玩特效看美女:谈显卡的游戏特效进化

硬派学堂

一款画面华丽的游戏不一定能成功,但一款成功的游戏,其画面在当时一定是华丽的。这些年来,游戏的特效一直由显卡掌控。而DirectX(以下简称DX)也成为了游戏特效的代名词,从DX7到DX10,每一次进步,都让我们感觉到震撼的效果。

DX9.0b时代的质感美女

关键词:皮肤质感

开始支持的显卡:GeForce FX5系列、Radeon 9000/X500/X600/X700/X800系列

现在游戏玩的是什么,是特效。游戏里让大家最兴奋的是什么,是美女。在DX9以前的PC游戏中,很少有让人眼前一亮的MM。因为除了在性能方面,MM圆润的身材会因为显卡的性能不足而很难表现以外,要表现出MM皮肤上的细腻质感和周围环境对皮肤的光影变化对显卡来说则是难上加难。

大家第一次对由显卡实时计算出来的MM一见钟情,恐怕就要数“蝴蝶仙子”Dawn了吧。作为NVIDIA支持DX9.0b的GeForce FX5系列的代言人,她的出现,让不少男生如痴如醉。为了把“蝴蝶仙子”做得圆润,整个人物由18万个顶点构成。仅有圆润是不够的,为了让她变得美丽,动用了DX9全新的顶点着色引擎,除了本身采用色彩贴图、镜面贴图、法线贴图等制作方法外,在表面散射、轮廓光照等特效的帮助下,一代经典虚拟美女就此诞生了。

2003年5月21日,改良版的蝴蝶仙子再次与大家见面了。与此前的蝴蝶仙子相比,经过重新“变妆”的她,最明显的改变就是头发和皮肤的光泽对于光线的反射非常明显,看起来显然比以前有质感。

技术解读:2002年底,微软发布DX9。DX9中全新的Vertex Shader 2.0(顶点着色引擎)增加了流程控制,增加Vertex程序的灵活性,显著地提高了DX8中Vertex Shader的效率。扩展着色指令个数从128个提升到256个。

DX9中的Pixel Shader 2.0(像素着色引擎)具备完全可编程的架构,能对纹理效果即时演算、动态纹理贴图,还不占用显存。新的高精度浮点数据规格可以使用多重纹理贴图。 有了DX9后,游戏程序设计师们能更容易、更轻松地创造出更漂亮的效果。

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蝴蝶仙子,代表了DX9.0b显卡的最高水平
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改进版的蝴蝶仙子,皮肤与头发看起来更有质感

DX9.0c时代的奇幻美女

关键词:光与影的艺术

开始支持的显卡:GeForce 6系列、Radeon HD1000系列

女人是水做的,在水里的美人鱼Nalu,将女性的柔美全表现了出来。有了支持DX9.0c的GeForce 6系列、Radeon HD1000系列显卡,让我们可以从她身上看到光与影结合后,产生的那种亦幻亦真的奇特效果。因为新的着色技术将皮肤渲染得明暗分明,来自海面上的阳光让头发的高光部分和阴暗部分可以随着Nalu的不同运动而随时发生变化。此时,阴影很柔和(柔和阴影技术),水对光的折射显得很刺眼(HDR,高动态范围技术),一切都显得那么合情合理。

技术解读:DX9.0c重要的改进就是支持Shader Model 3.0(包括Pixel Shader 3.0和Vertex Shader 3.0两个着色语言规范)。全新的动态程序流控制、位移贴图、多渲染目标、次表面散射、柔和阴影、环境和地面阴影、全局照明等新技术特性,使得虚拟美女显得十分柔美。

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水对光线的折射,投影在美人鱼Nalu身上,显得如此梦幻

DX10时代的动感美女

关键词:物理加速的动感

开始支持的显卡:GeForce 8/9/GTS/GTX200系列

转眼间来到了DX10时代,大家对游戏中虚拟美女的形象要求已经变得十分苛刻,这个时代的MM,仅靠姣好的容貌、火爆的身材是不能让大家满足的。更重要的是,对光线,甚至对衣服布料的摆动都提出了很高的要求。

比如现在极度吸引大家眼球的《一舞成名》游戏,在目前的各种演示版本中,在开启HDR特效、景深等图像效果后,美女们光是站着不动就显得十分华丽。不过这还不够,为了让美女们的动作、动作造成的衣服的摆动流畅、真实,在游戏中存在着大量的物理运算。在演示版中,我们能看到一名舞者的摆动骨点就超过14000个。此时,NVIDIA显卡在物理加速技术方面的威力就显示了出来。显卡的物理加速运算,能让这些美女和她们穿的衣服随着舞步作与现实世界类似的运动。

技术解读:统一渲染架构是DX10的重要特点。显卡使用通用标量着色器来代替Pixel Shader和Vertex Shader。好处是新的API提高了显卡的渲染速率。每张纹理贴图的分辨率从DX 9的4048×4048提升至8192×8192,并且每个Shader能够同时访问的数量也从16个增加到128个。换句话说,在DX10中,对人物精细度和光影的刻画提升到了一个新台阶。

近来推出的物理加速技术和传统意义上的特效并不相同,如果说以前的DX只是让人物看上去变得更美丽,是静态的。那么物理加速技术则是动态的,它是让美女们(包括衣服)的运动、周围环境的变化更倾向于自然的运动规律。在以前,这些物理运算主要由CPU来完成,不过场景一大,CPU往往就显得心有余而力不足了。如果让支持物理处理引擎的显卡来接管这些物理计算任务,做如模拟天气、模拟流体,模拟空气中的粉尘等琐碎的事务,就能获得比以往更逼真的游戏效果。

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有物理加速技术帮忙,MM跳舞的动作真实自然

链接:你知道吗

早期的3D“美女”

早期在PC上出现的3D美女,恐怕要数《古墓丽影》中的劳拉·克劳馥了。以现在的眼光来看1996年那个震撼了整个PC界的劳拉,还真是有点惨不忍睹。

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现在如果有哪款游戏做成这个样子,绝对没人玩

CG与显卡实时运算的区别

很多游戏,尤其是网络游戏的演示CG(Computer Graphics,计算机图形学,包括静止的图片和动态的影片)相当精美,可惜进入游戏后,却发现完全不是那么一回事。因为CG通常采用Photoshop、3DMax对图片或影像进行精心制作,无论是光影效果还是人物造型均无可挑剔。但在游戏中,要全部实现这些效果无论是对显卡性能还是对游戏制作的要求均是非常高的。因此很多游戏厂商只能无奈地让美女的脸庞变粗糙、皮肤没有了质感,以此来增加游戏的流畅程度。(山东 王维德

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精美的CG,可惜在游戏中达不到这样的效果