透过3DMrak11 解密电影级画质背后隐忧

    2010年12月7日，当AMD和NVIDIA都已经开赴DirectX 11战场一年来，Futuremark终于推出了全面基于新API的基准测试项目——3DMark11。3DMark11的出现主要是用来对应当前的DirectX 11显卡做性能测试，所以软件采纳了原生DirectX 11引擎，全面加入和利用DirectX 11的特性，包括Tessellation（曲面细分）、compute shaders（计算着色器）和multi-threading（多线程渲染）等，从而来衡量整机的DirectX 11游戏运算能力。

 DirectX 11提出的5项关键技术

    上图是微软提出的DirectX 11特性，微软希望DirectX 11能够补全上一代API的遗憾，同时促使GPU发展从堆量走向进一步高效，在全新API的指引下，GPU光栅化和贴图压力将得到减缓，曲面细分也能带来复杂模型的简化，ComputerShader则能显著提升复杂效果的可实现性。

    本次发布的3DMrak11拥有几个各具特色的测试子项，下面让我们来逐个分析它们的特性和针对目标：

    图形测试1——深海(Deep Sea)。该场景渲染大量的投影、非投影聚光源、非投影点光源，使用噪声调节光密度的体积光照，不包含曲面细分几何。该场景拥有较为浓厚的贴图色彩，而几乎没有涉及到DirectX 11特性，而噪声调节效果为了制造胶片机特效，图形计算量很小，这个场景的美工能力优秀，制作时花费了大量心思。

场景1官方介绍

    图形测试2——深海(Deep Sea)。场景源于“深海”(Deep Sea)，渲染中等数量的投影、非投影聚光源、非投影点光源，使用噪声调节光密度的体积光照，包含曲面细分几何。曲面细分主要用于潜艇、沉船、珊瑚、岩石、海床。测试2可以看做是测试1的DX11特性补全，在近观珊瑚和潜艇海床底部时我们可以明显发现图形表面沟壑效果明显。

场景2官方介绍

    图形测试3——神庙(High Temple)。渲染一个投影线光源和中等数量的非投影点光源，体积光照仅用于投影线光源，光密度因空间高度不同而异，包含曲面细分几何。曲面细分主要用于台柱、雕像和部分植被。这个场景中丰富细节的场景通过Tesssellation仅需初始模型不多的多边形就可以达成。

场景3官方介绍

    图形测试4——神庙(High Temple)。场景源于上一个“神庙”(High Temple)，主要是使用延迟渲染，绘制目标的几何模型首先被渲染，然后纹理和反射、散射、环境光屏蔽、深度信息、法线贴图则储存在G-Buffer里。光照处理会与视角产生互动和不会产生互动的点光源则会分成两个绘制调(Draw Call)用，动态顶点缓冲的光照参数则会送到GPU。图形测试4相比3主要是差别是负载来于Tessellation多边形产生的阴影贴图和G-Buffer。

场景4官方介绍

    物理测试场景。从3DMarkVantage开始，物理测试成为众多用户关注的焦点，如果说PhysX效果真实但是无法开源，那本次Futuremark补全了这个遗憾，免费开源的Bullet Physics引擎被引入到本项测试中。

物理测试官方介绍

    综合测试场景。该场景在物理测试场景的基础上增加软体的模拟和渲染，以及包括一些曲面细分、体积光照和后期处理效果在内的适量图形负载，其中CPU负责刚体物理，GPU负责软体物理和图形负载，而且软体物理使用DirectCompute进行模拟，然后再嫁接到Bullet物理引擎上做处理。

综合测试官方介绍

    不过这种全面可编程化发展也遇到了一些障碍，起码我们看到NVIDIA和AMD对于DirectX 11的理解是不同的，有可能是Intel和AMD不希望GPU过于接近CPU，也有可能是NVIDIA力不从心无法支撑GPU拥有更强的可编程性。NVIDAI希望借助Fermi架构实现更强的几何性能和复杂Shader效果高效处理，AMD则在原有架构上不断更改已增强三角形和贴图等传统固定单元能力。