知識在于積累，了解得多了就是行家。
Shader Model（在3D圖形領(lǐng)域常被簡稱SM）就是“優(yōu)化渲染引擎模式”。事實(shí)上，Shader（渲染或稱著色）是一段能夠針對3D對象進(jìn)行操作、并被GPU 所執(zhí)行的程序。通過這些程序，程序員就能夠獲得絕大部分想要的3D圖形效果。在一個(gè)3D場景中，一般包含多個(gè)Shader。這些Shader中有的負(fù)責(zé)對 3D對象表面進(jìn)行處理，有的負(fù)責(zé)對3D對象的紋理進(jìn)行處理。 早在微軟發(fā)布DirectX 8時(shí)，Shader Model的概念就出現(xiàn)在其中了，并根據(jù)操作對象的不同被分為對頂點(diǎn)進(jìn)行各種操作的Vertex Shader（頂點(diǎn)渲染引擎）和對像素進(jìn)行各種操作的Pixel Shader（像素渲染引擎）。 時(shí)至微軟發(fā)布DirectX 10.1之后，Shader Model的版本已經(jīng)有五個(gè)版本了：分別是Shader Model1.0（DirectX8.0）、Shader Model2.0（DirectX9.0b）、Shader Model3.0（DirectX9.0c）、Shader Model4.0（DirectX10）和Shader Model4.1（DirectX10.1）。 在Shader Model發(fā)展史上，從SM 1.0進(jìn)化到SM 2.0稱得上是真正意義上的技術(shù)革命，后者賦予了顯示芯片強(qiáng)大的能力，人們在游戲中也領(lǐng)略到前所未有的視覺體驗(yàn)，例如水面光影和霧化等特效的出現(xiàn)使游戲場景更真實(shí)。相對而言，SM 2.0到SM 3.0的改進(jìn)不如SM 1.0到SM 2.0的變化大，SM 3.0除了支持32bit浮點(diǎn)運(yùn)算是亮點(diǎn)外，其他特效用SM 2.0也可以完成。相比原先的Shader Model 3.0，Shader Model 4.0最大指令數(shù)從512條增加到了64000條;臨時(shí)暫存器數(shù)量也從原先的32個(gè)增加到驚人的4096個(gè);允許同時(shí)對128個(gè)Texture進(jìn)行操作 (Shader Model 3.0只允許16個(gè));材質(zhì)texture格式變?yōu)橛布С值腞GBE格式，其中的"E"是Exponent的省略，是RGB共同的說明，這在HDR的處理上有很大的作用，摒棄了以往需要專門decoding處理HDR渲染的流程。 另外，對于紋理的尺寸Shader Model4.0也有驚人的提升，8192x8192的最高紋理分辯率比原先最高2048x2048的分辯率要高出4倍。 Shader Model 4.0另一個(gè)重大變化就是在VS和PS之間引入了一個(gè)新的可編程圖形層----幾何著色器(Geometry Shader)。原來的Vertex Shader和Pixel Shader只是對逐個(gè)頂點(diǎn)或像素進(jìn)行處理，而新的Geometry Shader可以批量進(jìn)行幾何處理，快速的把模型類似的頂點(diǎn)結(jié)合起來進(jìn)行運(yùn)算。雖然其操作不會象Vertex Shader那樣完整，只是處理器單個(gè)頂點(diǎn)的相關(guān)函數(shù)操作，但是這種操作卻可以確定整個(gè)模型的物理形狀。這將大大加速處理器速度，因?yàn)槠渌黃hader單元將不再去需要判定數(shù)據(jù)所存在的位置，而只是需要簡單的為特定區(qū)域進(jìn)行操作就可以了。Geometry Shader可以把點(diǎn)、線、三角等多邊形聯(lián)系起來快速處理、同時(shí)創(chuàng)造新的多邊形，在很短時(shí)間內(nèi)直接分配給其他Shader和顯存而無需經(jīng)過CPU，煙霧、爆炸等復(fù)雜圖象不再需要CPU來處理。從而極大的提高了CPU速度和顯卡速度。游戲圖象中可以出現(xiàn)許多精細(xì)場景，如不銹鋼茶壺上清楚的反射出周圍物體、超精細(xì)的人物皮膚等 Shader Model是什么意思 Shader Model在PC游戲和顯卡的發(fā)展史上扮演了非常關(guān)鍵的一個(gè)角色，它徹底解放了顯示芯片，使得技術(shù)人員可以用它去創(chuàng)造接近真實(shí)環(huán)境的3D世界。換句話說，逼真的場景、細(xì)節(jié)的毫發(fā)畢現(xiàn)、像看電影那樣玩游戲已成為現(xiàn)實(shí)。無怪乎人們開始把Shader Model版本的高低當(dāng)作衡量顯示芯片價(jià)值的重要指標(biāo)之一。在Shader Model發(fā)展史上，從SM 1.0進(jìn)化到SM 2.0稱得上是真正意義上的技術(shù)革命，后者賦予了顯示芯片強(qiáng)大的能力，人們在游戲中也領(lǐng)略到前所未有的視覺體驗(yàn)，例如水面光影和霧化等特效的出現(xiàn)使游戲場景更真實(shí)。相對而言，SM 2.0到SM 3.0的改進(jìn)不如SM 1.0到SM 2.0的變化大，SM 3.0除了支持32bit浮點(diǎn)運(yùn)算是亮點(diǎn)外，其他特效用SM 2.0也可以完成。例如，GeForce 6系列顯卡上市時(shí)曾大力宣傳SM 3.0和HDR（高動(dòng)態(tài)范圍）技術(shù)，這無形之中就給人一種SM 2.0不能實(shí)現(xiàn)HDR或者HDR效果差的錯(cuò)覺。其實(shí)在《半條命2∶失落的海灘》中，我們發(fā)現(xiàn)使用SM 2.0b的Radeon X800顯卡對HDR的支持就很好，只不過SM 2.0的先天不足限制了這些特效的應(yīng)用罷了。 我們不可否認(rèn)，SM 3.0的誕生讓微軟徹底統(tǒng)治了娛樂圖形領(lǐng)域。尤其是它更新了統(tǒng)一的渲染語言——全新的HLSL高級程序語言，這大大簡化了3D程序的編寫工作，同時(shí)公正的態(tài)度使得程序員不必為NVIDIA或ATI單獨(dú)考慮優(yōu)化措施。微軟通過DirectX和HLSL從根本上控制了圖形技術(shù)未來的發(fā)展方向，而NVDIA和 ATI為了取得更大的市場份額，不得不全力支持。因此從某種意義上來說，真正統(tǒng)治娛樂圖形領(lǐng)域的霸主不是NVIDIA，也不是ATI，而是微軟。小編這里建議現(xiàn)階段想購買顯卡的游戲愛好者，最好選擇支持SM 3.0的產(chǎn)品，因?yàn)椴捎肧M 3.0特性的游戲會越來越多。 毋庸置疑，游戲永遠(yuǎn)是以顯卡為首的電腦硬件更新?lián)Q代的“催化劑”。隨著《分裂細(xì)胞3》、《孤島驚魂》（即FarCry）、《帝國時(shí)代3》、《使命召喚2》等支持Shader Model 3.0游戲的陸續(xù)問世，GeForce FX系列或Radeon 9500系列之前的顯卡也面臨著“下崗”的命運(yùn)。究竟什么是Shader Model？它給游戲帶來了哪些變化呢？Shader Model帶來可編程革命 經(jīng)歷過S3 Trio64時(shí)代的DIYer一定還記得，當(dāng)時(shí)所有的游戲都運(yùn)行在DOS實(shí)模式下，3D游戲要調(diào)用這些特效必須借助顯卡廠商特制的API（應(yīng)用程序接口）才行。為了在競爭中取勝，顯卡制造商開始瘋狂地為產(chǎn)品增加各種硬件特效，如Alpha混合、平面著色、透明化處理等等。 這樣的特效競賽持續(xù)沒多久，人們便發(fā)現(xiàn)，無論怎么增加特效都不能滿足游戲開發(fā)者的需求。而且由于缺乏統(tǒng)一的API，無法充分利用紛繁復(fù)雜的特效。當(dāng)時(shí)的游戲?yàn)榱吮M量支持市場上的各種硬件，不得不同時(shí)為每一塊顯卡準(zhǔn)備相應(yīng)的執(zhí)行程序，這對游戲開發(fā)商來說無疑是個(gè)噩夢。為了使顯卡發(fā)展擺脫特效競賽的怪圈，設(shè)計(jì)一款能自由編程的顯示芯片便成了研發(fā)人員迫在眉睫的任務(wù)。不過，在實(shí)現(xiàn)可編程之前需要統(tǒng)一的API。好在微軟的DirectX開始逐步成熟，OpenGL也已相當(dāng)完善。顯卡制造商們只要直接使用這兩種API就能實(shí)現(xiàn)所有的硬件功能。 GeForce 256的誕生拉開了GPU時(shí)代的序幕。由于在GPU內(nèi)部首次引入T&L（幾何轉(zhuǎn)換和光照處理）引擎，因此使得顯示核心能夠更快地實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)算，而相應(yīng)的DirectX 7也在3D應(yīng)用中開始扮演越來越重要的角色。既然擺脫了CPU的依賴，顯卡就有了實(shí)現(xiàn)可編程的基礎(chǔ)，伴隨著DirectX 8的發(fā)布，GeForce 3系列產(chǎn)品首次向世人展示了GPU的可編程能力，吃力不討好的固定特效時(shí)代一去不復(fù)返。什么是Shader Model在3D圖形領(lǐng)域，Shader被稱為“渲染引擎”或“著色器”，Shader Model（以下簡稱SM）就是“渲染引擎模式”了。事實(shí)上，Shader是一段能夠針對3D對象進(jìn)行操作、并被GPU所執(zhí)行的程序。通過這些程序，程序員就能夠獲得絕大部分想要的3D圖形效果。在一個(gè)3D場景中，一般包含多個(gè)Shader。這些Shader中有的負(fù)責(zé)對3D對象表面進(jìn)行處理，有的負(fù)責(zé)對 3D對象的紋理進(jìn)行處理。 早在微軟發(fā)布DirectX 8時(shí)，Shader Model的概念就出現(xiàn)在其中了，并根據(jù)操作對象的不同被分為對頂點(diǎn)進(jìn)行各種操作的Vertex Shader（頂點(diǎn)渲染引擎）和對像素進(jìn)行各種操作的Pixel Shader（像素渲染引擎）。
posted on 2008-10-22 06:13
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