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七年磨一劍!DX11之ATI獨(dú)門絕技全解析

● 2002年R200：Tessellation的鼻祖N-Patch及TruForm

    話說2001年7月的時(shí)候，微軟即將推出DirectX最新的8.1版本，所以就在Meltdown2001會(huì)議上把ATI、NVIDIA等一干圖形技術(shù)公司叫來開會(huì)，一起商定DX8.1的一些技術(shù)細(xì)節(jié)。這次會(huì)議可以說是圖形圖像界的“華山論劍”，不光有主辦商及核心廠商可以參加，媒體甚至也可以買票入場(chǎng)，票價(jià)是650美元，當(dāng)時(shí)著名的八卦網(wǎng)站TheInquirer就參加了這次會(huì)議(要不是它我們就不知道這段典故了)。據(jù)他們報(bào)道，由于技術(shù)細(xì)節(jié)方面的爭(zhēng)執(zhí)比較大，NV和微軟的關(guān)系搞得有點(diǎn)僵，而且NV拒簽當(dāng)時(shí)正在開發(fā)的DX9協(xié)議。

2001年7月 西雅圖 ATI無疑成為了Meltdown2001的主角

    講這段八卦歷史并不是為了討論誰和微軟走的更近，而是因?yàn)檫@次會(huì)議上其實(shí)就決定了DX8.1標(biāo)準(zhǔn)及部分DX9標(biāo)準(zhǔn)。微軟這次在DX8.1的規(guī)范中提出了一個(gè)叫做“N-Patch”的技術(shù)，相比之前的各種虛擬3D和位移貼圖技術(shù)而言是一種非常精妙的技術(shù)。它能夠像位移貼圖那樣自動(dòng)創(chuàng)造頂點(diǎn)，但是卻不需要高度圖來做參數(shù)，使模型自動(dòng)的變得極為光滑。

  
原始模型和經(jīng)過N-Patch處理之后的效果

    N-Patch技術(shù)的原理是這樣的：GPU在讀取了一個(gè)模型之后，判斷每個(gè)三角形三個(gè)頂點(diǎn)的法線向量，再根據(jù)這三個(gè)向量算出插入的頂點(diǎn)的位置。如此一來就能將一個(gè)簡單的、有棱有角模型通過“差值”的算法實(shí)時(shí)處理成為復(fù)雜的、圓滑的模型，在當(dāng)時(shí)GPU運(yùn)算能力極為有限的情況下，N-Patch技術(shù)可以大幅提升3D模型的細(xì)節(jié)和顯示效果。

    NPatch技術(shù)非常適合于將一個(gè)模型變得“圓滑”。因此非常適合于一些有很多曲面的模型。因?yàn)閷?duì)于曲面的表現(xiàn)，通常的表現(xiàn)方法只是盡量多的使用內(nèi)割多邊形或者外切多邊形來模擬曲面的效果。N-Patch技術(shù)的巧妙之處就在于算法簡單，只要進(jìn)行多次遞歸運(yùn)算，就能將一個(gè)面做成一個(gè)高次曲面，N－Patch這個(gè)詞的本意也就是一個(gè)N次曲面。

    次年(2002)，在ATI的R200(Radeon 8500)顯示芯片中，就率先采用了N-Patch技術(shù)，在ATI自己的官方介紹中稱之為“TruForm”。

● TruForm技術(shù)的BUG：

    TruForm的好處是效率會(huì)比位移貼圖高，以極低的資源消耗實(shí)現(xiàn)較好的顯示效果。不過呢，這個(gè)技術(shù)比較適合于海豚、賽車等表面為曲面的模型上，而如果這個(gè)技術(shù)應(yīng)用在坦克等不需要做曲面化的模型上的時(shí)候，效果就會(huì)變得相當(dāng)?shù)幕?/P>

    雖然TRUFORM技術(shù)非常具有創(chuàng)意，而且還能給大家?guī)硪庀蟛坏降目鞓?，但是這一技術(shù)的應(yīng)用情況并沒有像微軟和ATI所期望的那樣。正是因?yàn)楫a(chǎn)生了這一滑稽的BUG，TruForm在整個(gè)DX9a/b/c時(shí)代便銷聲匿跡了。<