Console

Vamos dar uma olhada nos componentes no interior do console de um PlayStation 2 e saber quais são suas capacidades (verifique primeiro Como funcionam os sistemas de videogame para uma apresentação geral aos consoles de jogos).


Vizualização dos processadores Emotion Engine e Graphic Synthesizer

 

  • Processador: 128-bit "emotion engine"
    • velocidade do relógio do processador: 300 MHz
    • co-processador Floating point unit (FPU) operando a 6,2 gigaflops
    • velocidade do barramento: 3,2 GB por segundo
    • núcleo original da CPU do Play Station como processador I/O

     

  • Gráficos: "sintetizador de gráficos"
    • 150 MHz
    • armazenamento auxiliar integrado embutido
    • 4 MB VRAM
    • resolução: 640x480 ou 320x240 entrelaçado
    • cores: 24-bit (16,777,216) no máximo, bem como o modo de 16-bit (65,536)
    • motor geométrico:
      • canal alfa
      • antiatalho
      • superfície Bezier
      • sombreamento Gouraud
      • mapeamento Mip
      • correção de perspectiva
      • z-buffer
    • resolução de polígonos: 75 milhões de polígonos por segundo

     

  • Áudio: SPU2 (+CPU)
    • canais: 48
    • taxa de amostras: 44,1 KHz ou 48 KHz
    • memória: 2 MB RAM
    • saída ótica digital

     

  • Memória: 32 MB RDRAM

     

  • Sistema operacional: Sony

     

  • Mídia do game: 4,7-GB DVD
    • CDs originais do PlayStation
    • capacidade para DVDs de vídeo
    • capacidade para CDs de áudio

     

  • Compartimento do drive (para disco rígido ou interface de rede)

     

  • Outros atributos:

Assim como o PlayStation original, a CPU do PS2 é um processador RISC. RISC em inglês significa conjunto reduzido de instruções computacionais, o que quer dizer que as instruções e computações efetuadas pelo processador são mais simples e em menor quantidade. Além disso, os chips RISC são superescalares: podem efetuar múltiplas instruções ao mesmo tempo. Essa combinação de capacidades (executando múltiplas instruções simultaneamente e completando cada instrução mais rápido porque ela é mais simples), permite que a CPU tenha um desempenho melhor do que muitos chips de clock muito mais rápido.


A incrível quantidade de calor gerada pelos processadores exige esse dissipador enorme

O floating point unit (FPU) é um processador especial, especializado em lidar com equações matemáticas complexas, especialmente as que incluem números não inteiros. Esses cálculos são comumente chamados de floating point operations porque o ponto decimal pode se mover ou "flutuar", dependendo do resultado do cálculo. A complexidade de tais números criará um engarrafamento enorme se o processador tiver de ocupar seu tempo fazendo cada cálculo. Para aliviar isso, os números não inteiros são enviados para o FPU.

A velocidade na qual o FPU consegue processar esses cálculos é expressa como operações de pontos flutuantes por segundo (FLOPS). Um gigaflop equivale a um bilhão deles. Então, o FPU de 6,2 gigaflops do PS2 consegue executar 6,2 bilhões de operações de pontos flutuantes em um segundo.

O PS2 tem vários efeitos de hardware controlados pelo Graphics Synthesizer (sintetizador de gráficos). Eles incluem um canal alfa, superfície Bezier, correção de perspectiva e mapeamento mip.

O PS2 usa o canal alfa para adicionar efeitos de transparência a um objeto. Esse é um modo de gráficos especial usado em vídeo digital, desenhos animados e videogames para conseguir certas aparências.

  • 24 bits são usados para definir as quantidades de vermelho, verde e azul, (8 bits para cada informação), necessárias para criar uma cor específica.
  • Outros 8 bits são usados para criar uma escala de cinza máscara, que funciona como uma camada separada para representar os níveis de transperência dos objetos.
  • O grau de transparência é determinado por quão escuro é o cinza em que o canal alfa está.
  • Fazendo uma parte da máscara em cinza escuro, pode-se fazer que um objeto pareça ser muito transparente.
  • Fazendo-a em cinza claro, pode-se criar efeitos especiais de neblina ou água.

A superfície Bezier é um processo de modelagem 3-D que calcula quantos polígonos são necessários para criar um objeto. Ele dá base para o nível de detalhe necessário para fazer que o objeto pareça suave. O PS2 só executa esses cálculos em objetos baseados na superfície Bezier que estão no jogo. A correção de perspectiva faz o mapa de textura ter a mesma taxa do objeto no qual ele está mapeado.

O mapeamento mip é um processo legal. Ele é uma forma de mapear como os diferentes tamanhos de cada mapa de textura são feitos. Em sua essência, o processador reconstrói a aparência de um objeto com uma imagem mais detalhada conforme você se aproxima do objeto no jogo. Vamos ver como o PS2 usa esses mapas no mapeamento mip trilinear:

  • o sistema calcula a distância de seu ponto de vista em relação a um objeto do jogo;
  • o sistema carrega os mapas de textura para o objeto. Nossos três mapas serão de 64x64 (grande), 32x32 (médio) e 8x8 (pequeno);
  • o sistema determina o tamanho exato que a imagem do mapa precisa ter: digamos 16x16 para nosso exemplo;
  • baseado no tamanho, ele decide qual dos mapas de texturas serão usados. Em nosso exemplo, ele deve escolher os mapas de textura médio e pequeno;
  • ele interpola (através de médias) os dois mapas de textura, criando um mapa de textura especializado de 16x16, que será aplicado no objeto.
O objetivo é usar o menor mapa de textura possível, dada a distância que o objeto está do jogador. Quanto menor o mapa de textura, menor a carga de processamento. Em objetos próximos, entretanto, mapas de textura pequenos criam uma superfície granulada feia. Por essa razão, usam-se mapas de textura maiores em casos assim.