是"玩游戲/跑分"?解讀顯卡的根本用途

    泡泡網顯卡頻道3月1日 任何技術的發展都有一個可循的規律。百家爭鳴般的初創高速增長時期，雖然不完美但卻都志存高遠；兼容并蓄的中間發力期，提升自我或者通過手段提升自己的影響力有效打壓對手；逐步完善的成熟期，形成穩定的局面，或三足鼎立，或兩強爭霸，或一枝獨秀。而在整個發展過程中，隨著成熟度的提升，技術或產品的更新速度呈現由快至慢的變化。

    圖形技術的發展也是以上脈絡的一個具體而微者。現在桌面圖形領域可以說是微軟的DirectX技術一直獨秀，再向前回溯，微軟一步步完善DX技術標準，聯合硬件廠商并依仗自身操作系統的優勢打壓競爭對手；再往前的DX、OpenGL、GLIDE等眾多規范你方唱罷我登場的萌芽時代。幾乎完美復現了技術發展的規律。同樣，圖形技術的在發展到今天的高度后，新技術新產品的更新速度也出現了下降的趨勢。我們以DirectX為例，版本的更新速度呈現了逐漸緩慢的跡象。曾經在重大版本更新空檔，總存在著相當數量的小更新，而在DX11身上我們至今也沒看到DX11.1或是DX11C這樣的小升級版出現。

    可見，從軟硬件廠商角度看，目前的桌面圖形技術發展已經相當成熟，版本上的更新已經沒有那么急迫和必要。換個角度說，現在的DX11將會長時間成為桌面圖形應用標準，指導未來軟硬件的研發。而其自身蘊含的各種圖形特性，特別是指標性的技術，是否得到了目前運算部件——顯示核心的有力支持就成為了普通用戶在選購顯卡時的重要參考依據。

    本站在年前刊載了一篇名為《曲面細分有必要？談DX11對畫質的影響》的文章，從技術和效果角度作出分析，得出結論：曲面細分（Tessellation）是DX11最具標志性的圖形技術，是DX11中對圖形質量提升的指標性技術。擁有對它良好支持的圖形核心才可能在未來時間內獲得滿意的圖形效能表現以及應有的投資回報。反之，則可能讓用戶在短時間內再次更新顯卡產品以適應DX11這一指標性技術的應用需求趨勢。

    明確需求后，我們如何判斷市面上眾多新老面孔的DX11顯卡是否具備這一素質呢？還好，目前市面上已經提供了數量豐富的DX11游戲和測試軟件，可供普通用戶快速確定一款顯卡的DX11表現。特別是基于真實游戲或者真實游戲引擎制作的測試軟件，更是玩家考察的重點。

    提起PC平臺上的圖形測試軟件，FutureMark公司出品的3DMARK系列一直是深受玩家和媒體喜愛的產品之一，在大部分時間內，這款軟件的成績確實代表了不同圖形核心或顯卡之間的性能/功能差距。歷經99、2000、2001、03、05、06、Vantage等7個版本后，在萬千用戶的等待中，全新一代支持DX11效果的3DMARK11終于發布。

    如同過去曾經發生過無數次的情況一樣，FutureMark正式發布3DMARK11的當日，大量用戶爭相下載并立即對自己購買已久的DX11顯卡進行了測試。我們也許習慣了3DMARK每次相對于DX版本慢半拍的發布速度，也許是出于精益求精的開發態度，也許是吊足胃口的營銷手段，總之用戶和FutureMark之間已經達成了某種默契：遲到的3DMARK給你帶來驚喜，你們也就慢慢等。不過DX11時代有些不同，眾多游戲開發商意識到先期推出基于實際游戲的測試DEMO是一件可以賺足眼球助推銷量的好買賣，所以趕在3DMARK11之前已經有大量的DX11測試軟件和游戲面世，這也就給用戶產生什么才是DX11評判標準的心理埋了一個伏筆。

    一開始，玩家們確實被新一代3DMARK大幅改進的畫質所折服！應該說FutureMark這次采用了電影鏡頭式的呈現方式詮釋測試畫面，整體圖像素質較上一代版本大幅提升（或者說Vantage只顧增加顯卡運算負擔，卻忽略了畫面的藝術表現）。從某種層面上看，3DMARK11也算回歸了從99到06這6代作品所追求的以技術展現藝術的場景設計風格。

    在首輪的驚艷后，一個耐人尋味的問題赤裸裸的擺在了所有擁有DX11顯卡的用戶面前，3DMARK11的測試結果，也就是那些帶著字母前綴的分數，真的可以代表手中顯卡的真實DX11性能么？與更早發布的大量DX11測試與游戲相比，不同等級的DX11顯卡在3DMARK11中的成績差距并不充分，至少和以實際DX11游戲引擎開發的BenchMark測試結果相比，是有出入的。

    我們可以質疑3DMARK11和背后的FutureMark公司，但質疑的方向不應該朝向某個利益集團的有意為之，更應該質疑的是以FutureMark這種閉門造車的方式是否還能代表PC圖形技術的真實面貌。歷史上多次的3DMARK被“作弊”事件，讓其開發過程愈發的封閉，從其自行開發的DX10游戲《破碎地平線》的緩慢進度即可略知一二。

    結果是成品只能反映FutureMark公司一家對于技術的認知，也就造成了3DMARK11與實際的DX11游戲之間造成了脫節，使得其測試結果只能做一家之言，而不可作為DX11顯卡的參照系。

    無論從過往的歷史看還是從實際的用戶使用習慣看，評價圖形核心和顯卡的唯一真理亦然是大量廣泛的DX11游戲。我們曾經記住了DX9時代的《FarCry》，記住了DX10時代的《Crysis》，那就不可錯過下面的幾款DX11游戲/測試，因為它們將成為DX11游戲時代的代表作！

    作為DX11時代第一款具針對性的測試軟件，《Unigine Heaven》已經確立了不可動搖的標準地位，成為了媒體和廣大用戶確認顯卡DX11性能的首選軟件。說起Unigine，在DX10時代就已經發布過Tropics Benchmark，以一個熱帶小島為舞臺，展示了DX10中的各種先進特效。

    《Unigine Heaven天堂》最大的亮點就是率先支持了DX11中標志性的曲面細分技術！在開啟曲面細分后，測試畫面整體的細節水平大幅提升，一磚一瓦都從傳統的平面貼圖變為了具備真實幾何細節的實體模型，特別是廣場中心的紅龍效果，在開啟與關閉曲面細分前后，完全是兩個水準的表現。因為模型的實體化，包括陰影等效果都變為了真實可控的。最新的2.1版本中，特別增強了曲面細分的測試部分，玩家有機會見識電影級高多邊形模型的驚人效果。

    《Stone Giant石巨人》是一款基于真實游戲引擎制作的DX11級別的體驗DEMO，其中包含了一段預錄制的DEMO片段，配合第三方軟件也可作為測試工具使用。

    其中效果表現最為出眾的依然還是DX11中的曲面細分，無論是石巨人本身，還是甲蟲以及山洞巖壁，在曲面細分強大的多邊形處理下，豐富的細節和圓滑的表面處理躍然眼前。而且用戶還可以使用顯示線框的方式，更直觀的體驗曲面細分后場景的變化。

    前文已經提及，很多DX11游戲大作在正式推出前都會發布一款預覽兼測試用的DEMO，其中的佼佼者當屬《Lost Planet2失落星球2》和《HAWX2鷹擊長空2》。

    《失落星球2》是日本大廠卡普空的PC游戲系列大作，其一代就因率先提供對DX10效果的支持而名噪一時。二代在一代的基礎上，增加了對DX11曲面細分的支持，再次成為了日系游戲中的技術領軍者。與大部分DX11游戲DEMO不同的是，它提供了兩種運行模式和兩個場景供玩家選擇。兩種模式分別對應DX9C和DX11，后者自然通過曲面細分技術加強了畫面的整體細節表現力。而且兩個場景則分別對應游戲中最常出現的叢林交戰和峽谷阻擊，讓DEMO測試的結果更接近真實游戲的感受。

    《HAWX2》是湯姆柯林斯系列下知名的空戰游戲，而且近年來關注度增長迅速，其中提供的歐美俄各國最新式戰機特別吸引軍迷關注。

    游戲在發布前也提供了一個體驗DEMO，可進行測試之用。我們熟悉的空戰游戲，往往將畫質的重點鋪陳在飛機本身，而在萬米之下的地面基本都是靠貼圖模擬，高空飛行時效果還可將就，但一旦下降至中低空，則滿眼的簡陋“危房”。《HAWX2》則通過引入DX11中的曲面細分技術，將這一問題成功解決，利用大量的多邊形運算能力，將地面的建筑、山脈、樹木都栩栩如生的加以展現，成為了空戰游戲畫質的新標桿。

    為了驗證真實DX11游戲和理論3MARK11在檢測顯卡上的差異，我們特別安排了一組對比測試。參與測試的顯卡為目前NVIDIA和AMD千元大熱產片GeForce GTX460和Radeon HD6850。我們選擇了包括《Heaven》、《失落星球2》和《石巨人》在內的三款基于游戲引擎的測試程序或游戲DEMO，并輔以3DMARK11測試成績作為參考。

    我們的測試方法是針對GeForce GTX460進行開啟與關閉DX11曲面細分的性能對比，GTX460與HD6850在開啟與關閉DX11曲面細分情況的性能變化對比。

    第一組數據來自《Heaven》。從波形圖中我們可以知道，在DX11與非DX11運行模式下，游戲的幀速表現會出現明顯的變化。首先最為直觀的就是速度的下降，畢竟增加的大量多邊形是需要進行復雜的貼圖與像素、陰影渲染的，影響速度也比較正常。另外一個值得注意的就是，兩種不同的運行模式對幀速的趨勢影響也不盡相同。比如在71-111s這個區間中，兩者的變化趨勢幾乎完全相反。分析其原因，正是由于DX11曲面細分技術大量的引入使用，造成了顯卡負載的變化。在曲面細分中有一種稱作LOD（ Level Of Detail）的技術，可以根據視角遠近控制細分的程度，在速度和畫質間保持一個高效的平衡狀態。一旦視角接近物體，則細分程度增加，物體細節更豐富；遠離則細分程度降低，運算量運算量隨之降低。但在沒有使用DX11技術的測試中，則存在這一問題，始終維持一中固定多邊形數量進行渲染，而在接近物體時，由于視場的變小，實際需要渲染的多邊形數量但而減低了，速度自然提高。

    以上兩組波狀圖，對應的是GTX460與HD6850在《Heaven》中開啟與關閉DX11曲面細分功能情況下性能變化。兩者成績較為接近，但GTX460始終領先。而AMD的HD6000系列已經屬于AMD的修正版DX11核心，在HD5000基礎上著重加強了DX11曲面細分能力，在《Heaven》的測試中才有如此明顯的性能進步。這也是前文中提及的在選購顯卡時需要特別認真了解的到底顯卡對DX11特效支持程度，否則可能在短時間內就會被更新版本取代。

    第二組數據來自《失落星球2》。

    首先進行的是DX9C和DX11模式下，GTX460的性能變化。通過波狀圖看出，DX11模式下由于運算量的增大，游戲速度有所降低。而且依然表現出來明顯的幀速變化趨勢的不同那個，特別注意91-111s的區間，相對于DX9C模式DX11下的波動更平滑，說明此時限制速度的主要就是DX11曲面細分的硬件機能表現，再次突出了DX11顯卡必須具備的強大曲面細分能力，這是DX11游戲需求的基礎能力。

    同樣的兩組GTX460與HD6850在游戲中DX9C和DX11模式的對比波狀圖。一個有趣的現象在這里發生，在DX9C模式下，HD6850的性能表現強過GTX460，兩者的最低幀速都在30fps以上，都可以確保游戲的流暢運行。而在DX11模式下，GTX460全面反超了HD6850！這種大逆轉式的現象，應該說與NVIDIA在GF1XX核心中設計了強大的DX11曲面細分電路密不可分，這樣的設計非常適應現在及未來的DX11游戲環境。雖然HD6850已經在曲面細分能力上有所加強，但先天的設計依然傳承自HD5000系列，包括薄弱功能也不會根本改善，在某些時候更像是一張快速的DX9C顯卡，而不是DX11顯卡。

    最后一組數據來自《石巨人》。

    還是老規矩，以GTX460為對象，對比開啟與關閉DX11曲面細分下不同的性能變化。基本的情況依然是開啟DX11曲面細分后由于運算量的大幅增加，使得性能出現下滑。不過GTX460憑借強大的曲面細分引擎，基本全程保持在30fps以上的流暢體驗。注意波狀圖中13-25s的區間，再次出現了明顯的速度變化趨勢差異，說明曲面細分在這個部分的負載變化加重，使得運算瓶頸落在了曲面細分運算單元上。

    換作GTX460與HD6850的雙雄大戰。關閉DX11曲面細分的情況下，兩者的速度不相伯仲，難分高下。而一旦開啟了DX11曲面細分后，GTX460徹底拉開了與HD6850的性能差距，全程領先，沒有給對手一點反駁的機會。

    通過以上的分析，我們再次驗證了一點，任何專用的MARK程序，都會因為與實際游戲的脫節而不能正確或者完全反映當時顯卡性能表現。唯有通過一款款真實游戲作品或采用了實際游戲引擎的測試工具才可還真實一個原貌。

    這張3DMARK11的成績對比圖與上面3款游戲的測試對比起來，顯然是去了公平衡量GTX460與HD6850的性能的機會。歷史再一次上演，游戲再次成為了檢驗DX11的唯一試金石。

    我們買顯卡是用來玩游戲還是用來跑3DMARK呢？■