为王位而生 GeForce8800全面解析测试

2006年11月09日 03:00   出处:泡泡网原创   作者:泡泡网评测室   分享

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● 第四章 第三节 全屏抗锯齿技术回顾

   无论NVIDIA还是ATI,在提高显示芯片性能的同时,他们都在致力于提升游戏的画面质量,在不改变游戏API以及渲染模式的情况下,最简单同时也是最有效的方法就是采用全屏抗锯齿(Full-Scene Anti-Aliasing,FSAA是一种统称),并不断改进抗锯齿的算法、提高抗锯齿的精度。

  • 最早的抗锯齿算法——超级采样:

   早期的图形芯片都采用了SuperSampling(超级采样)的算法,代表产品为GeForce 256/GeForce 2/Radeon 7000/7500,其实更老的VOODOO显卡也能够支持这种算法。

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 GeForce 2时代只有两种原始的抗锯齿模式

   超级采样就是将一个像素拆分为几个像素(这就是采样过程,subpixel),然后进行独立的处理并写入缓存。如此一来图形芯片所处理的图像分辨率比实际输出图像分辨率大的多!因此SSAA的画质改善是有目共睹的,但以当时芯片的实力来看最终性能却是惨不忍睹!

  • NVIDIA首次提出MSAA算法,抗锯齿技术真正实用化:

   为此,在2001年NVIDIA在NV2X GPU中首次加入了Multi-Sample Anti-Aliasing(MSAA,多重采样抗锯齿)技术,与之前的SSAA相比更加智能化,主要是在对像素进行采样之前首先检测像素的位置,看其是否位于模型的边缘,也就是说MSAA仅仅处理对象边缘的像素,这样大大降低了抗锯齿所需要处理的数据的量,同时还能保证抗锯齿质量。从此MSAA也成为了事实上的标准!

  • MSAA算法效能更高,并衍生出新的模式:

  

   从GeForce 3 Ti开始NVIDIA对MSAA算法进行了改进,并将其称之为High Resolution Anti Aliasing(高分辨率抗锯齿,HRAA其实是MSAA的一种),这种抗锯齿技术不仅仅使用一个像素上的采样点或者子像素的数据,而是把周围临近像素的采样点也作为计算的依据,这就使像素的最终效果更加精确。

   GeForce 3 Ti还提供了Quincunx抗锯齿算法(5点梅花排列法),其实也是一种超采样的方法。Quincunx是利用了周围像素5个子像素来计算,并且这5个采样点的权重是不同的,也就是对于计算结果的影响力是不同的,而它只做两个采样,在对消耗资源相近下效果却直逼4x抗锯齿。

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 GeForce 3/4 Ti多了2xQ和6xS的模式
 
   在GeForce FX时代,NVIDIA继续保留了2xQ和6xS的模式,这个6xS就是4xMSAA+2xSSAA,不过之后被改名为8xS,因为其画面品质的确要比ATI的6x MSAA高很多,但是超级采样也让8xS的性能下降不少。
  • SLI技术让抗锯齿成倍提高:
   进入GeForce 6800时代,SLI双卡互联技术被发扬光大,SLI不仅仅意味着可以实现理论上双倍于单卡的游戏FPS,依靠强大的双卡系统,NVIDIA将抗锯齿模式也轻易的提升了两倍——高精度的SLI 8xAA和SLI 16xAA诞生了!
 
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   SLI AA的技术原理非常容易理解,简言之就是让两颗GPU各自处理4x或者8xS AA,然后依靠SLI技术将画面合成就达到了双倍于单卡的画面品质!当今NV最强的双核心显卡7950GX2能够提供超多种类的抗锯齿模式,其中16xAA其实就是SLI 16xSAA。

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   两块双核心的7950GX2还能够组建Quad SLI,这样构建的四核心系统将抗锯齿效果提升四倍!最高可以达到SLI 16xAA和SLI 32xSAA,已经接近于准专业级的渲染精度!

  • MSAA并不完美,透明抗锯齿弥补不足:

   经过多年的发展,NVIDIA在每一代GPU当中都致力于优化MSAA的算法,将抗锯齿所造成的性能损失尽可能降至最低。如今很多游戏玩家将4x MSAA已经作为游戏的默认特效之一,不开AA的话游戏画面很难令人接受。

 普通的抗锯齿(左图)与透明自适应抗锯齿(右图)

   但是MSAA有一个重要缺陷就是不能处理Alpha材质,因此在一些栅栏、树叶、铁丝网等细长的物体上就不能起作用了。为了解决这种问题,NVIDIA在GeForce 7系列显卡上加入了透明抗锯齿功能,可以专门针对Alpha材质选择性的进行多级或是超级采样,这样就比完全采用SSAA拥有更低的性能损失,画面质量依旧完美!

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