maximum, supprimant les 3/4 des fonctions les moins utilisées pour ne garder que l’essentiel, entièrement traité en hardware. En pratique, un développeur d’Ubisoft nous a effectivement confirmé que l’implémentation du GLIDE était « de loin » la plus simple à utiliser pour l’instant. Pour ne pas gâcher la fête, cela n’empêche pas la Voodoo d’être également compatible avec Direct3D et l’OpenGL « complet » par l’intermédiaire de pilote-convertisseur (wrapper) qui les adapte au GLIDE. Mais dans ce cas, impossible de tirer la quintessence des capacités de la carte.

Setup des tests : une machine de guerre !
On n’attrape pas les mouches avec du vinaigre. Pour ce test, nous avons assemblé une machine très haut de gamme digne de nom. D’abord, un Pentium 166 MHz, la version 200 MHz restant pour l’instant absolument hors de prix. Nous l’avons monté sur une carte mère Asus P55T2P4 (chipset 430HX), qui a le bon goût d’embarquer 512 Ko de cache L2 « on board ». Pour être sûr de ne pas souffrir de problèmes de mémoire, nous l’avons équipée de 32 Mo de RAM EDO. Côté 2D, c’est évidemment la Matrox Millennium qui prend place dans un port PCI. Le son est assuré par une Sound Blaster 16, dont la compatibilité s’avère optimale, contrairement aux récentes AWE 32/64. Le stockage se constitue d’un disque dur Quantum Fireball SE de 2.1 Go (PIO 4 évidemment) et d’un lecteur CD Mitsumi 4x. Pour l’affichage, nous utilisons l’un des meilleurs moniteurs actuels, un Vision Master 15 d’iiyama, capable d’afficher une résolution de 1280 x 1024 pixels. Comptez tout de même aux alentours de 15 000 francs pour cette machine de course.

 

Enfin 30 fps en 640 !!!
Mais assez de blablas, il est temps de passer aux tests. Pour l’installation, la carte 3DFX générique qui nous a été fournie se connecte dans n’importe quel slot PCI. Pas d’IRQ ni de DMA à gérer, pas de drivers à rajouter dans le config.sys : il suffit de connecter le lien VGA vers la carte 2D, de connecter l’écran sur la Voodoo et tout fonctionne. Pour une fois, l’appellation Plug & Play n’est pas usurpée ! Reste ensuite à trouver des jeux compatibles. Beaucoup nécessitent un patch qu’il faudra récupérer en kiosque, via le CD d’un magazine. Si vous faites partie des quelques chanceux à avoir accès à l’Internet ou à Compuserve, vous pourrez probablement aussi télécharger en ligne le fichier requis. Comptez au moins 30 minutes avec un modem V.34 classique à 28.8 ou 33.6 Kbit/s pour un fichier de 5 Mo. Nous avons commencé nos tests sous DOS 6.22 avec Descent II, MechWarrior 2 et surtout, le tout récent Tomb Raider. Et inutile de faire durer le suspense plus longtemps : le résultat est impressionnant, bluffant, sidérant. Sur notre machine de test où nous jouions normalement en 320×240, nous pouvons désormais profiter du jeu de manière parfaitement fluide en 640×480 ! Bien mieux encore, l’image n’a plus rien à voir : adieu pixels et effets d’escalier. Désormais, tout est lissé à la perfection. Quiconque passera derrière votre écran ne pourra qu’être admiratif devant une telle qualité graphique. Mais le coup de grâce arrive sous Windows 95 (OSR2), pourtant haï des joueurs. Nous avons pu nous procurer un patch 3DFX/OpenGL pour Quake et le rendu s’avère ahurissant, tant sur la qualité d’image que sur la fluidité. Les effets de lumière et de brouillard sont tout particulièrement réussis et très réalistes. Pourtant extrêmement gourmant, Quake tourne à merveille en 640×480. Mieux, même avec un Pentium 120 MHz, le résultat est excellent : l’accélération 3D offerte par la Voodoo soulage le processeur à tel point qu’un Pentium 150/166 MHz n’est pas indispensable pour jouer à Quake ! Même les jeux DirectX 3.0 se comportent de manière correcte, en particulier Monster Truck Madness.

 

 

Oui mais ?
Si les jeux dédiés 3DFX sont absolument fabuleux, on peut toutefois apporter quelques petits bémols. Tout d’abord, en 2D, le signal en provenance de notre Matrox Millenium – pourtant irréprochable – souffre d’une baisse notable de qualité en passant par le câble VGA de bypass. Une trame apparaît distinctement en SVGA (800×600) sous Windows sur notre moniteur Iiyama haut de gamme, au niveau des caractères. En 1024×768, le phénomène s’accentue encore plus. Difficile de dire si ce défaut provient de la qualité du câble ou de la Voodoo en elle-même, mais une chose est sûre : sous Windows, nous avons vite choisi de connecter directement le moniteur à la carte 2D, quitte à faire un étrange gymkhana sous le bureau à chaque fois que nous souhaitions jouer à un jeu 3DFX. Ensuite, si Quake ne souffre d’aucun bug graphique notable, la majorité des autres jeux affichent souvent un ou deux petits défauts graphiques. Sous Tomb Raider par exemple, il n’est pas rare de trouver une mince ligne noire entre deux textures en mode 3DFX. On pourrait également reprocher à la Voodoo de ne pas gérer l’affichage en millions de couleurs, mais là, on pinaillerait.

 

 

Reste à parler du prix. La Voodoo se trouve actuellement aux alentours de 2 000 francs, soit le prix d’un Pentium 150 MHz. C’est cher. Très cher. À titre de comparaison, toutes les autres cartes 3D (PowerVR, Rendition, Rage, Mystique, …) se négocient entre 1 000 et 1 500 francs. Si le jeu en vaut la chandelle en termes de qualité graphique, encore faut-il connaître la pérennité d’un tel investissement. Aujourd’hui, malgré toutes ses qualités, nul ne peut dire si 3DFX parviendra vraiment à s’implanter durablement sur le marché. Ses concurrents actuels, bien plus puissants, ayant déjà tous annoncé des cartes 3D qu’ils jurent dignes de rivaliser avec la Voodoo. Le fabricant semble tout de même avoir marqué des points avec son API GLIDE, ce qui n’est pas le cas des autres. Si vous craquez malgré tout, prenez garde à ce que le reste de votre machine soit à la hauteur ; 16 Mo de RAM et un Pentium 100 paraissent le strict minimum. À noter enfin que nous avons rencontré plusieurs problèmes sérieux (instabilités et plantages divers) avec un Cyrix 6×86 P166+. Si votre PC est basé sur ce CPU, nous vous conseillons d’attendre quelques mois afin que les bugs soient résolus (s’ils peuvent l’être…).

Du lourd à venir
Le succès d’une carte 3D dépend plus du support qu’elle parvient à obtenir des développeurs de jeux que de sa puissance pure. C’est clairement sur ce point que la technologie PowerVR a péché lors de son lancement en début d’année. Videologic travaille toutefois d’arrache-pied pour pousser sa puce et de gros blockbusters comme Wing Commander 5 ou Flight Unlimited 2 devraient la supporter. Côté 3DFX, beaucoup d’éditeurs ont d’ores et déjà annoncé qu’ils proposeraient des versions « Voodoo » de leurs prochains gros titres. C’est par exemple le cas de simulations comme Formula 1, EF 2000 ou Falcon 4.0. Plus ambitieux encore, les prochains Doom-like d’Epic Megagames (« Unreal ») et de 3D Realms (« Prey ») tireront aussi parti de la carte de 3DFX. Nous avons pu voir récemment une version de POD tourner sur la Voodoo et le moins que l’on puisse dire, c’est qu’elle était plus convaincante que celle qu’Intel fait tourner actuellement dans les rédactions pour promouvoir ses futurs Pentium « MMX »…

 

Dernière minute !
Les rotatives commencent déjà à tourner que nous apprenons une information de 3DFX : un nouveau modèle baptisé « Voodoo Rush » devrait voir le jour dans les 6 mois qui viennent. Il s’agira d’une Voodoo accompagnée d’un chip 2D sur la même carte.

 

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Doc TB
Détracteur en chef, journaliste total, combat le bullshit marketing depuis 2001, ce qui lui vaut régulièrement procès et menaces. Particularité : dilapide l'argent de la rédaction en produits divers et variés qu'il pourrait très bien obtenir gratuitement via les constructeurs (contre un ou deux points en plus sur la note). Détruit au final lesdits produits en cherchant à les améliorer ou pour éprouver leur résistance aux courts-circuits.