从DX10看未来显卡的架构和游戏的趋势

互联网 | 编辑: 张惠俊 2007-04-17 00:30:00转载 一键看全文

游戏的shader处理大幅度增加,几年走势分析

更多对3D游戏中的渲染处理详细调查报告表明:渲染的复杂程度不仅在逐渐的增加,就连它们的渲染方式也在发生改变。渲染指令大致可以分为两个类别:

从显存中拾取数据的纹理操作。

完成数学变换的算术处理操作。

『统计表明目前基本所有的3D游戏都应用了可编程的渲染』

早期的渲染处理是粗略的把渲染资源平等的分配给上述两种类型的渲染指令,但近来的分配给算术处理操作的渲染处理资源比重越来越大,在最近的游戏中,这个平均的比例是算术处理操作:纹理操作=5:1,从许多下一代的3D游戏设计蓝图看来,这个比例还有继续往上增加的趋势。

在另一些对现今3D游戏的研究报告中指出,大部分的像素处理过程都是双线性过滤操作或者从整数纹理中进行点取样,并没有纹理查找的过程,这些渲染操作都能被纹理处理单元在一个或更少的时钟周期内执行,而剩下的像素处理操作则是三线性过滤、各向异性过滤和浮点指令纹理查找过程,这些操作将被安排在超过一个时钟周期后执行。

在算术处理与纹理操作之间一个很重要的差异就是:纹理操作过多依赖显存容量和带宽这些外界因素,当在显存容量和带宽不够用的情况下,去增加更多的纹理操作单元对纹理操作性能的提升并无帮助;而算术处理操作则不同,它的处理能力并不依靠这些外界因素,仅取决于在GPU中集成的算术处理单元数量。

『图表表明Shader数据量的增长速度远大于纹理』

程序中的纹理是一个可以加以利用的重要技术技巧,首先我们可以通过加上相应的约束参数把像素渲染程序用来生成算术地纹理,通过这样来变相的减少用于存储纹理数据的必需的显存容量和带宽;除此之外渲染程式还可以用来添加变化和现有纹理的细节,以此来减少存储于显存中不同纹理模板的数量。这两种运用的技巧虽然过程不同,但都异曲同工,用来降低纹理操作对外界因素的依赖,减少对显存容量和带宽的需求。

当CPU已经成为渲染速度提高的瓶颈时,GPU越来越强的渲染处理能力已经开始在共享原本属于CPU的工作量,例如在粒子系统、纺织物、流体流动这些物理仿真动作在处理器处理不过来时,就会被映射到GPU的工作列表中,使用GPU强大的渲染能力来处理。不过,这些从CPU处理列表中转移过来的资源毕竟远离标准的图形绘制范畴,所以更多的渲染处理能力被用来搭建负载平衡系统,去提升整体的帧渲染速度。

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