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    Tecnologias de VGA, explicação fundamental. :D

    bem galera, estou criando esse tópico pq andei lendo algumas "pérolas" de uns e outros aqui e resolvi colocar essas informações pra galera se atualizar e parar de dizer besteira

    Placas de vídeo 3D

    Placas 3D não são mais um acessório apenas para os usuários de jogos ou um item sofisticado para os profissionais de computação gráfica. Atualmente todas as placas de vídeo possuem recursos 3D, mesmo as utilizadas nos PCs mais simples. Portanto é uma boa idéia conhecer as funções dessas placas.

    O que faz uma placa de vídeo 3D?
    A exibição de imagens tridimensionais é muito complexa, principalmente quando é necessário um alto grau de realismo. Imagens tridimensionais são representadas internamente na memória do computador, como uma sucessão de elementos gráfi_cos: polígonos, luzes, texturas e efeitos visuais diversos. Por exemplo, para represen_tar uma casa com móveis, é preciso que o programa mantenha na memória, todos os objetos representados como grupos de polígonos, tipicamente triângulos e retân_gulos.

    Qualquer polígono pode ser representado como a junção de um ou mais triângu_los ou retângulos. É preciso armazenar as coordenadas espaciais (X, Y e Z) de cada um dos vértices desses polígonos. Pontos de iluminação também preci_sam ter suas coordenadas armazenadas, pois esta informação é necessária para de_terminar se elementos gráficos aparecerão mais claros ou mais escuros, e ainda para a composição de sombras. Em cada superfície são aplicadas texturas, obtendo as_sim, maior realismo. Uma textura é uma figura bidimensional que é aplicada sobre os polígonos no espaço tridimensional. Por exemplo, o asfalto de uma pista de cor_ridas pode ter aplicado a ele, trechos de imagens obtidos por fotografias frontais de asfalto verdadeiro. Da mesma forma, tijolos podem ser representados por retângulos sobre os quais são aplicadas texturas resultantes de fotografias de tijolos verdadeiros. O principal trabalho de uma placa tridimensional é aplicar as texturas sobre os polígonos, levando em conta as suas coordenadas espaciais. A figura abaixo mostra um exemplo de imagem obtida a partir da aplicação de texturas sobre os polígonos no espaço tridimensional.



    A figura abaixo mostra uma tela capturada de um jogo 3D para o modo MS-DOS. Apesar de ser um jogo tridimensional, não utiliza recursos de placas tridimensionais (e por isso funciona com qualquer placa de vídeo).



    2D - Cena de um jogo que não possui suporte para placas tridimensionais.

    A parte esquerda da figura mostra o interior de uma sala, com razoável qualidade gráfica. Podemos ver os detalhes do relógio, o banco, e até as texturas dos azulejos da parede. Na parte direita da figura temos uma pa_rede bem próxima. Como não estão sendo usados recursos tridimensionais, não é possível ter alta qualidade nas texturas aplicadas, principalmente a pequenas diz_tâncias. As texturas precisam ser ampliadas, e são representadas por uma série de quadrados de grande tamanho, o que prejudica o realismo. O problema poderia ser resolvido com o uso de texturas de maior resolução, mas aí existiria outro pro_blema mais sério, que é a grande quantidade de processamento envolvido na apli_cação dessas texturas. Para aplicar uma textura de 256x256, seria preciso um poder de processamento 16 vezes maior que o necessário para usar uma textura de 64x64. Especificamente os jogos 3D para MS-DOS foram criados para funcionar com processadores 486, portanto não podem contar com um processador veloz para manipular texturas muito complexas.

    Já a figura abaixo mostra uma cena do jogo Heavy Metal Fakk2, usando uma placa de vídeo 3D. A parte esquerda da figura é o canto externo de uma parede de tijolos. Podemos observar que esses tijolos, mesmo es_tando próximos do observador, não são formados por uma sucessão de quadrados de grande ta_manho, como no caso da figura 41. Além da placa de vídeo 3D ser capaz de mani_pular texturas de maior resolução, realiza filtragens que fazem com que as imagens fiquem mais realistas, não apresentando efeito de pixelização.



    Texture Mapping

    Esta é a principal função de um chip gráfico, mesmo os mais simples. A memória de vídeo armazena, além da imagem a ser exibida, imagens quadrangulares (ex: 256x256) que representam as texturas a serem aplicadas sobre os triângulos ou retângulos. A figura abaixo mostra algumas das milhares de texturas utilizadas em um jogo 3D (Heavy Metal Fakk2). Este jogo usa texturas de vários tamanhos, como 256x256, 128x256 e 128x128. Note que existem texturas que representam paredes, janelas, portas, telhados, madeira, etc.



    Continua

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  3. #2
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    Bi-linear / Tri-linear Filtering

    Essas técnicas utilizam seálculos para misturar as cores dos pixels das texturas, resultando em um efeito visual me_lhor. As figuras 44 e 45 mostram a diferença entre uma imagem sem filtragem e uma com filtragem. Os dois tipos de filtragem usados nas placas de vídeo são o bilinear e o trilinear. A filtragem trilinear demanda mais seálculos e produz resultados um pouco melhores. Todas as placas 3D modernas fazem filtragem bilinear, mas nem todas fazem a filtragem trilinear.

    A figura abaixo mostra a diferença entre as filtragens bilinear e trilinear. Normalmente olhando a tela à distância, dificilmente percebemos a diferença. Apenas olhando atentamente nos detalhes das texturas podemos perceber a maior qualidade da filtragem trilinear. Esta figura mostra uma pequena área de 70x120 pixels, extraída de uma cena 3D com 1024x768.



    A diferença entre os dois tipos de filtragem é que a trilinear utiliza informações re_sultantes do MIP Mapping para realizar uma filtragem melhor e mais rápida. Os jogos 3D possuem comandos para escolher o tipo de filtragem a ser usada. Em alguns casos, escolher a filtragem bilinear ao invés da trilinear pode melhorar o desempenho, algo que pode ser tentado quando a movimentação está lenta.

    Anti-Aliasing

    Esta técnica nada mais é que a aplicação de filtragem, já explicada acima. Seu obje_tivo é acabar com o efeito de pixelização. Em todas as placas 3D modernas, este efeito de “suavização” é feito no interior das texturas, como vemos na figura abaixo. Para elementos próximos, a filtragem acaba com os grandes quadriláteros que se formam na imagem. Para elementos situados a médias distâncias, a filtragem acaba com efeitos que fazem retas aparecerem como escadas. A figura abaixo mostra o melhoramento que a filtragem faz sobre este efeito de “escada”, visualmente indesejável, que prejudica o realismo da imagem.



    Observe que a parede inteira na figura acima é uma só textura, portanto todo o seu interior é suavizado. Infelizmente a maioria das placas 3D não é capaz de realizar o anti-aliasing na fronteira entre duas texturas diferentes.



    A figura acima mostra uma imagem gerada pelo jogo Star Wars Rogue Squadron, sem a ativação do anti-aliasing entre texturas diferentes. Podemos ver no detalhe, o efeito indesejável de serrilhamento no contorno da asa da nave. A maioria das placas 3D apresenta efeitos semelhantes, sempre na fronteira entre dois elementos diferentes. A suavização através de filtragem é feita apenas no interior das texturas (observe que a superfície da asa está perfeita), mas nas fronteiras ocorre o problema.

    Continua...

  4. #3
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    A figura acima mostra como fica a imagem quando é usado o anti-aliasing. Funciona como uma filtragem que atua sobre a fronteira entre texturas diferentes (lembrando que cada textura está aplicada sobre um polígono). A qualidade da imagem é muito melhor. Este recurso está presente em todas as placas atuais. É usada por chips gráficos de mais alto desempenho, já que esta suavização demanda muitos seálculos.

    Filtragem Anisotrópica

    Quando uma superfície tem a propriedade característica que não é a mesma em todas as direções (por exemplo, fibras de madeira, marcas de pneu em uma pista), a filtragem anisotrópica pode ser usada para uniformizar esses efeitos somente em uma direção, sem diminuir os detalhes das separações. A diferença desse método de filtragem em relação à filtragem bilinear/trilinear é bem perceptível e quase sempre vem acompanhada por uma queda na performance. Veja exemplo abaixo:



    Dithering, imagens de 16 e 32 bits

    O dithering é uma técnica bastante antiga, não usada apenas em placas 3D. Consiste em misturar pontos de diversas cores, com o objetivo de simular um número maior de cores. Este é o método usado na representação de fotos em arquivos GIF, com apenas 256 cores. Desta forma, com poucas cores disponíveis, o chip gráfico simula um número de cores muito maior. Placas 3D mais modestas operam com 16 bits por pixel, totalizando 65.536 cores. Imagens geradas neste modo apresentam superfícies com variações de cor através de faixas, e não contínuas. Também utilizam o dithering para simular um número maior de cores, usando as poucas cores disponíveis. Melhor ainda é quando a placa opera com 32 bits, possibilitando gerar cores mais reais, sem lançar mão do dithering. A figura abaixo mostra um pequeno trecho de uma cena em duas situações. À esquerda temos a imagem com 16 bits e dithering, e à direita temos a imagem com 32 bits. No detalhe destacado podemos perceber na versão de 16 bits, a mistura de pixels de cores diferentes, mistura esta que não é necessária com o uso de 32 bits.

    [img]Dithering, imagens de 16 e 32 bits
    O dithering é uma técnica bastante antiga, não usada apenas em placas 3D. Consiste em misturar pontos de diversas cores, com o objetivo de simular um número maior de cores. Este é o método usado na representação de fotos em arquivos GIF, com apenas 256 cores. Desta forma, com poucas cores disponíveis, o chip gráfico simula um número de cores muito maior. Placas 3D mais modestas operam com 16 bits por pixel, totalizando 65.536 cores. Imagens geradas neste modo apresentam superfícies com variações de cor através de faixas, e não contínuas. Também utilizam o dithering para simular um número maior de cores, usando as poucas cores disponíveis. Melhor ainda é quando a placa opera com 32 bits, possibilitando gerar cores mais reais, sem lançar mão do dithering. A figura abaixo mostra um pequeno trecho de uma cena em duas situações. À esquerda temos a imagem com 16 bits e dithering, e à direita temos a imagem com 32 bits. No detalhe destacado podemos perceber na versão de 16 bits, a mistura de pixels de cores diferentes, mistura esta que não é necessária com o uso de 32 bits.



    Apenas olhando mais atentamente conseguimos perceber a diferença entre imagens de 16 e de 32 bits. Os jogos normalmente permitem ao usuário escolher o modo a ser usado. Em geral usar 16 bits resulta em um desempenho duas vezes maior que usar 32 bits. Portanto usar 16 bits é uma simplificação visual aceitável para resolver problemas de baixo desempenho.

    Z-Buffer

    Aqui está uma outra função que está presente em todos os chips gráficos, mesmo os mais simples. Trata-se de uma área da memória de vídeo que é usada para manter as coordenadas Z (profundidade) dos elementos gráficos que serão apresentados na tela. Essas informações são calculadas e preenchidas pelo processador, que é o responsável por determinar o posicionamento dos polígonos. Com essas informa_ções, o chip gráfico pode realizar diversas funções que dependem da informação de distância do observador. O chip gráfico pode também ajudar o processador na ta_refa de determinar quais são os elementos visíveis e quais
    têm visão obstruída por outros elementos.



    Continua

  5. #4
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    Na figura acima vemos a mesma imagem em duas versões: sem e com o z-buffer. Quando o z-buffer está desativado, o posicionamento de imagens pode não funcionar corretamente, fazendo com que elementos que deveriam estar atrás aparecem na frente. Na versão sem o uso do z-buffer na figura acima, parece que a carro está dentro da cerca, quando na verdade a cerca passa à esquerda do carro.

    Double Buffering

    O buffer aqui referido é a área de memória de vídeo que é representada na tela. Placas que não possuem este recurso fazem as alterações na própria imagem que aparece na tela. Desta forma, modifica_ções intermediárias podem ser vistas momentaneamente à medida em que a figura é redesenhada, o que é uma imperfeição visual. Com o uso do buffer duplo, este problema não ocorre. Enquanto um buffer está sendo exibido na tela, o outro está sendo calculado e preenchido com a nova posição da figura. Terminado o preen_chimento, este segundo buffer passa a ser exibido na tela, já pronto. O primeiro buffer será agora usado para um novo preenchimento. Dessa forma, os dois buffers ficam se alternando na tela, um sendo exibido enquanto o outro está sendo recalculado.

    Alpha Blending

    Este recuso serve para criar objetos transparentes, como água vidros coloridos, etc. Também pode ser usado para criar efeito de ne_blina. Em jogos de corridas nos quais existe grande realismo na representação dos carros, a pintura pode ser cromada com a aplicação desta técnica. Também pode ser usado para criar efeitos visuais de ofuscamento por luzes, como as de holofotes, faróis de carros e do sol, como mostra a figura abaixo.



    Gourad Shading

    A figura abaixo mostra esta técnica. Uma das etapas da criação de gráficos 3D é o preenchimento de tonalidades sobre os polígonos que formam as figuras, com o objetivo de criar diferentes graus de luminosidade. Isto deá à imagem, o aspecto de tridimensionalidade. A técnica de sombreamento mais simples consiste em preencher um polígono inteiro com uma tonalidade. Isso é o que chamamos de flat shading. O problema é que apesar de simples e de rápida aplicação, este processo deixa transparecer que o sólido é formado por uma série de polígonos, que ficam visivelmente destacados.



    Uma técnica mais avançada, utilizada pelas placas 3D modernas, é a chamada Gourad shading. Consiste em utilizar os valores nos vértices como referência para interpolar os valores de todos os pixels no interior do polígono. A tonalidade varia linearmente, e assim não notamos mais a presença dos diversos polígonos, temos a sensação de que os objetos são sólidos com curvatura própria.

    Perspective Correction

    O aspecto de uma textura não deve ser uniforme em toda a extensão do polígono sobre o qual é aplicada. Deve ser reduzido para as partes localizadas a distâncias maiores. O processador, responsável pelo seálculo das coordenadas dos vérti_ces dos polígonos, tem condições de desenhar cada um deles em perspectiva, mas cabe ao chip gráfico realizar as transformações adequadas também sobre a textura. Imagine que a parede retangular mostrada na figura abaixo é um polígono, sobre o qual será apli_cada uma textura formada por tijolos. Graças ao seálculo correto das coordenadas dos vértices, feito pelo processador, a parede aparece com o formato correto. Se a textura fosse aplicada de maneira uniforme, sem levar em conta a perspectiva, o resultado seria ruim, com pouco realismo, como mostra a parte direita da fi_gura. Todos os tijolos apareceriam com o mesmo tamanho, o que não corresponde à realidade. A parte esquerda da figura utiliza correção de perspectiva. Toda a textura é remanejada, sendo comprimida nas partes mais distantes, resultando em maior realismo. A correção de perspectiva está presente em praticamente todas as placas de vídeo 3D (exceto em alguns modelos antigos), e sem ela, a qualidade dos gráficos é muito prejudicada.



    DirectX

    Se você gosta de jogos, não pode passar sem conhecer o DirectX. Trata-se de um conjunto de funções que permitem aos jogos terem acesso direto aos hardware, possibilitando assim que esses jogos operem de forma extremamente rápida. Antes de existir o DirectX, os jogos acessavam o hardware como outro programa qualquer, passando por toda a “burocracia” do sistema operacional. Este método de acesso “burocrático” é adequado para programas que geram poucos movimentos na tela e que recebem dados em baixa velocidade a partir do teclado e mouse. Já os jogos de ação precisam gerar imagens bastante rápidas, gerar sons sincronizados com os movimentos, receber movimentos a partir de joysticks e através de uma rede (muitos jogos permitem múltiplos jogadores, que podem operar em conjunto graças à rede).

    A Microsoft desenvolveu então o DirectX, composto de várias partes:

    DirectDraw - acesso direto à placa de vídeo para gráficos 2D
    Direct3D - acesso direto à memória de vídeo para gráficos 3D
    DirectSound - acesso direto à placa de som
    DirectPlay - acesso direto a rede
    Direct Input - acesso direto a joysticks

    Este padrão possibilitou a criação de milhares de jogos para Windows. Antes disso os jogos para Windows eram muito lentos, e as empresas que os criavam eram obrigadas a utilizar o MS-DOS para conseguir mais velocidade. Hoje não são mais lançados jogos para MS-DOS, apenas para Windows, e usando o DirectX. O usuário deve sempre manter no seu computador a versão mais nova do DirectX. Quando instalamos um jogo, normalmente é feita a instalação do DirectX, caso a versão existente no CD do jogo seja mais nova que a instalada no computador. O usuário também pode ir direto ao site da Microsoft, em www.microsoft.com/directx para obter a versão mais nova do DirectX.

    Direct3D, Glide e OpenGL

    O Direct3D é a parte do DirectX dedicada à geração de imagens tridimensionais. Dizemos que é uma API gráfica 3D (Application Programming Interface). A maioria dos jogos usam a API Direct3D, mas existem outras duas importantes: Glide e OpenGL. O Glide é a API nativa das placas 3D produzidas pela 3DFx, um dos maiores fabricantes de chips gráficos 3D. São as placas conhecidas como Voodoo, bastante comuns no mercado, apesar de caras. Placas Voodoo devem operar preferencialmente com o Glide, mas também podem operar com Direct3D e OpenGL, apesar do Glide oferecer melhores resultados. A maioria dos jogos que opera com Glide, opera também com Direct3D. Os fãs de jogos de corridas normalmente preferem as placas Voodoo, já que a maioria desses jogos, apesar de funcionarem com o Direct3D, são otimizados para o sistema Glide.

    A outra API importante é o OpenGL. É usada para a geração de gráficos 3D em programas para uso profissional, como CAD em geral, mas muitos jogos modernos o estão utilizando, devido à melhor qualidade das suas imagens. O OpenGL tem como prioridade a precisão na representação de imagens, e não a velocidade.

    Alguns jogos podem operar com OpenGL, mas ficam um pouco lentos. Se a placa de vídeo e o processador forem bastante rápidos, o problema da lentidão é resolvido, e os gráficos são fantásticos. Atualmente a maioria das placas 3D é acompanhada de drivers para Direct3D e OpenGL. As placas Voodoo são compatíveis com Glide, Direct3D e MiniGL, uma porção do OpenGL utilizada em jogos.

    Fast Writes (AGP)

    Tecnologia que faz parte da especificação AGP 2.0. "Fast Writes" é uma técnica que oferece um pequeno ganho de performance às placas gráficas AGP. Teoricamente ela permite que a CPU se desvie da memória do sistema e envie dados diretamente para o chip gráfico, eliminando assim um obstáculo no barramento da memória. Ela foi inicialmente suportada no segmento das placas gráficas populares pela linha GeForce 256 da NVidia.



    FONTE

  6. #5
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    mas isso tá desatualizado faz 5 anos ou mais...

  7. #6
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    Laércio akele que acha que pasta térmica é argamassa??

  8. #7
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    Originalmente enviada por CoMaNcHe
    mas isso tá desatualizado faz 5 anos ou mais...
    eu sei... mas tinha gente em dúvida entre opengl e outras coisas ae...

  9. #8
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    Originalmente enviada por bonovox
    eu sei... mas tinha gente em dúvida entre opengl e outras coisas ae...
    realmente, tinha neguinho no outro tópico confundindo D3D com OGL huahauhua

    boa iniciativa

  10. #9
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    Originalmente enviada por CoMaNcHe
    mas isso tá desatualizado faz 5 anos ou mais...
    Mas tem nego que nem isso sabe.

  11. #10
    Membro Avatar de Fla3DMadness
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    Originalmente enviada por -|SLayerR|-
    realmente, tinha neguinho no outro tópico confundindo D3D com OGL huahauhua

    boa iniciativa
    Quem confunde isso não é alguém que vai perder o tempo lendo isso tudo...

  12. #11
    Membro Avatar de Peleyer
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    Originalmente enviada por Fla3DMadness
    Quem confunde isso não é alguém que vai perder o tempo lendo isso tudo...
    É verdade, o kra vai ler e vai sair de casa pra comprar uma 3DFX...

  13. #12
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    Boa!

  14. #13
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    podem dizer q eh velho(com razão, mas nao tem razão em postar isso aqui dessa forma), mas foi uma boa iniciativa e eh sim util

  15. #14
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    Uia ^^

    Esse tópico devia ser afixado e sendo atualizado constantemente, até chegar ao PS3 e o R500

  16. #15
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    ta, mas a parte do duke nukem ta toda errada.

    nao eh pq o jogo eh 2d ou sei la oq o cara falo, as texturas ficam daquele jeito pq elas nao são filtradas, filtros de textura sao pesados e requerem aceleração de hardware pra serem viveis.

    Exemplo disso eh o quake2, da pra rodar ele em OPENGL por software, sem usar aceleradora 3d, um athlon 64 guenta rodar ele bem ateh, se brincar chega a 60fps (nao sei) meu p400 conseguia fazer opengl por software no quake2 a 2 fps ou menos.

    duke3d nao eh 2d, eh um jogo 3d maaaaaaaas bem basico.

  17. #16
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    Duke Nukem é 2D pelo oq eu saiba, e esse negócio do Quake2 q vc usava por software acho q tua placa de vídeo tinha aceleração 3d (meio q emulava, vide as Virge 3D) ou até mesmo o 3dnow!

  18. #17
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    Originalmente enviada por Candelabrus
    Duke Nukem é 2D pelo oq eu saiba, e esse negócio do Quake2 q vc usava por software acho q tua placa de vídeo tinha aceleração 3d (meio q emulava, vide as Virge 3D) ou até mesmo o 3dnow!
    DN é 2D sim, o primeiro 3D real se eu bem me lembro foi o saudoso Quake...

  19. #18
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    Exatamente, primeiro 3D q existiu mesmo foi o Quake

  20. #19
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    Vocês estão confundindo game 3D com aceleração 3D..
    Game 3D é um game que roda em 3 dimensoes.. Exemplo o Wolfstain.. Quake 2, Duke Nuken etc..

    Aceleração 3D é que "ambientaliza" o jogo 3D com efeitos de 3D..

  21. #20
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    Originalmente enviada por NoOne
    Vocês estão confundindo game 3D com aceleração 3D..
    Game 3D é um game que roda em 3 dimensoes.. Exemplo o Wolfstain.. Quake 2, Duke Nuken etc..

    Aceleração 3D é que "ambientaliza" o jogo 3D com efeitos de 3D..
    Não... Falando de maneira nua e crua, games 3D são jogos feitos a base de polígonos, e 2d a base de bitmaps puros ^^ O que acontece em Wolf3D, DN, Doom e cia é que eles simulam 3D usando 2D... É a mesma coisa que falar que os Flight Simulators antigos eram 3D, ou que os jogos de corrida antigos o eram.

  22. #21
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    Originalmente enviada por Nada
    Não... Falando de maneira nua e crua, games 3D são jogos feitos a base de polígonos, e 2d a base de bitmaps puros ^^ O que acontece em Wolf3D, DN, Doom e cia é que eles simulam 3D usando 2D... É a mesma coisa que falar que os Flight Simulators antigos eram 3D, ou que os jogos de corrida antigos o eram.
    Isso não é um game 3D.. desculpa discordar mas isso é um gráfico 3D..

    Um game 2D seria por exemplo o pitfall.. onde nao tem profundidade de campo.. somente os eixos X e Y... o eixo Z responsavel pela profundidade esta ausente..

  23. #22
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    Originalmente enviada por -|SLayerR|-
    Laércio akele que acha que pasta térmica é argamassa??
    aeueuaeheuaheuahaeeuaheaeaueaheaueaheeueheueaeahea eauaeheaaeueaheaeuea

    obs: odeio o Laércio, pra mim é pior que o GT...

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