DirectX支配游戲!歷代GPU架構(gòu)全解析
● DirectX 8.0:引入像素和頂點兩大渲染管線
面向圖形計算,讓GPU逐漸找到了自己的方向,那就是給予用戶更真更快地視覺體驗,但是GPU架構(gòu)也遇到一些問題亟待解決。首要問題就是,要實現(xiàn)更加復(fù)雜多變的圖形效果,不能僅僅依賴三角形生成和固定光影轉(zhuǎn)換,雖然當(dāng)時游戲畫面的提高基本上都是通過大量的多邊形、更復(fù)雜的貼圖來實現(xiàn)的。
但后期的發(fā)展中,頂點和像素運算的需求量猛增。每個頂點都包含許多信息,比頂點上的紋理信息,散光和映射光源下表現(xiàn)的顏色,所以在生成多邊形的時候帶上這些附加運算,就可以帶來更多的效果,但這也更加考驗頂點和像素計算能力。
2001年微軟發(fā)布了DirectX 8.0,一場新的顯卡革命開始,它首次引入了ShaderModel的概念,ShaderModel就相當(dāng)于是GPU的圖形渲染指令集。其中像素渲染引擎(Pixel Shader)與頂點渲染引擎(Vertex Shader)都是ShaderModel 1.0的一部分,此后每逢DirectX有重大版本更新時,ShaderModel也會相應(yīng)的升級版本,技術(shù)特性都會大大增強(qiáng)。
與DX7引入硬件T&L僅僅實現(xiàn)的固定光影轉(zhuǎn)換相比,VS和PS單元的靈活性更大,它使GPU真正成為了可編程的處理器,時至今日DX11時代ShaderModel都在不停地更新,以便渲染出更逼真更完美的畫面。這意味著程序員可通過它們實現(xiàn)3D場景構(gòu)建的難度大大降低,但在當(dāng)時來說可編程性還是很弱,GPU的這一特性還是太超前了。
DX8動態(tài)光影效果展示:變色龍和不同角度的人臉
DirectX 8.0當(dāng)中的Pixel Shader和Vertex Shader的引入,使得GPU在硬件邏輯上真正支持像素和頂點的可編程,反映在特效上就是動態(tài)光影效果,當(dāng)時波光粼粼的水面都是第一次展現(xiàn)在玩家面前。
但是DX8的普及之路并不順暢,主要是因為當(dāng)時的DX8顯卡都定位太高,NVIDIA和ATI雙方都沒有推出過低端DX8顯卡,熱賣的產(chǎn)品都是DX7,直到DX9誕生之后,雙方才把昔日高端的DX8顯卡當(dāng)作低端產(chǎn)品處理。
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