FuryGPU - 一块由爱好者从零开始构建的开源GPU硬件

FuryGPU - 一块由爱好者从零开始构建的开源GPU硬件 迪伦-巴里（Dylan Barrie）是一名游戏开发人员和硬件爱好者。在过去 14 年的游戏行业职业生涯中，Barrie 主要专注于图形渲染的软件方面。不过，四年前他开始利用业余时间开发定制的全栈 GPU。巴里说，从头开始创建图形卡的过程简直是地狱般的煎熬，但经过四年的不懈努力，他终于可以与大家分享他的心血，现在附加卡的设计工作已基本完成。FuryGPU是基于 Xilinx Zynq UltraScale+ FPGA 设计的"真正的硬件 GPU"。该卡使用定制的印刷电路板，通过一个 PCIe 插槽与主机连接。FuryGPU 可支持相当于 20 世纪 90 年代中期"高端"显卡的硬件功能，并为现代 Windows 版本提供完整的软件和驱动程序栈。该图形处理器可以以实时、可玩的帧速率渲染那个年代的游戏。巴利公司最终将通过开源许可发布硬件原理图、软件和驱动程序。这位硬件自制者说，他决定从头开始制造图形处理器，因为他不知道 GPU 如何工作的"实际细节"。由于对软件方面的 3D 渲染过程"极为熟悉"，巴里意识到创建 GPU 可能是一个虽然艰巨但可行的个人项目。他花了"无数个小时"学习 FPGA 芯片如何工作，以及如何通过硬件描述、验证和实现语言SystemVerilog 来构建芯片设计。巴里说，设计 PCIe 图形卡的原理图是一项"艰巨的工作"。编写 Windows 驱动程序是该项目最痛苦的任务，这也许不足为奇。开发人员编写了与 GPU 通信的自定义图形 API，并创建了管理显示和音频信号的 Windows 内核驱动程序。FuryGPU 可以以每秒 60 帧的"稳定"速度渲染《雷神之锤》（1996 年发布的初代），这对 90 年代的游戏玩家来说是一种真正的享受。Barrie 计划在他的 FuryGPU 博客上撰写更多关于 GPU 制作冒险的文章，从显卡的纹理单元开始。他还希望优化他的定制《雷神之锤》构建版本，使其运行速度更快。 ... PC版： 手机版：

程序员从零开始制作流畅的3D图形引擎 并在DIY的GPU上运行

程序员从零开始制作流畅的3D图形引擎 并在DIY的GPU上运行 这并不是 Fish 首次涉足自制图形。他最初用 WebGL 开发了用于网络浏览器的"Pescado"引擎，然后将其移植到用于 PC 显卡的 OpenGL 上。不过，在低功耗微控制器上实现流畅的 3D 渲染是一次重大飞跃。Fish 的引擎被命名为"ESPescado"，用于 ESP32 移植，完全使用 C++ 和 OpenGL 手工制作。他从零开始创建了向量、矩阵和渲染数学库。正如 Fish 解释的那样，"物理和几何处理发生在 3D 中，但在 2D 显示器上显示图像时，只能绘制 2D 点"。ESPescado 使用透视投影技术将 3D 物体平面化为屏幕上的 2D 物体。此外，它的响应速度也相当快。得益于 ESP32 的双核设计，Fish 的代码可以在一个内核上以每秒 700 帧的速度处理物理和输入处理，而另一个内核则专注于以每秒 40 帧的速度流畅地渲染线框。制作硬件本身就是黑客的梦想：一个小巧的 1.9 英寸 320 x 160 像素显示屏，周围环绕着 ESP32 大脑，配上可实现全 3D 控制的外置操纵杆。其中一个操纵杆甚至可以连接到手指上，带来身临其境的体验。加速计提供运动输入，用于调整游戏中的摄像头。在引擎盖下，ESPescado 使用网格、顶点和矩阵等标准 3D 工具包。网格由三角形的点和线构成，是视频游戏中的基本物体和地形。然后，引擎可以应用缩放、旋转和定位等变换，将这些网格放置在虚拟 3D 世界中。YouTube 上的一个演示展示了 ESPescado 的运行情况，Fish 在黑色背景中操纵一个简单的绿色三角形物体。它让人们对该引擎的功能有了一个基本的了解，表明即使是最基本的三维图形也可以根据第一原理进行开发。对于工匠和三维数学专业的学生来说，Fish 的项目让他们对三维引擎背后的核心概念有了迷人的一瞥。ESP32"ESPescado"版本和原始OpenGL"Pescado"版本都已发布在 GitHub 上，供所有人研究和构建。 ... PC版： 手机版：