2005年可称为3G年，各大国际品牌都推出了一系列支持多媒体应用的3G手机。由于屏幕尺寸变为320x240，手机处理器也更多采用PDA常用的100Mhz-400Mhz的嵌入式CPU，内存也迅速增长到32MB、64MB甚至更高，网络瓶颈也在3G下不复存在。一个崭新的手机网络游戏的时代即将到来。
在多媒体应用和3D手机网络游戏中，图形芯片的支持就必不可少，今天中国手机在线就介绍一些目前的主流手机3D图形系统。
面向手机的3D API标准
与桌面PC的显卡技术一样，手机3D图形技术也同样需要一个标准的手机3D API。API作为连接硬件与应用程序的接口，为广大的软件开发人员提供了一个统一的标准，在这个统一的3D API标准下，不同厂家的硬件、软件达到最大范围的兼容。但是，在不同的手机上实现3D功能，要比在台式机中实现3D功能时面临的情况要复杂得多，这是因为不同的手机技术平台之间存在着巨大的差异性，而且也不可能像在PC上做的那样对手机的底层硬件进行编码，同时，手机上有太多种器件使用各种不同的处理器和操作系统。
OpenGL ES作为一种手机3D应用编程接口，正在为软件和芯片设计师铺平道路，以允许人们以一种标准的方式将3D图形加速器添加到手机之中。OpenGL ES的全称是OpenGL Embedded System(嵌入式OpenGL系统)，它在手机设备中所扮演的角色和OpenGL在PC上的一样，提供底层的显示函数以供调用。OpenGL ES将提供一种标准方法来描述在图形处理器或主CPU上渲染这些图像的底层硬件。
Khronos组织是开发OpenGL ES标准的发起者。Khronos组织由3Dlabs、ARM、ATI Technologies、摩托罗拉、诺基亚、Imagination Technologies、SGI、Bitboys、Superscape plc、Symbian和TI等成员组成。 在不久前游戏开发商大会的一次会议中，Khronos组织向大约30家公司出示了OpenGL ES规范的一个草案。免版税的OpenGL ES是低级OpenGL API的一个子集，旨在描述图形显示、转换和增亮等底层硬件功能。该API的目标是支持开发者实现小至50KB的、可在定点主处理器上运行的软件，以此来生成手机用引擎或全浮点图形加速器。
与此同时，微软也正在开发面向掌上设备的3D API，微软在去年正式表示将在未来新版Windows Mobile操作系统(Pocket PC、Smart Phone等)中加入对DirectX(目前已知包括DirectDraw、Direct3D和DirectShow)的支持。它即将发布其手持机用图形API草案，暂命名为Direct3D Mobile。
目前Khronos在移动3D API中是暂时领先的，我们可以从它的组成成员中看出一二。它的会员有：3D硬件与标准制定商3Dlabs、ATI、SGI、 嵌入式计算核心供应商ARM、 3D绘图软件商Discreet、手机生产商Ericsson、Motorola、Nokia、多媒体处理技术开发商Imagination Technologies、电信运营商SK Telecom，以及著名的系统制造商Sun Microsystems，其他会员还包括芯片制造厂STM、TI、SiS、Bitboys以及刚刚被NVIDIA收购的MediaQ，这其中的大腕人物比比皆是。
可以肯定的是初期移动图形3D效果不能与现在桌面PC相提并论，正如桌面上第一代的“3D”游戏不能与现在的相比一样。微软对应移动平台的DirectX初期估计仅会基于DirectX 8进行开发，而OpenGL ES 1.0基于OpenGL 1.3。
面向手机的3D图形芯片
就如同PC市场，两大图形巨人ATi和NVIDIA相继开发了面向手机领域的图形芯片。
ATi在2004年发布的IMAGEON 2300为很普遍的芯片。IMAGEON 2300整合了高性能的2D/3D图形处理引擎、MPEG-4视频解码器、JPEG解码/编码器，和200万像素的数码相机子系统处理引擎。IMAGEON 2300最大支持2MB超低电耗SDRAM，它可让手机运行强大的3D游戏，流畅地播放高分辨率视频数据，可以配合数码摄像头高效地工作。IMAGEON 2300也是手机领域里第一款支持OpenGL ES 1.0的图形处理器。
高度优化的IMAGEON图形处理工艺是专门为低价格、低电耗系统设计的，无须高能量电池和高性能处理器支持。目前，ATi IMAGEON 2300已出样，并将于今年第一季度开始大量上市。
自从ATI发布了应用在手机上的3D多媒体芯片IMAGEON 2300之后，NVIDA在2004年也发布了GoForce 2100和GoForce 2150芯片，并且应用于神达和三菱等多个品牌的智能手机上。
NVIDIA的GoForce 2150芯片支持高达130万像素的数码摄像头，64位的2D图像加速，全面支持70种不同的显示屏，包括CSTN、TFT、OLED、LTPS等，支持分辨率最高达320×480像素的显示。2150与2100的主要区别是前者支持130万像素的数码相机硬件加速，包括快速JPEG解码/编码，为QVGA摄像机显示提供了快速的刷新率。2150的主要优势是JPEG编码过程的低功耗(不超过10mW)，这样可使手机节省更多的电量，拍摄更多相片。而快速的JPEG编码可以让显示更加迅捷，减少多个照片显示时的抖动模糊。该芯片配备了64bit 160KB嵌入式DRAM，应付320×240显示绰绰有余。GoForce 2150目前应用于神达的Mio 8390智能手机中。
GoForce 2150的简化版本GoForce 2100，则应用于三菱的M341i手机中，该手机配置了31万像素的摄像头和26万色的1.9英寸显示屏。
随着目前各种高端手机和智能手机对数码摄像头的要求越来越高，估计到2006年，170万像素的摄像头将普遍应用于手机当中，因此，NVIDIA和ATi在手机这一领域的竞争将会更加激烈！
目前手机3D图形芯片主要受到以下几个问题困扰：芯片的体积、发热量、能耗及显示分辨率。因为手机的大小是一定的，所以这就决定了手机3D图形芯片的体积和发热量不可能大，而且必须是低电耗。同时，尽管手机的大小和所用电源都受限，但是它需要比PC有更高的分辨率，因为手机显示屏像素更小，使用手机时，显示屏与人眼的距离变化范围更大。
另外，由于手机的内存容量与速度问题，在纹理与采样技术上也不能完全照搬PC上的处理模式。一些技术人员试图定义一种新型光栅化架构，这种架构通过采用新型多重采样、纹理过滤和截取技术，在每个时钟周期中，将外部存储器存取限制到大约1.3次，从而降低功耗。技术人员希望，将来采用更便宜的多重采样、高速纹理缓存以及分块着色技术等(这些技术也有可能用到PC上)，以简化手机API和内存空间，降低图形芯片的体积和能耗，提高芯片的运行速度。
低成本、低功耗以及小尺寸将是手机图形芯片取得成功的关键。许多图形芯片公司都能制造生产图形芯片，问题是谁能把手机图形芯片做得更好？
结语
手机正在进入3D图形时代。虽然目前只是刚刚踏入这个时代，但我们相信过不了多久，我们的手机显示性能就会有飞速的发展，玩3D游戏、开视频会议、看网上电影都是手机3D图形时代给我们描绘的美景。不过，期望手机显示具有与PC相媲美的3D效果显然是不现实的。现在更需要做的是，如何在不过多简化效果的同时，能在手机上较好地显示可用的3D图像，我们认为这才是它的根本目的，也应该是广大手机用户对它的理性期待。
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