Oui et non. D'un point de vue technique, je leur ressemble ; mais je suis beaucoup plus spécialisé qu'eux. Mes concepteurs m'ont optimisé pour pouvoir réaliser les énormes calculs mathématiques nécessaires à l'affichage d'images en trois dimensions. Pour réaliser ces calculs, je possède jusqu'à 63 millions de transistors, c'est-à-dire plus qu'un Athlon ou un Pentium 4. En revanche, ma fréquence de fonctionnement est inférieure (300 MHz au maximum pour l'instant). Cela peut paraître lent, mais je compense en effectuant beaucoup de calculs simultanément.

D'abord, la mémoire. C'est là que je stocke toutes les informations dont j'ai besoin pour créer les images en deux ou en trois dimensions. Car n'oubliez pas que si certains de mes ancêtres ne savaient afficher que des images en 3D, moi je me charge de toutes les images. Qu'il s'agisse des fenêtres de Windows, des cellules d'un tableur ou des animations d'un jeu, c'est moi qui me charge des calculs. Mais c'est évidemment pour les jeux que ces calculs sont les plus lourds, et c'est là que j'ai besoin de quantités importantes de mémoire. Aujourd'hui, on trouve couramment des cartes graphiques avec 32 ou 64 Mo de mémoire, et certains modèles récents sont même dotés de 128 Mo ; c'est-à-dire autant que la mémoire vive de la plupart des micros du commerce ! Sur quasiment toutes les cartes graphiques, on trouve aussi un convertisseur numérique-analogique. Ce circuit se charge de transformer les informations numériques que je prépare en signaux analogiques que l'écran affichera. Dans les rares cas où ce convertisseur est absent, il s'agit d'une carte destinée à être branchée uniquement sur un écran à cristaux liquides par l'intermédiaire d'une sortie numérique.

On peut considérer qu'il se répartit en trois phases. Dans la première, le jeu va décrire la scène qu'il veut que j'affiche. Il va m'indiquer la position des personnages, des bâtiments, des véhicules, etc. Pour chacun, il va me décrire leur forme en utilisant des figures géométriques élémentaires. Une pyramide, par exemple, sera décrite comme un assemblage de quatre triangles. Le logiciel va également me fournir des informations sur la texture que je dois appliquer à chaque objet.

C'est une image qui va me permettre de simuler l'aspect de différents matériaux : le bois, la pierre, le métal, etc. En collant - un peu comme du papier peint - la texture sur un objet, j'augmente son réalisme. Pour reprendre l'exemple de la pyramide, en même temps que les triangles qui la composent, le logiciel me transmet une photo de pierre. Enfin, le logiciel va me décrire les différentes sources lumineuses (soleil, lampes, etc.) éclairant les objets et me dire où se situe l'observateur.

Oui, l'observateur, c'est-à-dire vous, le joueur ! Pour que je sache ce que je dois dessiner à l'écran, il faut que le logiciel m'indique ce que le joueur est censé voir. Une fois toutes ces informations en ma possession, je peux commencer mon travail. Dans un premier temps, pour aller plus vite, je vais éliminer toutes les figures géométriques élémentaires qui ne sont pas visibles depuis la position de l'observateur. Ainsi, je vais éviter de longs calculs inutiles. Ensuite, je vais calculer l'aspect, depuis la position de l'observateur, des figures géométriques restantes. Pour chacune, je vais appliquer la texture qui lui est assignée et modifier la couleur en fonction de la lumière qu'elle reçoit. Car un objet paraît plus ou moins lumineux selon qu'il est sous un " spot " de lumière ou à l'ombre. C'est ça aussi, le réalisme.

Presque. Parfois, j'applique plusieurs textures sur le même objet. Par exemple, si je dois dessiner un poisson qui se trouve dans l'eau, je vais commencer par lui appliquer une texture imitant les écailles, puis je vais y superposer une autre texture bleutée, légèrement transparente, qui imite l'effet de l'eau. Une fois que j'ai fini ces calculs, je m'attaque à la dernière phase. Il s'agit de transformer la scène en trois dimensions que je viens de calculer en une représentation en deux dimensions, c'est-à-dire l'image qui sera affichée sur l'écran de votre ordinateur. Ici encore, il me faut réaliser des calculs mathématiques complexes, appelés projections. Bien sûr, pour réaliser ces opérations, je tiens compte de l'éloignement des objets les uns par rapport aux autres afin de rendre l'effet de perspective.

Non, pas encore. Rappelez-vous, chaque objet que j'affiche est composé de formes géométriques simples. Supposons que j'arrête là mes calculs et reprenons la pyramide que nous avons évoquée plus haut. Si elle est dessinée sur un ciel bleu, on voit apparaître sur le bord de la pyramide un effet d'escalier dû à la juxtaposition des pixels jaunes qui forment la pyramide et des pixels bleus du ciel. Pour éviter cet effet d'escalier, je procède à un lissage - on utilise parfois le terme anglais d'anti-aliasing. Dans notre exemple, je calcule la couleur de points supplémentaires qui se trouvent entre la pyramide et le ciel. Ainsi, à la limite entre la pyramide et le ciel, les pixels ne seront pas 100 % jaunes ou 100 % bleus mais à mi-chemin entre les deux. Résultat : l'image affichée paraîtra beaucoup plus lisse, donc plus proche de ce que l'oeil voit dans la réalité.

Eh oui, c'est moi le coupable ! Comme je vous l'ai expliqué, quel que soit le micro sur lequel il fonctionne, le logiciel va décrire la scène en 3D à afficher avec les mêmes instructions. Théoriquement, l'image résultante devrait donc être toujours la même. Mais en fonction de sa puissance, un processeur graphique peut effectuer plus ou moins de calculs. Si l'affichage de la scène nécessite plus de calculs que le processeur ne peut en réaliser, il va falloir faire des concessions. On peut, par exemple, diminuer le nombre de pixels à afficher (en baissant la définition d'affichage de 800 x 600 points à 640 x 480 points). Mais on peut également diminuer le nombre de points supplémentaires calculés pour le lissage. Et à l'arrivée, la qualité n'est plus la même.

Non, pas tout à fait ! Elle sert aussi aux professionnels, pour la conception assistée par ordinateur, par exemple. Je démontre aussi toute mon utilité dans le domaine de la réalité virtuelle. Ainsi, on m'utilise parfois pour organiser des visites virtuelles de musées, de villes... Bientôt, même si vous n'êtes pas un joueur, vous aurez de toute façon besoin d'un processeur graphique puissant dans votre micro.