首款DX11赛车大作《科林麦克雷：尘埃2》性能及画面详测_3DM单机
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[1.导读]
所谓“风水轮流转，今年到我家”，AMD抢先推出了DX11显卡并获得消费者的一致好评，旗舰级、高端级乃至主流级显卡也布局完毕，AMD犹如勤劳的农户赶在过冬前收获了足够的粮食，手中有粮心中自然不慌，可以安然过冬。怎奈邻居收成不佳，忍不住跳将起来大骂“你收了小麦也没用，大家还是在吃高粱”。这话多少戳中了AMD的痛处，因为他家的磨麦机确实不多，先前的两台功率太小，好在新购的第三台磨机性能足够强劲，马上就要送到家里来了。
这第三台磨麦机便是CodeMaster的《科林麦克雷：尘埃2》游戏，这款游戏的Demo已经发布，相信也有不少读者已经下载试玩了。游戏本身好不好暂且不说，《科林麦克雷：尘埃2》最吸引人的还是它身上的DX11光环。之前已有两款游戏支持DX11，网游《Battleforg》是通过打补丁形式支持DX11的，，《潜行者：普里皮亚季》支持DX11中的细分曲面以及阴影效果，这两款游戏仍没有完整支持DX11的新特性，能承担这一使命的是AMD寄予厚望的《科林麦克雷：尘埃2》。
航母发布会上就用《科林麦克雷：尘埃2》展示过Eyefinity技术
早在9月底的HD 5870/5850航母发布会上，AMD借用《科林麦克雷：尘埃2》作为主打，不过当时并非宣传DX11而是展示Eyefinity多屏技术。或许是当时《科林麦克雷：尘埃2》尚未完成开发，不过两个多月后的《科林麦克雷：尘埃2》已经今非昔比，游戏对DX11的支持非常到位。除了游戏demo，正式版游戏也即将发布，喜欢拉力赛游戏的玩家早已跃跃欲试了。
《科林麦克雷：尘埃2》是目前支持DX11技术最多的游戏
现在AMD家的磨麦机已经运到了，我们也可以借此检验一下首批DX11“小麦”好不好吃，同时这款新机器还可以磨DX9高粱，对于小麦与高粱那个好的争议也可以借此分出个大概。在测试这款游戏之前还是先来看一下DX11中的主要技术做到心中有底。
[2.DX11技术简介]
微软的DirectX尚未一统江湖之前，3D图形规范的更新速度一直很迅速，竞争激烈时甚至会一年更新一个版本，最终微软笑到了最后，独掌3D游戏 API大权。在DirectX家族从最长寿的当属DX9，自从01年随XP推出后，历经DX9.0、DX9.0b及DX9.0c版本的演进经久而不衰，即使堪称革命性变化的DX10也未能取代DX9的地位，最近推出的多款游戏大作如《现代战争2》、《Left 4 Dead 2》等依然是基于DX9规范，画质仍有可圈可点之处。
DX10未竟的使命只有依赖DX11来完成，最新的DX11规范不仅包含了DX10/10.1的全部优势，它也带来更多的新技术规范，比如Hardware Tessellation、Multi-thread、SM 5.0指令集、Compute Shaders、DirecCompute 5.0、HD HDR等特性。
以上新特性中又以Hardware Tessellation（硬件曲面细分，以下简称曲面细分）最引人注目。AMD显卡的前身ATI一直在研究曲面细分技术，一度在HD 2900显卡上得以应用，但是当时的技术并不成熟，直至近两年才具备了实用性，并被微软采用写入DX11规范。
曲面细分技术演示
AMD在不同场合已经多次演示过曲面细分技术，详细的技术原理我们不需掌握，只要简单看下实际效果即可。相比传统的多边形（主要是三角形）建模，曲面细分技术可将三角形拆分的更小，三角形数量极大增大，最终使得渲染对象的表面和边缘更为光滑精细。
上图中就是AMD用《铁血战士大战异形》游戏中的模型展示细分曲面的例子，左侧是传统的三角形建模，可以看出构成模型的像素点比较少，右侧的则是使用了曲面细分技术建立的模型，像素点数量提升了不止一个等级，如果经历后期的渲染着色之后，人物的模型差异会更明显。
第二个值得注意的DX11技术则是Compute Shaders（计算着色器），借助这一技术GPU中的流处理器单元可以变为类似CPU的计算中心，处理一系列如后期渲染、图像质量增强、高质量阴影过滤、景深效果以及高级环境光遮蔽效果。发布DX11显卡之后不久AMD放出了一个名为ladybug的DX11 Demo，其中就有Depth of Field效果的演示。
景深效果
第三个有代表性的技术是Mutli-thread多线程运算，这一技术可以充分发挥GPU运算单元数量多的优势。对于CPU的多线程运算我们多少有些了解，如Intel的SMT超线程技术在一些多线程软件应用中表现出更强的运算能力，而DX11规范中引入了多线程运算，每个流处理器单元在同一时间内可以实现多个运算进程，大大提高了效率。
DX11中进入了Muli-thread多线程运算
以上三个只是DX11技术的一部分，但是从效果来看已经很好地诠释了新一代图形规范的内涵，模型更精细而细节更逼真。由于每款游戏使用的DX11程度不一，实际游戏画面或许不如演示Demo展示的那样容易区分。
[3.《科林麦克雷：尘埃2》支持DX11]
《科林麦克雷：尘埃2》是目前使用DX11技术最多的游戏，基本涵盖了DX11中代表性技术，如硬件曲面细分、多线程、高清环境光遮蔽、以及计算着色器等。《科林麦克雷：尘埃2》对DX11技术的全面支持也使得其成为AMD的座上宾，成为DX11画质的最佳展示平台。
《科林麦克雷：尘埃2》中使用的DX11技术可用下面这张图集中概括：
《科林麦克雷：尘埃2》中的DX11技术要点
《科林麦克雷：尘埃2》中使用的最重要的一个技术依然是硬件细分曲面，主要应用在了游戏中的水面、衣服（包括旗帜之类在内）以及人群。这三类物体上利用曲面细分进行建模，以其中飘扬的旗帜为例，
DX9与DX11的旗帜建模区别
可以看到，应用硬件曲面细分建模后，DX11中的红旗三角形数量明显比DX9的要多，最终渲染出来的旗帜更为真实，富有动感。硬件曲面细分技术在围观群众以及水面特效上也有类似效果。
水面特效的硬件曲面细分技术展示
围观群众中的细分曲面建模展示
除了硬件曲面细分建模之外，游戏中的光影效果也值得一看。DX11规范中阴影过滤、HD HDR光照以及高清环境光遮蔽效果也很重要，《科林麦克雷：尘埃2》在这方面的表现也很突出。
作为DX9模式右为DX11模式（点击放大）
《科林麦克雷：尘埃2》支持高质量阴影过滤及高清环境光遮蔽技术，单看图中的阴影部分，DX11模式下岩石阴影比DX9中的更为清晰自然。
《科林麦克雷：尘埃2》中应用的DX11技术较多，以上只是从模型、水面以及光影效果等玩家可见的部分来谈，实际上有关后期渲染、多线程计算等不能从画质上反映出来的技术同样非常重要。
[4.游戏选项介绍]
这款游戏的出场方式有些特别，开始之后玩家将出现在一辆小屋内，游戏内的每一个选项都需要玩家走到当前目标上才会出现，代入感很强。有关选项的问题我们主要集中在游戏中的图形设置方面。
独具特色的菜单选项方式
进入options选项中的Graphics（图形）设置后即可看到游戏画质设置。
DX11下的图形设置
DX9模式下图形设置
在可见的设置中DX9与DX11只有两点区别：DX9模式中post process后期处理只能开到Medium等级，并且没有Ambient OCClusion（环境光遮蔽）选项，因为这是DX10中才有的技术。
这款游戏只支持DX11和DX9模式，不过设置中并没有这两种模式的选择项，HD 5000系列的显卡默认就是以DX11模式运行，其余DX10/DX9显卡只能运行在DX9模式。如果需要更改，只能去游戏设置文件中强行更改。
游戏的图形设置文件
文件中“forceDX9”设为true就可以强制运行在DX9模式（适用于HD 5000系列显卡），其余显卡更改。有一点要注意，虽然DX9以及DX11模式下都可以打开Ultra级别，但是DX11的Ultra画质下水面、人群以及衣料还开启了硬件曲面细分技术，两者有质的不同。
[5.DX11与DX9画质对比]
尽管前面已经展示了DX11与DX9的画质区别，但是实际游戏中的区别仍然值得关注，因为理论上的区别在游戏中不一定同样明显，尤其是官方展示中常常将细节放大，而实际运行游戏我们不可能观察这么仔细。
以下截图来自实际游戏，DX9和DX11都是在各自的Ultra画质下截得，1920x1200分辨率同时关闭抗锯齿以防干扰。
DX9下的旗帜
DX11下的旗帜
DX9下的人群
DX11下的人群
DX9下的水面特效
DX11下的水面特效
以上三幅场景或许受限于选景角度的问题，不过总体来看同样是最高画质，DX11确有一定的画质提升，尤其是前几张图中的旗帜，DX9中的旗子一直是铁板一块，而DX11中旗子有了动态效果，后两张图中的阴影效果也比DX9中的出彩一些，但是水面特效中的细分曲面并不明显。
总体来看，DX11比DX9在画质上有提升，细节部分尤为突出，不过DX9的最高画质依然很强悍，实际游戏中消费者很难注意到这些细微的提升，也就是说单凭画质方面的改进并不能吸引消费者升级换代。
[6.测试平台及说明]
我们的测试平台配置如下：
测试平台配置及测试项目
软硬件安装完成以后，正确的测试方法是：开机进入到桌面上以后，待系统准备就绪后，才开始运行测试（关闭UAC、屏幕保护程序、系统还原、自动更新等对测试得分有干扰的系统任务）。所有测试项目都运行三遍，在测试成绩稳定、可靠的情况下，我们以其中最好的一次成绩为准。
《科林麦克雷：尘埃2》 Demo自带了benchmark工具，测试中选择的是一段野外拉力比赛，包含了水面、观众以及植被等多重内容。
注：显卡的选择基于以下原因：A卡目前具备游戏一定游戏性能的就是HD 4670，N卡的游戏卡起点也是GT 240（GT 220称不上游戏显卡），选择GT200架构的显卡则是检验一下NV阵营在HD 5000系列显卡下的围攻下是否还有优势。因为笔者手头的DX11显卡并不多，所以性能测试部分只为展示这几款显卡的水平，横向对比意义不大。（除了看性能，也请注意价格）。
[7.DX9模式下各显卡测试]
目前的HD 5000显卡默认是以DX11模式运行，而DX9/10/10.1显卡只能以DX9模式运行，为了测试DX9模式的性能，DX11显卡需要在游戏的配置文件中强制以DX9模式运行。
在DX9模式下我们设定了两种级别，一是1680x1050分辨率下的Ultra画质，二是1920x1200+4x MSAA的Ultra画质，以下是测试结果。
1680x1050分辨率下的测试结果
1920x1200分辨率测试结果
DX9模式下这款游戏对显卡的要求并不高，在Ultra画质下即使是HD 4670这样的显卡也能跑得起来，分辨率提高到1920x1200以及开启4X AA之后，HD 4670/GT 240这样的显卡就有些吃力。
[8.DX11与DX9模式对比测试]
对比了DX11画质之后再来看看DX11与DX9两种模式下的性能差异，由于DX9模式下画质设置中Post process只能设置为Medium，而DX11模式下可以设为High，此处对比时两者都设为Medium，此外DX11中还多出一项ambicent light环境光选项（DX9模式中没有），我们也在配置文件中将其关闭，其余设置依然是可选最高，加入对比的则是完整的DX11模式。
在相同的画质设置下，同一显卡运行DX9与DX11模式仍有一定的差距，因为DX11模式还使用了细分曲面等其他技术，势必对显卡的帧数有一定的影响。但是从另一方面来看，DX11模式下提高分辨率以及抗锯齿而导致的性能损失要大大低于DX9模式下的。
[9.DX11效能对比之抗锯齿]
单独回到DX11模式，我们再来细探一下DX11模式下游戏效能的不同。其一是游戏中抗锯齿效能，其二则是细分曲面的开关。
AMD对旗下新一代显卡的AA效能充满自信，多家媒体的评测也验证了这一点，HD 5870的AA效能确有可赞之处，不知HD 5700系列的表现如何。
从不开抗锯齿到2倍抗锯齿，游戏性能下降比较明显，1680x1050分辨率以及1920x1200分辨率皆是如此。而2x MSAA到4x MSAA的性能损失就明显减少，部分情况下只有一两帧的变化，对游戏流畅度几乎没有影响，而4x到8x表现也是如此，只有最低帧影响变大，平均帧数下降并不多。
[10.DX11效能对比之细分曲面]
DX11中另外一个重要技术则是细分曲面，使用细分曲面创建的人物或者物体的模型更为精细，细节也更丰富。从之前的《潜行者：普里皮亚季的召唤》以及《Heaven》的经验来看，细分曲面技术在带来更好的效果同时也会导致游戏性能下降，《科林麦克雷：尘埃2》中人物以及水体效果支持细分曲面技术，并可在配置中关闭，我们也做了这一方面的性能测试。
与《Heaven》这个DX11测试程序的表现不同，《科林麦克雷：尘埃2》中关闭曲面细分技术并没有带来帧数大幅提升，实际帧数只有2帧左右的变化。究其原因，《科林麦克雷：尘埃2》中只有人群、衣服以及水面中才使用了曲面细分技术，这些场景在测试demo中出现的次数不多，而且即使是设置曲面细分为false，游戏中实际设置也不过是从Ultra降至High级别，差别不大。
[11.总结]
《科林麦克雷：尘埃2》是目前可玩到的第三款DX11游戏，最早的《Battlforge》是款网游，仅能支持部分DX11特效，之后的《潜行者：普里皮亚季的召唤》支持的特效增多，细分曲面、阴影技术得以应用，但是这款游戏仍不能严格认定为完整的DX11游戏。相比前两款游戏，《科林麦克雷：尘埃2》中DX11技术运用的更广泛，细分曲面、高清HDR、后期渲染乃至多线程都有涉及，更能代表DX11水准。
《科林麦克雷：尘埃2》为照顾现实依然支持DX9模式（很奇怪为什么不支持DX10），所以目前几乎所有显卡都可以运行。相比之前公布的苛刻配置，游戏demo的测试结果显示流畅运行似乎并不需要很强力的显卡，HD 4670/GT 240以上的显卡都能在Ultra画质下流畅运行。当然如果要运行在DX11模式下，目前来看并没有多少选择，AMD HD 5700系列是最低选择，如果是HD 5800系列更佳。
大大的AMD标志出现在一款游戏中的场景并不多见
每有新的3D图形技术问世，初期总会带来很多争议，因为这涉及到游戏厂商、显卡厂商以及消费者不同的利益。游戏厂商如果中途改用最新技术势必会影响游戏上市日期，《科林麦克雷：尘埃2》主机板早已销售多时，而PC版则因中途改用DX11致使游戏延期，成本可能有所增加。硬件厂商推出新架构显卡的时间不一，所以有厂商为DX11鼓与呼，当然也有嗤之以DX11无用论者。最终游戏到了用户手里，也有人觉得DX11画质更好，也一样会有人说“画质区别不大，没啥意思”。当然这一争议放在别处也一样适用，比如DX9刚问世时。
消费者认为DX11提升不大的原因之一是仅仅将目光停留在画质上，觉得仅有面部细节、水面特效、光影效果等方面的细微变化并不能说服他们升级换代，这一点是事实，不过一旦把目光从画质上拿开，我们的看法也许会不一样。DX11 中增加了许多新技术，有些并非只针对游戏画质，规范中的SM5.0指令集使得游戏开发的效率更高，以往需要多条指令才能完成的过程现在可能只要一步就可以实现，多线程技术也让硬件的利用率更充分，DirectCompute 5.0则有一统显卡通用计算的可能。这方面的改进或许不能从游戏画质中反映出来，但其可能的影响甚至会更为广泛。
虽然目前的DX11游戏并没有展现出全面的画质提升，但DX11的画质也绝不会比DX9更差，而且DX11在其他方面的进步明显，目前DX11还处于新生阶段，但是潜力无限，假以时日取代DX9也是水到渠成之事。在这一成长过程中，因循守旧或盲目求新都不是明智的做法，消费者也许应该在等一等，套用擎天柱在《变形金刚》中结尾词：“我们在这里，我们在等待”（We are here,we are waiting）。
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