三维游戏图形显示技术的全面分析
事实上，许多最先进的游戏图形技术都包含在新版本的DirectX API中，或者是通过DirectX中的着色器模型的新指令集来实现的，但是这些东西并不容易理解，也不够直观。因此，本文的另一方面，分析了肉眼可以看出的差异，分析了DirectX版本对图形技术的改进。运动模糊（运动模糊）
为什么游戏需要被模糊清楚点好吗
请考虑一个问题：为什么每秒24帧的电影速度足以获得非常平滑的视觉效果，但对于游戏，却会显得颠簸
原因很简单。当相机工作时，它不是静止的框架。它包含所有视觉信息在1 24秒内，包括物体的位移在1 24秒。如果我们按下暂停按钮，当我们看电影，我们得到的不是一个清晰的静止图像，而是一个模糊的图像。问题就在这里。
传统的计算机三维图像无法做到这一点。游戏中的每一帧都是静止的画面。如果你在运动过程中剪下一幅画，你就会得到一张清晰的静态地图。
许多游戏都有运动模糊的选择。
因此，运动模糊技术的目的有两个：一个是提高快速运动场景的真实感；二是在FPS不高的情况下使游戏不太高；运动模糊技术不在两帧之间的位移信息中插入，而是当前帧与效果混合在一起的帧。
基于DX10技术的运动模糊是更真实
已经有许多使用DX9游戏运动模糊技术，效果最显著、最夸张的非极品飞车系列是很多游戏玩家，说不适应这种效果，原因在于影响开模糊图片太夸张后，长时间头mdash；mdash；显然，这不是我们想要的运动模糊！
基于模糊技术的传统体育，游戏只是一个简单的虚拟环境，和高速运动的物体，只有保持运行的轨道，在前景和背景差的融合，完全是重影和模糊效果的自然效果，视觉体验。
在DX10模式下，有一个新的几何着色技术，这样我们可以使用流处理器资源来计算运动物体的几何坐标变换，然后用高精度的顶点纹理拾取技术实现监控整个运动过程的完美目的合作。由于模糊处理，避免盲目对研究的现象；mdash；模糊依然模糊，清晰的依然清晰！
玩游戏：失落的星球，岛屿危机，战争机器，生化危机5
景深（景深）
我们为什么要加入场--深度；mdash；模拟的镜头和人眼的视觉效果
用单镜头数码相机拍照的朋友应该知道大光圈镜头的背景效果非常好，它能突出人物和景物，实际上，当眼睛注意到物体时，也会画出焦距。主体清晰可见，但视觉模糊。这是景深的通常效果。
大多数游戏都有景深选项。
为了模拟现实，3D游戏更接近镜头/人眼的成像原理，并将景深引入到渲染过程中，因为3D游戏只是在平面显示器上投影图像，没有深度。因此，为了达到景深效果，我们必须在图像输出前进行预处理，并在游戏主体之外清空视觉。
DX10带来的场深度处理的更好
在DX9时代，通过投机取巧的方式实现深度的影响，它会自动判断距离、纹理、阴影和远方的风景充分收缩的灯光效果，再辅以模糊处理，只有关闭渲染的正常输出，这将使游戏玩家的重视，领导重视视觉忽视。
DX10没有偷工减料，它通过几何着色器，在距离分为缓冲纹理深度图，然后分为几个不同的角度渲染，最后完成图像合成。因此，场效应最终深度将不在特殊效果缩水。该视觉符合正常的虚拟模式。如果我们仔细观察，光影的细节仍然会被保留下来。
DX11带来的景深的处理速度
DX10的景深处理可以达到近乎完美的深度的影响。然而，不同的可视化渲染方法不够灵活，将大大增加GPU后端处理（光栅单元）的负担，导致负载条件不均衡，造成高性能损失。
而在新的DX11 DirectCompute gather4数据采集指令，使得计算的纹理着色器可以采集速度的四倍，有助于降低GPU纹理单元和光栅单元的负担，从而消除深度处理的瓶颈，提高绘制效率。
代表游戏：古墓复活
环境遮光（环境遮挡）
在GPU和CPU要进行实时跟踪的能力，Ray ray（Ray Tracing，根据逆向绘制技术的真实世界的光线投射原理），环境光遮挡光栅渲染模式的最佳和最有效的选择。环境光遮蔽，通过计算折射、衍射、散射和光对物体吸收，对受影响的位置提供适当的阴影，进一步丰富标准光源渲染效果。
有些游戏支持各种环境明暗模式。
屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）是AO的一个变种，它分为简单的屏幕空间计算，SSAO的工作原理是：通过采样像素点周围的信息，我们可以简单的深度值比较计算体表遥不可及的光的范围，所以我们可以近似表示对象对环境的轮廓的影子。虽然这只是一个模拟，它可以增强现场感，使画面更加细腻，使细节更明显。
10.1大大提高了SSAO效率
SSAO可以利用像素深度景深计算技术计算直接参与计算的深度值，并使用gather4 dx10.1功能实现更快的纹理采样和滤波，在DX10模式SSAO的性能损失是非常大的，所以SSAO技术出现在DX10.1游戏。通过实际测试，在DX10.1模式DX10.1显卡的性能（如果游戏支持）比DX10高得多，所以SSAO将成为一个真正的实用技术而不是一个花瓶。它将增加20% - 30%的数量。
DX11带来hDAO更高清
在DX 11，SSAO进一步升级为HDAO（高青楚），因为gather4 DX11的功能更加强大，它可以采样分别按照特定的颜色，可以自动识别阴影映射的值可以做的，为了实现更快、更好的阴影过滤，hDAO和SSAO可以与旧的硬件兼容，但运行速度可以打折。换句话说，DX11和DX10.1能提供在改进算法的基础上更加复杂和完善的效果和性能优化。而DX10也能达到同样的画面效果，这将是缓慢的和实用的。
代表游戏：孤岛
镶嵌细分曲面（镶嵌）
CG画面质量mdash；mdash；拼接曲面细分技术
游戏和电影CG动画都是由电脑渲染的。为什么照片如此不同这是因为CG动画模型比3D游戏复杂几千倍以上，因此CG必须在计算机的性能上进行数千次渲染，无法实现实时渲染。
3D游戏考虑到家用电脑的功能，和模型不能设计的太复杂，否则将无法播放。但为了使游戏更加逼真，达到更高的质量，模型过于简单的那布楚守，有什么方法可以显著提高模型的复杂性，和不造成卡上太多的负担镶嵌技术的诞生为这。
简单来说，细分是一种能自动创建的顶点在一个图形芯片使模型精化技术，从而获得更好的画面效果。镶嵌可以自动创建与原始模型的顶点上百次。这些不是虚拟的顶点，而是真实的顶点。在建模时，效果相当于直接设计。
为了实现相同的模型细节，镶嵌明显更快，比直接建模效率更高
除了显著提高模型的质量和细节，镶嵌的地方是：他们吸引的复杂模型设计手册三角形数百万程序员，简单地画一个轮廓，剩下的就交给自动马赛克镶嵌技术，大大提高了开发效率；并在GPU处理的简单模型可以大大节省内存开销，并显著提高渲染速度！
使用镶嵌
镶嵌技术的原理很简单，就是简单的模型智能拼接是一个复杂的模型，使得游戏更加细腻、真实的场景。此外，镶嵌可以达到意想不到的：
DX11代表Dirt2制成的镶嵌技术的广泛使用，它建立了一个动态的水面，动态条幅布和观众的细分模型，加强了人物模型是不难理解的，和动态的水和布效应与物理加速，让人惊喜！
水表面的镶嵌效果比较（细分曲面）
DX11模式
DX9模式
对镶嵌的效果比较（细分曲面）布
DX11
DX9
虽然Xbox360和ATI DX10的卡线镶嵌的技术支持，但镶嵌的支持不多，与DX11镶嵌在API规范最重要的技术之一，未来的DX11游戏将支持这项技术，但由于镶嵌和DX10和DX9版本的DX11是非常不同的，因此会不兼容，在DX11游戏只能通过镶嵌DX11卡可以实现。
代表性游戏：潜水艇：里皮将军分季的召唤
物理效应（物理）
3D游戏的物理点是什么总之，它模拟物理定律在现实世界中，使运动的物体产生一些复杂的相互干扰，从而改变形状、轨迹或状态。例如：流体（水、烟、雾）、爆炸、碰撞、变形、破坏、布、片段物理技术虽然属于图形技术，但不参与绘制图形的操作，但大量的并行计算，计算结果只等后续渲染操作。
3d游戏中的几种典型物理应用
这是为什么我们需要强调GPU物理，因为CPU物理加速已经进入实际应用阶段，但由于有限的CPU性能（或CPU做物理作业是不好的），大多数游戏只使用几个简单的物理学作为点缀，给游戏玩家带来的视觉冲击力，也容易被大家忽视。如半条命2系列游戏中使用的物理技术，木材或爆炸击穿会破坏一定的效果，但如果不是特别指出，你可能会注意到的话。
在孤岛危机爆炸的物理效果好（CPU加速），但有在销毁现场互动略有不足
物理引擎PhysX不只有一个，但只有PhysX支持GPU加速
除了CPU，有一个专门的PPU（物理加速卡）的物理操作，但随着GPU进入DX10时代，并行体系结构具有更强大的浮点运算能力比CPU和GPU和PPU，物理加速技术已被提上议事日程。最后，NVIDIA Ageia公司收购后，通过CUDA PhysX物理引擎技术将被重新编译一遍，使得GeForce 8以上的N卡可以用来支持物理操作，通过大量的试验，即使物理加速比N卡低端专用物理卡，CPU和它不是一个级别。
以最近流行的蝙蝠侠：阿卡姆疯人院的游戏，无论是PhysX开启了一个不同的世界，PhysX能让蝙蝠侠斗篷拉风，雾产生的空穴相互作用，在碎片和灰尘飞扬的地面，在桌椅地板砖壁的过程是可能的战斗去了，和风布横幅
物理引擎不仅是一种物理，已经被英特尔收购了Havok物理很好的解决方案，同时也加快了GPU目前只支持PhysX这一个，因为GPU具有很强的操作能力，因此PhysX引擎的物理效果最好，但卡的要求也很高。
打开PhysX是非常耗费资源的，显卡的性能损失低于GTS250级别特别大，最好是安装卡另外一块做专门的物理加速运算，而GTX260级别的显卡也可以处理图形渲染和加速的物理操作，可以保证不低于30的帧速率。至于卡，它不支持PhysX加速。如果它被迫打开，它只能由CPU操作。效率很低。然而，使用卡片来呈现N卡进行物理加速也是一个临时的解决方案。
代表游戏：虚拟竞技场3
高动态范围光（HDR）
著名的HDR技术又缩水了。
HDR（高动态范围，高动态范围光照）技术，所以很多人都不陌生，就像dx9c sm3.0的出来，它是由HDR名声美德，HDR带来辉煌的灯光效果的玩家具有很强的视觉冲击，也产生了很多负面影响，这些历史问题不得到完美的解决方案。
随着时间的推移，几乎所有的图形技术都得到了进一步的提高。只有HDR已经减少了一个和另一个三。为什么
水和火的HDR和AA在dx9c时代
HDR技术使用浮点格式的颜色代码提供最高的精度和色彩范围的纹理，照明和其他计算。虽然最终显示在屏幕上或每个颜色通道8位的整数格式，但在材料、质地轻也用在每通道8位的格式计算参与计算，所以显示到屏幕上之前，很多细节都将丢失在低精度操作。
虽然HDR效果非常漂亮，在dx9c模式，16位浮点（FP16）操作将占用的缓冲区属于多重采样抗锯齿（MSAA），以便全屏抗锯齿不能游戏开启HDR后处理。这是有大量的dx9c游戏为例，如游戏，如此岛的灵魂全系列
ATI X1000和Xbox360是个例外
ATI DX9C graphics cards released late, so at the beginning of design taking into account the need to HDR AA, the integration of the additional cache, as long as the drive to specify another buffer or through the game, can be the perfect support for HDR AA, so X1000 series and XBOX360 host can support HDR AA.
然而，ATI的HDR AA解决方案并不是行业标准。还有很多游戏不能同时打开HDR和AA。通过改变缓冲区的方式和一些游戏的兼容性，ATI的官员不赞成这种做法。
在DX10时代，增加了两个新的HDR色彩格式
为了解决HDR AA问题长期以来一直困扰着行业，微软已经增加了两个新的HDR格式在DX10，每个颜色通道16位浮点格式的排斥，首先是r11g11b10（红、绿11，蓝10，共32个），另一种是红、绿、蓝9共有5个指标（计算机浮点尾数是额外的指数形式表示）。
两种HDR格式只增加32，但不是在dx9c 48岁（fp16x3），所以动态范围的精度降低，但好处是，HDR和MSAA不会抓住新的缓冲区，内存消耗也大大减少，提高了效率和兼容性，收缩效果其实很丑陋阴影了。
在DX11时代，新增HDR纹理压缩技术
除了不支持反锯齿，HDR不支持纹理压缩，因为在设计之初的要求是，HDR光照和纹理必须高精度。随着时代的发展，游戏越来越高的分辨率，纹理映射，纹理映射是更复杂的，如果不压缩在记忆里，能力是相当可怕的，所以新一代的游戏内存消耗成倍增加，其实罪魁祸首还是HDR技术。
为了解决在DX11的内存消耗增加了一个专为HDR纹理压缩格式：bc6h，压缩比高达6:1。
上面的图片显示的图像之前和之后的图像是通过bc6h压缩方式压缩。左边的图像是原始图像，而中间是在压缩过程中丢失了一些细节，和右边的图像压缩后的图像，可以从画面上看，几乎没有损失（肉眼看不见），但它可以大大减少占用的内存。
在dx9c，DX10和DX11三API，在HDR神不知鬼不觉的情况下两次缩水，真正成熟，因此图形技术不仅有优异的成绩，更重要的是要有较高的效率和实用性，更能通过游戏的接受。支持更多图形。
*代表游戏：几乎所有主流游戏都使用HDR效果。迄今为止，仍有一些游戏使用虚幻的3引擎。他们不能同时打开HDR和AA。他们需要被修改。
视差贴图（视差贴图）
传统纹理映射的缺点
纹理都明白了，就是要用一些二维的图片来构建3D模型，让人变得更真实，比如普通的砖，不均匀的地面，如果所有这些都用三角形来实现，那么这个模型会很复杂，GPU会不堪重负，但是如果一个已经画出的砖模纸贴上去，就会容易渲染很多。
但是这样做还有一个很大的缺点。这张地图是2D的，如果我们用另一种方式看，很容易看出墙上没有立体感。为了使二维地图看起来像三维立体效果，有很多种映射技术，如凹凸贴图、法线贴图、位移映射、检查映射等。
凹凸映射
凹凸贴图是一个简单的方法模拟三维场景中的粗糙表面技术，与三维物体的深度变化的凹凸纹理，在光的渲染，物体表面会呈现出凹凸不平的感觉，而不需要改变物体或额外的点的几何。例如，一个地图的一块碎石了一个飞机，和飞机将成为一片瓦砾和不平的荒野。当然，通过凹凸贴图产生的凹凸效果不会改变的光与影的方向角，它不能产生物理波动的影响。
凹凸图的壁效应，不受任何凹槽的影响。
凹凸贴图是一种不能再老的技术。虽然能够实现凹凸效果，凹凸程度很有限。基本上只能起到一些简单的缓解作用，这种技术通常应用于一些观测角变化不大的情况下，例如地面、墙壁和远处的一些模型。如果角度有点大，你会发现那些坑根本就不存在。
u2022法线贴图
法线贴图是用每一点的法向量记录每个曲面的凹凸面，并在映射时根据法线贴图进行光影变换，从而达到凹凸效果。
正常的地图比凹凸贴图，能取得较好的效果，计算量比较大，需要大量的纹理，每个像素的光需要计算法线向量和亮度和色彩的点光角计算。为了节省GPU资源，ATI已经开发了3dc纹理压缩技术，这有一个正常的地图有很大的帮助。
当然，法线贴图技术并不完美。它也有它自己的缺点。切线效果的问题不能通过凹凸贴图的解决仍然不能够解决。此外，它的法线贴图技术，不能解决更大的凹凸情况的影响。如果你去观察它，一个正常的效果图通常是由一个或几个exprotral表面凹这是不是很严重了。
视差映射图
为了解决普通地图无法实现在处理深凹的问题，一个新的视差贴图技术的诞生，技术实际上就是视差掩蔽地图，这似乎更容易理解，因为它将变换的纹理坐标，和一些凹凸纹理会模糊其他的纹理，这样就会有更好的凹凸。
检查映射技术纳入ATI X1000演示
正如我们可以看到在上面的图片，地面上的颠簸感觉非常好。前面的石头部分挡住了后面的石头，虽然演示中的砖块仍然很假，砖块之间的碰撞效果已经完美地反映出来了。不幸的是，没有DX9游戏已经使用过该视差映射技术。
视差映射技术的使用，直到DX10时代
视差映射原理与法线贴图相同。它是基于正常的地图，所以我们可以把它当作普通地图的衍生技术，视差贴图实现硬件没有必然联系，对技术概念的诞生也很早，但未能得到大量使用，这是因为视差贴图的计算比普通地图很多，因为显示芯片性能的限制，基本上不能运行的原。
狂野西部的DX10版本使用了视差映射图的第一次
岛上的岩石和地面危机使用了检查地图。
第一个游戏使用视差映射称为狂野西部为DX10显卡都采用了统一渲染架构，可以方便的关注着色器资源渲染复杂的特殊效果的使用。随着新的几何着色器的帮助，特效的应用更加灵活。游戏开发人员可以很容易地定制一些特殊的渲染方法。因此，它是把先进的技术在DX10模式的理解。
游戏：狂野西部
游戏的高级特效不胜枚举。
用在数百数以百计的游戏图形，甚至喜欢简单的3DMark测试程序，还包括许多先进的，甚至原始的渲染技术，有的连个像样的名字都不是真实的，可广泛用于3D技术，称为喜欢这个游戏，它是少数。
游戏的画面是如此完美，因为几乎所有的高级图形技术应用。
因此，本文仅介绍了一些能看出差异和提高游戏质量的著名图形技术。事实上，在这些无限的技术背后，有许多未知的技术来提高渲染效率。
镶嵌技术粗糙的发展
此外，这些图形技术不是一朝一夕就能得到程序员的青睐，并赢得了游戏玩家的认可，如HDR技术今天仍然存在兼容性问题，动态模糊和深度的三代改进效果的API是令人满意的，镶嵌技术是经过七年的六代开发完成！
每一代图形API的创新，一方面是增加新的特殊效果，使画面更加完善，另一方面，通过新的指令，提高运作效率。卡到DX10的时代，图片已经达到顶端，有一个大的突破很难，所以未来DX10.1和DX11主要是为了优化算法，使游戏运行更加顺畅，也为游戏开发者使用的图形技术越来越多，创造更逼真的画面3D！