La petite histoire de la 3D Hardware

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Dans le domaine de la 3D les années 80 et 90 ont été marquées du sceau de Silicon Graphics. Ce sont les premiers à avoir équipé leurs stations de travail de fonctions 3D câblées. Du haut de leurs stations Iris, Octane, Onyx ou Reality Engine qui frisaient les quelques centaines de milliers de francs, les chercheurs pouvaient visualiser des objets en temps réel. Mais attention, rien de très excitant : une forme géométrique simple et rarement texturée... A cette époque les grands softs pour réaliser des images de synthèses s'appelaient TDI, Wavefront, Caligari, Alias, Softimage,... Du côté de la CFAO, là aussi la pression était forte (Autocad, Catia...) pour améliorer l'affichage de données.

C'est au début des années 1990, que le mouvement s'accélère : Silicon Graphics lance sa gamme Indigo (les premières stations estampillées Silicon Graphics abordables, ou presque) avec des fonctions 3D. Le haut de gamme bénéficie de fonctions 3D hardware avancées. Les stations H.P. deviennent aussi plus musclées côté 3D, grâce en particulier au rachat d'Apollo. Les projets de simulation de vol temps réel sortent aussi des laboratoires de l'armée. Les solutions hardware proviennent de Evans & Sutherland. Deux facteurs vont projeter la 3D sur le devant de la scène : les premiers effets spéciaux photoréalistes en images de synthèse (utilisés dans la pub et le cinéma : Abyss, Terminator 2, Jurassic Parc...) et les jeux vidéos utilisant la 3D en temps réel (tandis que les intros profitent de 3D précalculée). Les précurseurs en matière de jeux vidéo 3D sont : Sentinel, Le Capitaine Blood (Cryo), Psynosys, Microprose (simulateurs de vol)...

Rapidement le PC va devenir la machine de prédilection des jeux vidéos et en moins de quelques années la puissance des PC va se rapprocher de celles des stations de travail, et même les dépasser ! Au début, tout le monde copie le meilleur de Silicon Graphics : de la librairie graphique Open GL au design des stations de travail. Les grands constructeurs lancent des stations de travail PC sous NT: Intergraph (TDZ), Compaq, Digital (NT-Alpha), H.P. (vizualize), IBM (Intellistation). Pour le sous-ensemble graphique ces sociétés font confiance à 3D Labs (glint), Oxygen, Evans & Sutherlands... Les postes sous NT accueillent 3D Studio Max, Lightwave, Softimage (Microsoft oblige...) et ne regrettent que l'absence d'Alias, disponible exclusivement sous IRIX (l'UNIX de Silicon). Il ne reste malheureusement plus beaucoup d'arguments pour les stations Silicon, et Silicon décide de fabriquer des PC... Le mythe compte ses dernières heures ! Silicon devient SGI et espère en vain retrouver sa place de leader en lançant des stations PC sous NT et son logiciel phare Maya... Si Maya a été un succès (principalement en raison des lenteurs de développement de Softimage passé des mains de Microsoft à celles d'Avid), le reste a été un échec cuisant. Aujourd'hui les stations SGI se cloisonnent au calcul scientifique (après avoir racheté Cray Research) et au traitement vidéo sous Flame (mais là encore, le PC gagne des parts de marché).

Au milieu des années 90 la 3D comptent beaucoup d'acteurs, le premier est sans aucun doute S3 qui lance une accélération 3D hardware (Virge) sous Windows 95 et directX. Le coprocesseur graphique prend en charge les textures, et certains effets de lumières pour décharger le processeur. A cette époque pour soulager efficacement le processeur, il faut se tourner vers des solutions plus coûteuse (les cartes Glint développées par 3D Labs intègrent un co-processeur arithmétique et dépassent facilement 10 KF). En quelques années, les cartes graphiques de PC vont décupler leurs puissances... En 1997, c'est le règne de la Vodoo de 3Dfx (composé d'anciens ingénieurs de Silicon Graphics) qui imposent leurs cartes graphiques et leur librairie Glide (dérivée de l'open GL) face à Direct 3D. Le secteur des cartes vidéo 3D grand public va connaître une concurrence sans pareil. Tant et si bien que les cartes professionnelles n'auront plus aucun atout particulier. Pis encore, SGI intègre dans ses PC les cartes 3D de Nvidia (rebaptisées pour l'occasion Vpro).

A la fin des années 90, il ne reste plus que deux acteurs dans le monde de la 3D : Ati et nVidia. Exit S3, 3Dfx, TNT, Oxygen, Cirrus Logic, Matrox, Tseng Lab, Diamond, SGI, intense3D, Number nine, Videologic... A noter la résistence de 3D Labs (créé en 1984) qui dans le monde professionnel a la meilleure gamme de produit (Wildcat, Oxygen et Permedia). Les processeurs 3D déchargent le CPU des calculs géométriques complexes et les cartes graphiques deviennent plus musclées que les cartes mères ! Intel a jeté l'éponge au bout de 6 mois d'activité dans la course aux processeurs 3D (cartes graphiques équipées du processeur i740). nVidia (fondé en 1993) est le leader incontesté et impose à ses concurrents un cycle de renouvellement des technologies très rapide. Seul à avoir résisté : Ati, mais pour combien de temps ?

La 3D rythme l'évolution des PC : le sous-ensemble graphique devient plus important que le reste des composants du PC. Les cartes dédiées aux applications professionnelles sont surplantées par les solutions "grand public" : la visualisation en temps réel chère aux scientifiques a profité des progrès réalisés dans ce domaine par.... le monde des jeux vidéos ! La progression est effrénée et dépasse toutes les prévisions. Il faut dire que les objectifs fixés par les entreprises travaillant dans la 3D sont très ambitieux : reproduire fidèlement la nature, dans toute sa beauté et sa complexité !