曲面细分：A/N卡开关游戏性能对比 _ 游民星空 GamerSky.com

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2010-08-04

在微软DX11规范的众多新特性中，硬件曲面细分(Hardware Tessellation)无疑是最受玩家关注、同时也最具争议的一项。AMD、NVIDIA虽然都推出了完全支持DX11规范的显卡产品，但因为设计理念的不同而走上了两条路，执行效果和效率自然也有不小的差异。

一、出师未捷

其实早在2001年10月，ATI发布Radeon 8500的时候就加入了一项名为“TruForm”的技术，可以看作是曲面细分的原型。这种基于N Patches的图形纹理技术利用已有三角形创建真实的曲面，从而将表面细分为新的、细节更丰富的多边形模型。

TruForm确实有一定的效果，比如CS里警察的头盔和护镜：

但是该技术并没有得到游戏开发商的普遍采纳，因为它不够完善，经常会导致渲染目标变形，比如Quake里的武器：

这样如果游戏要支持TruForm，就必须单独为不同的模型设置开启和关闭，而且NVIDIA同时试验了N Patches、RT Patches之后决定放弃这类技术，最终ATI也不得不在催化剂驱动里禁用了TruFrom，但依然在硬件上保留了下来。

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第1页：一、出师未捷
第2页：二、修成正果
第3页：《潜行者：普里皮亚季的呼唤》(1.6.02)
第4页：《异形大战铁血战士》(1.0.0.3)
第5页：《尘埃2》(1.1、自带测试程序)
第6页：《地铁2033》(1.0.0.1、Fraps)
第7页：Unigine Heaven 2.1
第8页：Stone Giant 1.0

二、修成正果

经过了ATI的几代研究之后，微软曾经计划在DX10里引入硬件曲面细分，后决定开发更高级的版本而推迟到了DX11，AMD、NVIDIA也相继完成了更复杂、更强大的GPU设计，最终使得硬件曲面细分成为DX11 API渲染管线的一部分，也成了行业标准技术。

那么究竟什么是硬件曲面细分呢？简单地说，这种非常有弹性的技术意在自动将三角形细化得更小、更精细，从而获得增强的细节和真实的外观，而且最重要的是对性能影响并不大。除此之外，还有置换贴图(Displacement Mapping)技术用来辅助曲面细分计算，用来进一步增强画质。

另外因为DX11曲面细分管线是可编程的，就能用来解决大量图形问题，远比之前固顶功能的TruForm灵活得多。

从下边的几张线框和模型对比中大家就可以非常清楚地看到曲面细分、置换贴图开关与否的差异。

曲面细分关

曲面细分开

曲面细分关线框图

曲面细分关

曲面细分开

曲面细分开线框图

三、测试配置

处理器：Core i7-975 Extreme 3.33GHz散热器：Scythe SCKTN-3000 Katana 3主板：技嘉GA-EX58-Extreme内存：海盗船XMS3-12800C9 DDR3-1333 2GB×3 (9-9-9-24-2T)硬盘：三星Spinpoint F1 1TB/32MB电源：Ultra X4 850W显示器：戴尔3007WFP操作系统：Windows 7 Ultimate 64-bit显卡：GeForce GTX 480GeForce GTX 460Radeon HD 5870Radeon HD 5830驱动程序：GeForce 258.96 WHQLCatalyst 10.6测试分辨率：1600×9001920×10802560×1600

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第1页：一、出师未捷
第2页：二、修成正果
第3页：《潜行者：普里皮亚季的呼唤》(1.6.02)
第4页：《异形大战铁血战士》(1.0.0.3)
第5页：《尘埃2》(1.1、自带测试程序)
第6页：《地铁2033》(1.0.0.1、Fraps)
第7页：Unigine Heaven 2.1
第8页：Stone Giant 1.0

四、测试性能

《潜行者：普里皮亚季的呼唤》(1.6.02、Fraps)

曲面细分关

曲面细分开

作为最早支持DX11的游戏之一，《潜行者：普里皮亚季的呼唤》也很好地体现了曲面细分技术，人物更加丰满细致，特别是头盔更加圆润，只可惜这样的场景不是太多。

至于性能，开启曲面细分后确实会造成一定的帧率下滑，但幅度都很小，影响不大。

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第1页：一、出师未捷
第2页：二、修成正果
第3页：《潜行者：普里皮亚季的呼唤》(1.6.02)
第4页：《异形大战铁血战士》(1.0.0.3)
第5页：《尘埃2》(1.1、自带测试程序)
第6页：《地铁2033》(1.0.0.1、Fraps)
第7页：Unigine Heaven 2.1
第8页：Stone Giant 1.0

《异形大战铁血战士》(1.0.0.3、自带测试程序)

曲面细分关线框图

曲面细分开线框图

曲面细分关

曲面细分开

尽管也被标榜为DX11大作，但其实本质上仍是DX9游戏，只不过加入了DX11的一些新特性。由于还是跨平台作品，使用曲面细分的表面和模型数量受到了限制，只有在异形等复杂形体上才能看到效果，而不幸的是面对它们你没有多少时间欣赏，必须在第一时间开火。

至于性能，同样几乎没有任何影响，所以就开着吧。

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第3页：《潜行者：普里皮亚季的呼唤》(1.6.02)
第4页：《异形大战铁血战士》(1.0.0.3)
第5页：《尘埃2》(1.1、自带测试程序)
第6页：《地铁2033》(1.0.0.1、Fraps)
第7页：Unigine Heaven 2.1
第8页：Stone Giant 1.0

《尘埃2》(1.1、自带测试程序)

曲面细分关

曲面细分开

曲面细分关

曲面细分开

曲面细分关

曲面细分开

借助于DX11，该游戏使用了PN Triangles三角形来提高渲染模型的分辨率和平滑度，但因为原始模型曲度一般，所以曲面细分算法改变不了多少。得益于硬件曲面细分动态水面和动态布料技术，游戏在水、旗帜等地方的效果还是不错的。

要说性能，开启曲面细分后也不过丢掉几帧而已。

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第4页：《异形大战铁血战士》(1.0.0.3)
第5页：《尘埃2》(1.1、自带测试程序)
第6页：《地铁2033》(1.0.0.1、Fraps)
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第8页：Stone Giant 1.0

《地铁2033》(1.0.0.1、Fraps)

曲面细分关

曲面细分开

曲面细分关

曲面细分开

曲面细分主要体现在人物和动物模型上，乍一看感觉不是很明显，但是坚持玩下去就会获得更养眼的整体体验，氛围也更佳。

不幸的是，性能方面损失非常大，一般至少会下滑10-20％，GeForce GTX 480更是有些悲惨，随着分辨率的提高会丢掉几乎50％的帧率，这对宣传“真DX11”的NVIDIA来说真是有些讽刺意味。

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第4页：《异形大战铁血战士》(1.0.0.3)
第5页：《尘埃2》(1.1、自带测试程序)
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第7页：Unigine Heaven 2.1
第8页：Stone Giant 1.0

Unigine Heaven 2.1

曲面细分关

曲面细分关线框图

曲面细分开

曲面细分开线框图

全球第一个DX11基准测试程序，并且随着版本的更新加大了对曲面细分的支持力度，还提供了三种不同模式：适合中低端显卡的温和模式(Moderate Mode)、质量性能平衡优化的默认正常模式(Normal Mode)、压榨DX11显卡潜力的极限模式(Extreme Mode)。从线框图上可以看出，该程序几乎任何地方都在使用曲面细分。