DirectX不是全部!3D游戲圖形技術解析
● 光柵化渲染的極限——環境光遮蔽
在GPU和CPU有能力進行實時光線追蹤(Ray Tracing,按照真實世界光線投射原理反向渲染的技術)之前,環境光遮蔽是當今光柵化渲染模式中最好、最高效的替代方案。環境光遮蔽通過計算光線在物體上的折射、衍射、散射和吸收,在受影響位置上渲染出適當的陰影,進一步豐富標準光照渲染器的效果。
屏幕空間環境光遮蔽(Screen Space Ambient Occlusion,SSAO)是AO的一個變種,它通過對屏幕內進行簡單的空間劃分,然后進行計算。SSAO的工作原理是:通過采樣象素周圍的信息,進行簡單的深度值對比來計算物體身上環境光照無法到達的范圍,從而可以近似地表現出物體身上在環境光照下產生的輪廓陰影。雖然只是模擬實現,但確實能增強場景的層次感,讓畫面更細膩,讓場景細節更加明顯。
● DX10.1大大提升SSAO效率
SSAO可以利用“逐象素場景深度計算”技術計算得出的深度值直接參與運算,也可以利用DX10.1當中的Gather4函數實現更快速紋理采樣及過濾。DX10模式下開啟SSAO性能損失非常大,因此SSAO技術多出現在DX10.1游戲中。通過實際測試來看,DX10.1顯卡在DX10.1模式下(如果該游戲支持的話)的性能相比DX10會提升20%-30%之多,從而使得SSAO成為真正實用的技術,而不再是花瓶。
● DX11帶來更高清晰度的HDAO
在DX11中,SSAO被進一步升級至HDAO(高清晰),因為DX11中的Gather4函數更加強大,它可針對特定的顏色分別采樣,能自動識別能做陰影映射的值,從而實現更快更好的陰影過濾。HDAO和SSAO都能向下兼容舊硬件,但運行速度會打折扣。換句話說,DX11和DX10.1是在改進算法、優化性能的基礎上,使得顯卡有能力渲染出更復雜、更完美的特效,而DX10雖然在也能達到同樣的畫面效果,但速度會很慢,實用性不大。

● 代表游戲:《孤島危機》、《潛行者》、《火爆狂飆》、《鷹擊長空》、《帝國:全面戰爭》、《塵埃2》
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