一个典型的3D 芯片具有如下功能特征:

　　1）3D芯片的处理对象为屏幕空间的三角形或上边平行于扫描线的四边形。

　　2）象素采样算法可选择精确的点采样（24位寻址空间）或象素区域随机/平均采样。如每个象素区域可有16个随机/平均分布的采样点和多达4个的面片。

　　3）支持的象素操作包括等亮度明暗处理（flat shading）;Gouraud明暗处理;Z-Buffer算法；用于透明效果等的alpha混合；纹理映射及其透视矫正；每象素可选择1个、4个（双线性插值混合）、8个（三线性插值混合）采样点的密集纹理采样;支持MIP-mapping纹理映射方法;支持多种混合模式的纹理光照效果；支持A-Buffer反走样算法。

　　4）可以实现芯片一级的并行操作。例如在一种隔行扫描的体系结构中可有多达32个3D芯片对同一组处理对象进行并行操作。要做到这一点芯片就必须设计成可伸缩的体系结构。

　　5）应提供与工作环境交互的丰富而强大的接口。它们包括用于传输处理对象数据的接口，芯片内部微处理器与外部的接口，象素缓存接口，纹理接口等。由于存储器技术，特别是面向图形应用的存储器技术在不断取得进步，因而3D芯片的接口设计必须有利于不断采用新出现的存储器技术。特别是颜色、深度、纹理存储器的接口，应在它们的访问协议相互独立的前提下，为每一个系统的特殊需求建立专用和优化的存储器系统。例如SGRAM（同步图形RAM）先进的块写特征适合深度存储器的清“0”操作，而新的WRAM（窗口RAM）的先进的Bit-BLT功能和块写功能非常有利于颜色存储器的设计。因而这些接口必须面向一类情况设计成可编程的。这样无须对芯片的设计作更改就可及时采用新的存储器技术。

　　6）具备调试和测试诊断功能。这些功能为3D芯片的应用开发提供手段。

　　上述功能具体到某个芯片时会有一些出入和不同的表述方式。而且新功能和新算法还在不断研究发展并及时反映到产品上。

　　1.一个简单的3D芯片

　　与其它多边形相比，三角形是最简单的平面多边形。沿着扫描线方向一个屏幕空间三角形内部各点颜色（r,g,b）和深度（z）的变化是线性的，即相临象素点的这些值仅相差一个固定的常数。这样就使得三角形的明暗计算非常适合于硬件实现。而其他多边形都可以通过预处理分解成三角形，因而三角形是一种最合适的图形处理基元。我们首先以一个仅完成Gouraud明暗计算功能的芯片为例，解释3D芯片的基本体系结构。一个三角形的明暗计算可分为三个步骤：初始化；沿着三角形边的插值计算；沿着三角形内扫描线段（span）的插值计算。

　　（1)初始化