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Pour les articles homonymes, voir Mesa.
Mesa 3D est une bibliothèque graphique libre, initialement développée par Brian Paul, à partir d', qui fournit une implémentation générique d'OpenGL pour réaliser des rendus graphiques tridimensionnels en temps réel, et ce sur de multiples plates-formes. Bien que Mesa 3D ne soit pas une implémentation officielle d'OpenGL, les structures, syntaxe et sémantique de son API sont celles d'OpenGL.
| Créateur | Brian Paul |
|---|---|
| Développé par | Brian Paul, Tungsten Graphics, Inc. (rachetée par VMware), Intel, Linaro et al. |
| Première version | [1] |
| Dernière version | 24.2.5 ()[2] |
| Version avancée | 24.2.0-rc4 ()[3] |
| Dépôt | gitlab.freedesktop.org/mesa/mesa |
| Assurance qualité | Intégration continue |
| Écrit en | C++, C et assembleur |
| Système d'exploitation | Linux, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD et Haiku |
| Type |
Bibliothèque graphique Bibliothèque logicielle Bibliothèque C (d) |
| Licence | Licence MIT |
| Site web | www.mesa3d.org |
En , Mesa 3D était la seule implémentation d'OpenGL complètement open source[4]. Elle est principalement utilisée par l'implémentation X.Org du système de fenêtrage X, qui l'utilise pour le rendu OpenGL pour les pilotes open-source DRI X.Org/OpenGL. X.Org fournit les fonctionnalités essentielles à la plupart des applications graphiques fonctionnant sous les plates-formes de type Unix, comme GNU/Linux.
Une mise à jour importante a été faite en avec l'incorporation du travail réalisé sur Gallium3D, développé principalement par la société Tungsten Graphics (rachetée par VMware) et initialement prévu pour remplacer Mesa 3D. Cette nouvelle version simplifie le développement des pilotes graphiques en proposant un niveau d'abstraction unique sollicité par les pilotes graphiques et qui peut lui-même recourir à différents procédés d'accélération basés sur OpenGL, OpenGL ES, OpenCL[5] voire Direct3D (auquel Wine pourrait avoir recours). D'une manière générale, elle doit permettre une meilleure exploitation des capacités des processeurs graphiques actuels et peut fournir un procédé de décodage vidéo universel[6]. Enfin, Gallium3D rend possible l'utilisation du processeur graphique (GPU) pour des tâches de calcul, autrefois dévolues au processeur central (CPU) (on parle alors de General-Purpose computation on GPUs ou GPGPU).
Sur l'architecture x86, les pilotes libres pour processeurs graphiques AMD (pilotes R300, R600, Radeon et RadeonSI) et Nvidia (pilote Nouveau) utilisent Gallium3D. Chez Intel en revanche seuls les processeurs de la génération i915 utilisent Gallium[7] les processeurs plus récents (architecture/pilote i965), continue de recourir à Mesa pour les pilotes libres. Du code assembleur pour l'accélération des calculs via SIMD x86 et x86_64 (AMD64) est également présent.
Sur l'architecture ARM, du code assembleur pour l’accélération SIMD (NEON) a été intégré à partir de 2012.
Des pilotes libres, utilisant Gallium, sont disponibles dans le mainline de Mesa, pour différentes architectures :
Du côté des processeurs graphiques Mali d'ARM, une première version du pilote Lima, pour les Mali-400, dont le développeur préférait rester en dehors de Mesa, a stagné à partir de 2012, puis été abandonné en 2013. Une nouvelle version a été entreprise en , gère les processeurs de série Mali-400 et 450 de l'architecture Utgard, et devrait être intégré à Mesa dans le courant 2018. 2 autres pilotes, Chai pour l'architecture Midgard (Mail-Txxx) pour l'architecture Bitfrost (Mail-Gxx), commencent à peu près en même temps, et sont unifié à partir de début 2018, sous le nom de Panfrost. Le pilote commun supporte début 2021 OpenGL 3.1 (bureau) et OpenGL ES 3.0[14].
L’accélérateur de rendu purement logiciel LLVMpipe, du projet Gallium3D a été adapté à l'architecture x86 et à l'architecture ARM. Il est lié à Mesa 3D par défaut, depuis la version 10.2, sortie en . Les auteurs du pilote Panfrost, prévoient de l'utiliser afin, de permettre un rendu sur les fonctions non implémentées pendant la phase de développement.
Mesa 3D implémente les Interfaces de programmation graphiques suivantes :
et pilotes pour matériel graphique.
Les pilotes suivant permettant de convertir différentes API 3D vers Vulkan, et de bénéficier ainsi de ses performances et plus faible consommation énergétique avec des applications qui ne sont pas conçu pour cette API :
Initialement, Mesa 3D réalisait tout le rendu des graphismes 3D au niveau du processeur central (CPU), mais l'architecture de Mesa 3D s'est ouverte pour implémenter le rendu en accélération matérielle au niveau du processeur graphique (GPU) afin de décharger le processeur central de cette tâche. Un des premiers pilotes à supporter l'accélération matérielle a été le pilote 3dfx pour l'API Glide pour les cartes graphiques très populaires Voodoo I/II et autres. Tout le rendu était fait de manière indirecte dans le serveur X, ce qui n'était pas optimal en termes de vitesse de rendu.
Le Direct Rendering Infrastructure (DRI) a finalement succédé à l'ancienne architecture au sein de Mesa 3D en fournissant une interface de rendu 3D direct pour les applications OpenGL.
La version 7.4 a permis aux matériels supportés (Intel d'abord, ATI et NVidia ultérieurement) de tirer profit des évolutions du système graphique de Linux que sont le Graphics Execution Manager (GEM) et DRI2, puis le code de Gallium3D a été intégré dans la version 7.5[24].
La version 7.5 sortie le implémente la version 2.1 d'OpenGL[25].
La version 7.6, sortie le , inclut le support OpenVG et une implémentation alpha de llvmpipe (Low-Level Virtual Machine) développée par José Fonseca et Zack Rusin pour VMware[26], permettant d'accélérer certaines parties du code lors d'interprétation purement logicielle en pré-compilant le code.
La version 7.7, sortie le , ajoute le pilote Gallium « SVGA » de VMware, permettant de faire bénéficier de l'accélération 3D les systèmes invités dans le cadre de la virtualisation.
La version 8.0 sortie le implémente la version 3.0 d'OpenGL.
La version 9.0, sortie le , apporte le support d'OpenGL 3.1. S'agissant spécifiquement des pilotes libres basés sur Gallium3D, cette version ajoute le support d'OpenCL pour les puces Nvidia et AMD (le pilote R600g semblant toutefois le plus avancé des pilotes libres en la matière)[27], et celui de VDPAU (pour le moment limité à MPEG1 et MPEG2).
La version 9.1, sortie le , apporte le support d'OpenGL ES 3.0.
La version 9.2, sortie le , intègre le pilote Gallium3D des puces Adreno, conçues par Qualcomm pour équiper les SoC ARM Snapdragon.
La version 10.0, sortie le , intègre DRI3 et offre la prise en charge d'OpenGL 3.2 et 3.3.
La version 10.1, sortie le , améliore le support OpenGL 3.3 en y ajoutant certaines puces nVidia et ATI.
La version 10.2, sortie le , est la première à être liée à llvmpipe par défaut. Cela améliore grandement le rendu logiciel (sans accélération par une puce graphique).
La version 10.3, sortie le , améliore le support OpenGL 4.x en y ajoutant des fonctions de cette API.
La version 10.4 est sortie le .
La version 11.0, sortie le implémente OpenGL 4.1[28].
La version 12.0, sortie le implémente OpenGL 4.3, ajoute un support partiel de Vulkan[29].
La version 13.0 sortie le implémente OpenGL 4.4[30].
La version 17.0 sortie le implémente OpenGL 4.5[31].
La version 17.1 sortie le implémente les shaders géométriques dans le rasteriseur logiciel, OpenGL 4.2 sur les architectures Intel i965[32].
La version 17.2 sortie le apporte quelques fonctions en plus en fonction des architectures[33].
La version 17.3 sortie le ajoute libtxc_dxtn, active par défaut les compressions de texture GL_EXT_texture_compression_s3tc et GL_ANGLE_texture_compression_dxt, sur les architectures le supportant[34].
La version 18.0 sortie le implémente OpenGL 4.5[35].
La version 19.0 sortie le implémente OpenGL 4.5[36].
La version 19.1 sortie le implémente OpenGL 4.5[37].
La version 19.2 sortie le , implémente le support de Vulkan 1.1[38], améliore le pilote Panfrost pour les processeur graphiques ARM Mali, des familles Midgard et, qui associé avec la sortie du noyau Linux 5.2, rendant utilisable X11 avec ce pilote.
La version 20.3, sortie le , implémente GL 4.5 pour llvmpipe, ajoute le pilote Lavapipe, son équivalent pour Vulkan, Zink, qui mappe de l'OpenGL sur du Vulkan, supporte OpenGL 3.3. Le nouveau pilotes V3DK (Vulkan pour Broadcom BCM2711). Enfin, des nouveaux GPU sont supporté dont les GPU ARM Mali Bifrost via Panfrost, les GPU Intel Gen12 Alder Lake ainsi qu'AMD Dimgrey Cavefish et VanGogh graphics[39].
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