3D圖形技術在手機應用中的技術挑戰和競爭
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面臨的技術競爭
真正的“技術競賽”將從第二代具有3D圖形功能的手機開始。廠商們將在純技術性能方面展開前所未有的競爭，特別是一旦API標準完全確立后就將幾乎沒有什么分歧。一些人認為，手機制造商應避免過快地擴展其平臺以及創建一些其專有的擴展，行業必須確保Open GL-ES標準API隨市場一起發展。
事實上，Open GL-ES路線圖已經確立，而且人們已開始著手制定Open GL-ES 2.0。雖然目前的API是基于狀態機，但對于第三代手機來說，它必須發展成為基于Shader(著色引擎)的標準。現在，API基于固定功能管線(pipeline)，這種固定功能管線可以根據當前渲染條件來啟用或禁用某些功能，它使廠商能根據吞吐量、像素數量及類似功能來制造不同的手機。
通過Open GL-ES 2.0，人們可對圖形管線中的某些元素進行編程，從而使內容開發商能夠精確定義如何處理頂點(vertex)或像素。這能采用程序性算法以使代碼性能依賴于實現，因此不僅能為供應商提供更大的特性集與性能創新空間以及更大的差異化(尤其在視覺質量及效果方面)，而且還能為開發商保留一個公共平臺。
與使用較大顯示屏的桌面或控制臺游戲機市場相比，圖形子系統開發商必須重新審視移動電話市場。手機2.2英寸顯示屏的像素密度遠高于筆記本電腦屏幕的像素密度。新出現的2.5英寸顯示屏很可能擁有高達每英寸400像素的密度，這是當前像素密度的兩倍。因此，利用大量多邊形及快速多邊形速度來獲得高分辨率圖形的傳統方法幾乎完全不適用。聰明的設計者將把目光投向那些用于光照及顯示的更高級(但基于更粗糙模型的)技術上。區別在于像素質量以及可用于這些像素的高端處理數量(其指標為每頂點每秒操作數及每像素每秒操作數)。開發商計劃通過這種方法不僅能提供以前只有通過數百萬多邊形才能達到的畫面質量，而且還不突?處理器性能、存儲器容量及功耗指標。
計劃中的Open GL-ES標準發展，不僅為整個移動3D圖形市場提供了清晰的路線圖及穩定的增長，而且也為廠商提供了一個健康競爭的市場。預計今后幾年內，隨著開放標準的發展，移動3D圖形技術將擴展至許多別的平臺及市場，包括汽車與航空電子設備等。
緊湊的3D圖形解決方案
今天，一種最流行的面向移動設備平臺的3D圖形解決方案是由ARM公司開發的PowerVR MBX圖形加速器系列。該產品由ARM與Imagination Technologies公司聯合開發，其內核被應用處理器用來在移動電話、無線游戲及其他嵌入式設備中提供具有PC及游戲控制臺畫面質量的3D圖形。
該圖形加速器具有可分別提供QVGA與SVGA圖形性能的兩個版本(MBX R-S及MBX HR-S)。MBX R-S版具有較小的裸片尺寸，主要用于小型無線設備。而MBX HR-S版則具有更高的性能。這兩款內核都擁有增加頂點幾何處理器的選項，該處理器可以將主CPU從幾何處理任務解脫，以實現先進的光照特性。
支持全2D與3D特性集且與Open GL-ES兼容的PowerVR MBX解決方案，采用塊狀渲染(tile-based rendering)來在芯片上實現全帶寬密集型像素處理。通過取消3D內核與外部存儲器之間的Z緩沖以及保證只將可見像素寫入幀緩沖，可降低存儲器帶寬要求。塊狀渲染不僅能進行高位精度渲染與合成(即使在帶有16位幀緩沖器的系統上)，而且還能實現可取消所有多余紋理操作的延時紋理。此種方案便于采用統一的存儲器架構，在這種架構中，圖形子系統與CPU一起共用系統SDRAM，從而可以采用節省成本與空間的SoC實現。
MBX內核易于與ARM926EJ-S及ARM1136J-S以及ARM PrimeXsys平臺集成，故能縮短產品上市時間。該內核架構緊湊，可節省空間及硅成本。通過采用成熟的功率管理技術(包括模塊與寄存器級時鐘選通等)，使功耗最小化。
通過采用ARM公司的AMBA AHB(高級高性能總線)接口及各種ARM PrimeCell外圍器件，還能提供其他集成支持。這些經過預先驗證及硬件成熟的軟IP宏單元，通過PrimeCell外圍多端口存儲控制器接口很容易與3D圖形加速解決方案相集成，因為這些接口已針對MBX R-S及HR-S而優化。
不斷發展的OpenGL-ES
Khronos工作組是一個由多個成員單位組成的聯盟，專注于開發免許可及跨平臺的開放標準圖形API，以在各種平臺及設備上創作并播放動態媒體。所有Khronos成員都可參與Khronos API規范的開發、在公開部署以前的各階段投票、并能通過對規范草案及遵循性測試的提前訪問來加快先進3D平臺與應用的推出。
Khronos API規范包括：用于捕獲、傳輸、處理、顯示及同步數字媒體(包括2D/3D與音視頻流)的OpenML；可提供用于Flash 及SVG等矢量圖形庫的低級硬件加速接口的OpenVG；可提供對以前廣泛用于圖形、音頻與圖片庫以及MPEG-4等視頻編解碼器的媒體處理標準訪問的OpenMAX；以及Open GL-ES。
Open GL-ES是一種面向嵌入式系統(包括手持式設備、儀器及車輛等)上全功能2D與3D圖形的免許可、跨平臺API。它是一組經過良好定義的桌面OpenGL，可在軟件與圖形加速之間創建靈活及功能強大的低級接口。OpenGL ES 1.0包括用于浮點與定點系統的Common profile(公用類)與Common-Lite profile(共用簡化類)，以及用于與本地窗口系統手持連接的EGL 規范。OpenGL-ES 2.0目前正在開發之中。
此外，還建立了“安全關鍵”工作組，以幫助將標準移植到其他采用3D圖形的移動平臺、尤其是汽車及航空電子設備上。
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