王者歸來性能翻番 GeForce6技術解析

● NVIDIA HPDR技術

    我們在這一部分開篇的時候就提到了NVIDIA的HPDR技術，這一技術的全稱是High-Precision Dynamic-Range，說明白就是讓顏色更加豐富的一種技術。說到這里可能有些朋友會產生疑問：系統支持的顏色不就是32位么，要那么精確的顏色也顯示不出來。

    我們知道，在電腦上顯示顏色并不能夠顯示所有的顏色，因為自然界中的顏色是無數的。人們將自然界中的顏色總結以后以紅綠藍三原色的結合來表示，為了表現亮度，又加入了Alpha值作為亮度的表現。

    我們電腦上能夠顯示的顏色目前是紅、綠、藍、Alpha等4個通道，每個通道8bit，也就是每個通道上2^8=256種顏色，存儲一種顏色就需要4個8bit的空間，也就是32bit的空間。

    然而，在實際的圖形處理中這樣的精度仍然是不夠的，隨著圖形的運算，其中顏色的部分也將產生變化，那么這就不能保證變化以后仍然是標準的每個通道256個顏色值中的一個了，勢必會有非整數的顏色值產生。在存這個數據的時候就不免涉及到取整的操作，經過多次的運算，最終產生積累誤差，造成圖像色彩細節的丟失。

    那么如何解決這個問題呢？NVIDIA的GeForce 6圖形芯片就提供了一種解決問題的方案，就是在運算的過程中采用了精確度更高的高精度浮點值來存儲顏色。傳統的用來存儲顏色的32位寄存器因此就不夠用了，GeForce 6系列圖形芯片會自動采用更大的非標準寄存器來存儲顏色數據。只是在最后顯示的步驟再轉換成標準的顏色數據。

    采用這種技術的好處就是能夠讓圖像中的細節始終保持很高的水平，我們來看一張截圖：

    在這個HDR光照的示例中，白光范圍非常亮，而下方大理石板的暗部細節依然保持完好。

    我們注意到，這張圖中的亮度變化比較大，但是如果注意暗的地方的話，我們可以看到：暗部的大理石的細節保持的非常好，而不想我們之前經常能夠見到的有所不同。因為在這樣有高亮的光源的環境中，為了形成相應的對比，暗部的細節會在對比下而有所損失。

    GeForce 6系列架構提供了NVIDIA HPDR技術，能達成實現強大高動態范圍的渲染技術的需求。NVIDIA EXR在著色渲染、混合渲染以及濾波操作的時候都提供了廣泛的數據精度，改善包括靜態和動態的畫面效果。

    結合NVIDIA EXR技術，高動態范圍渲染就能夠高效、漂亮地執行。渲染任務可以分為為3個環節——光傳遞、光調影射、色彩及伽瑪糾正。

    接下來我們分別再來看看這3個過程。<