• 小型连载¡ª¡ª浅谈游戏显卡的选购£º光影特效篇

    2014-09-04 12:58  出处£ºPConline原创  作者£º小疯子   责任编辑£ºpcwuhan01 

    ¡¡¡¡¡¾PConline武汉站 资讯¡¿在前两期文章中£¬我们分别对游戏中的建模以及材质贴图作了说明¡£相信各位读者已经多少了解到显卡对 于渲染的原理¡£不过在前两期中都并没有提及到的一样重要的东西£¬那就是光影¡£光影存在于世界中£¬它是唯一一样不能用实体性体现并且可捕捉的物体¡£但是它却 ?#36136;?#27169;拟出真实世界最重要的一环¡£往往负责处理光影特效这一环的参数容易被人忽略£¬笔者也希望通过这篇文章重新梳理显卡核心与显存的搭配问题¡££¨PS£º笔者最近由于工作原因对于连载的推迟深表歉意¡££©

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    ¡¡¡¡真实环境中的光影

    ¡¡¡¡光影存在于我们的世界中£¬但是在虚拟世界中对光影的呈现则不像前两章关于建模与材质贴?#21450;?#23481;易理解和具象化¡£因此我们需要更多的实例来讲解光影特效这一部分内容¡£

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    ¡¡¡¡光

    ¡¡ ¡¡光是人眼£¨眼睛£©可以看见£¨接受£©的一系列电磁波£¬也称可见光谱¡£在科学上的定义£¬光是指特定波段的的电磁波谱¡£光是由光?#28216;?#22522;本粒子组成£¬具有粒?#26377;?与波动性£¬称为波粒二象性¡£光可以在真空¡¢空气¡¢水等透明的物质中传播¡£对于可见光的?#27573;?#27809;有一个明确的界限£¬一般人的眼睛所能接受的光的波长在 380¡«760nm之间¡£人们看到的光来自于宇宙中的发光物质£¨例如恒星£©或借助于产生光的设备£¬包括白炽灯泡¡¢荧光灯管¡¢激光器¡¢萤火虫等¡£

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    ¡¡¡¡光影

    ¡¡¡¡光的特殊性£¬使得它必须要借助物体才能体现它的存在¡£因此光也并非独立存在的£¬存在光的地方则必然存在影¡£这其中的意思则是£¬物体在接受光的一面我们可以得知光的存在£¬但物体的非光照面由于亮度差异会存在明暗差£¬则影也同时存在¡£

    ¡¡¡¡在理清了光影与物体之间的关系之后£¬我们就很容易理解这一期的内容¡£接下来笔者小T?#19981;?#36890;过一些例子和大家进一?#35762;?#36848;这个问题¡£

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    ¡¡¡¡著名测试软件¡¶VALLEY BENCHMARK¡·

    ¡¡¡¡与HEAVEN BENCHMARK出自同一研发公司的VALLEY BENCHMARK£¨以下简称£º山谷£©从原来DX11的曲面细分重点£¬转移到了场景光影与镜头光圈的虚拟上¡£在山谷中£¬我们可以从日照变化来模拟山谷场景£¬并且通过光影与景深切合虚拟镜头?#23567;?#26159;一款?#27973;?#20540;得一玩的测试软件¡£

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    ¡¡¡¡被接受光的树林与形成的影子

    ¡¡¡¡在前两期文章中£¬我们阐述了模型与贴图材质的相互关系¡£如果虚拟世界中没有了光¡£那么无论模型再精细£¬贴图材质质量再高£¬都将会是漆黑一片£¬因为他们自身不是发光体£¬需要通过接受并反射光线才能体现出自身的特点¡£因此£¬光影是重要的一环¡£
    如上图所示£¬树木在接受太阳光之后反射出来的是叶子的材质£¬让我们看到了树叶的形态和颜色£¬同时为了还原真实场景£¬背光面加入了影子¡£大场景看起来更自然¡£

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    ¡¡¡¡山谷中的光影效果

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    ¡¡¡¡山谷中的镜头光影效果

    ¡¡¡¡
    当镜头对准光源的时候£¬会产生镜头光晕£¬而当光源透过缝隙时£¬又会出现“丁达尔效应”¡£为什么我们在标题处写上“光影特效”£¬就是因为光£¬影£¬特效这三者是并存的¡£有光就有影£¬有光£¬就有由光产生的特效¡£

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    ¡¡¡¡处理光影特效与后处理的ROPS单元

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    ¡¡¡¡ROPs单元依然位于显卡核心处

    ¡¡ ¡¡与三角顶点建模和贴图材质不同的是£¬光影的特殊性£¬使得它只能通过特殊的设备来进行处理¡£在显卡中£¬负责处理这一块的是核心中的ROPs单元£¨TMUs 单元同属后处理单元£©¡£在核心单元对建模与贴图处理完?#29616;?#21518;£¬数据会交给ROPS单元进行光影特效处理¡£处理完?#29616;?#21518;再将数据存储至显存¡£此时一个完整的 场景就已经能展现出来了¡£如果玩家开启了AA£¨抗锯齿£©画面£¬则从显存再次调用至核心ROPS单元£¨ROPS同时负责光影与AA后处理£©£¬AA后处理之后 输出至画面£¬至此£¬一条完整的建模→贴图→光影→后处理流水线就完成了¡£

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    ¡¡¡¡没有加入光影的物体

    ¡¡ ¡¡考虑到游戏的即使性与性能的关系£¬场景中并不是所有物体都需要加入光影特效的¡£一方面小物体£¬或者是单体模型的多?#20013;?#24577;和体现令场景更饱满的时候£¬让他 们都加入光影效果将会增加ROPs的处理压力¡£另一方面对于场景的整体效果不会有太直接明显的提升¡£因此£¬光影特效多数是根据场景需求£¬在开发初期就会考 虑到“时间成本”这一概念£º用最少的运算资源£¬达到最宏观最直接的效果¡£

    ¡¡¡¡相信各位读者通过这三篇文章的阅读之后£¬都会对显卡的基本运作和核心¡¢显存的关系有了直观明确的理解¡£在终篇¡¶小型连载——浅谈游戏显卡的选购£º显卡选购篇¡·文章中£¬笔者将为大?#20197;?#27425;梳理显卡工作流程和核心显存关系以及显卡的选购指?#24076;?#25964;请期待£¡

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