王者歸來性能翻番 GeForce6技術解析

● NVIDIA EXR GPU需求

    為了實現這種渲染方式，GPU必須具備浮點精度的著色、混合、濾波以及貼圖功能。而最重要的是，還必須有能力把這些色彩數據以原有精度（或近似原有精度）存儲起來。因為只有這樣，浮點數據的對數特性能夠被保存起來。如果中間處理的結果仍以每象素256級別存儲，那么GPU所具備的一切浮點顏色處理都等于是白費。

● 浮點著色

    正如前面提及的，32位著色是GeForce 6系列GPU的原生操作模式，著色操作能夠以最高的速度執行，同時保持最高的精度。也就是說在向表面輸出顏色值時，GeForce 6系列天生就有極高的浮點精度。

● 浮點混合

    混合操作是指把之前渲染的像素和給定位置的新近渲染像素進行結合。根據渲染的效果，這些數值會被混合為一個最終的色彩值。以前的混合都是從每通道256級別的貼圖或屏幕緩沖中取出顏色，然后再進行混合。而現在更高的精度意味著像素混合的結果更加精確、品質更高。像運動模糊、柔和陰影以及需要對一個場景的多個動態光照計算進行累積，這些需要顏色混合的特效都能從浮點混合受益。

● 浮點濾波

    濾波操作是指利用濾波器對像素操作，讓場景中的對象看起來更銳利或者更平滑。在早期沒有濾波效果的硬件上，場景中的貼圖紋理會出現馬賽克的感覺。

    濾波主要包括雙線性濾波和三線性濾波。當像素處于狹窄觀察角度的時候，濾波同樣能讓畫面品質起到銳化的作用（即各向異性濾波）。例如廣闊地面的貼圖，如果不使用各項異性濾波，在遠處很可能出現模糊的現象。

    其他的浮點濾波效果還包括了色調映射、光輝等，這些都是做高動態范圍渲染所要求具備的功能。如果沒有浮點濾波，對于顏色平滑過渡的紋理，很容易出現顏色像階梯一樣分布的結果，使效果大打折扣。此外，NVIDIA GeForce 6系列GPU還支持更高的精度級別和16倍的各向異性濾波。

● 浮點貼圖

    貼圖操作是指對一個給定的多邊形貼上一張紋理。原來的紋理像素色深最大是32位，每個顏色通道8位，而現在具備浮點貼圖功能后，我們就能實現諸如全方位陰影映射（利用向接受陰影的物體投射陰影貼圖實現柔和陰影效果）、景深效果（即影視作品里那種近處清楚、遠處模糊或遠處清楚、近處模糊的效果）以及光線追蹤（如玻璃、金屬的折射、反射）等獨特的效果。

    由于陰影貼圖中保存的是物體與光源的距離信息，所以以前要保存這個信息，必須利用PixelShader將距離分發到RGBA等4個顏色通道中去（就好像數字7839，利用RGBA分別保存7、8、3、9，記住，每個通道只能保存0～255），最后恢復時再用7×1000＋8×100＋3×10＋9）。

    在每像素計算的情況下，這將帶來極大的計算浪費。而現在，僅用一個浮點顏色通道就可以十分精確的記錄這個距離信息，無需任何多余的轉換！景深效果的道理也是一樣。<