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比比谁漂亮 分析两位“漂亮妹妹”
[文章信息]
作者:姑苏飘雪
时间:2004-05-24
出处:天极Myhard
责任编辑:寒冬
[文章导读]
今天在这里将对比一下NV40与R420技术特性,希望能让大家更详细了解这两款顶级图形芯片的体系架构。
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[正文]

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2、顶点着色器

  顶点着色器(Vertex Shader,简称VS),由DirectX 8.0率先引入VS版本1.0。在DirectX 9.0中,VS被大大加强了。DX9.0所引入的VS 2.0,除了继续提供VS 1.0和VS 1.1所有指令的支持外,大大提高可VS可以容纳的指令数量和可以使用的常量寄存器,与此同时还新增了静态流控指令。而在DX9.0C中,除了拥有DX9.0版本中的所有特性外,还引入了无限长度顶点处理、Vertex Texure读取和动态程序流程分支控制功能。

  在顶点着着色引擎方面,NV40和R420的顶点着色管线都是6组,两者的最大区别是所支持vertex shaders版本之上:NV40支持vertex shader 3.0,而R420仅仅支持vertex shader 2.0a。大家可以通过比较下面各版本vertex shader的性能来看看NV40、R420的顶点着色引擎的功能差别。

Vertex Shader 版本
2.0
2.0a
3.0
指令槽数量(# of instruction slots)
256
256
>=512
最高可执行指令数(Max # of instructions executed)
65535
65535
65535
指令推断(Instruction Predication)
-
变量寄存器(Temp Registers)
12
13
32
常量寄存器(# constant registers)
>=256
>=256
>=256
静态流控制(Static Flow Control)
动态流控制(Dynamic Flow Control)
-
动态流控制深度(Dynamic Flow Control Depth)
-
24
24
顶点贴图(Vertex Texturing)
-
-
贴图取样器数量(# of texture samplers)
-
-
4
几何引证(Geometry Instancing Support)
-
-

  在VertexShader 1.0中,对于最终的每个程序的代码长度,DirectX限制是128条。到了VertexShader 2.0中,程序的长度增加到了256条,而在Vertex Shader3.0则有了历史性的突破---无限长度顶点处理!这样程序员可以根据自己的需要任意编写渲染顶点用的程序。此前,程序员如果利用VertexShader处理复杂的顶点信息,那么他在编程序的时候就需要受到旧版本VertexShader的程序长度限制。

  这样程序就不能够写的太长,而需要分别的写成数个程序,然后逐个运行。这种设计会大大降低程序的执行效率,因为各个独立程序之间的切换、数据传输都要占掉很多资源。而在VertexShader 3.0中,由于程序执行长度不再受到限制,程序员可以通过写一个程序来完成全部的操作从而大大提高运行效率。而且VertexShader 3.0也完全支持动态程序流程分支控制,这样开发人员可以得到额外的分支选择和各类循环的支持,从而大大地让程序执行效率显著提高。

  与vertex shader 2.0相比,vertex shader 3.0另一个最重要改进就是增加了vertex texturing读取能力。在以前版本vertex shader ,vertex shaders是不能直接访问纹理大大削弱渲染效果。而这一点在vertex shader 3.0发生了改变,这一增加的功能让vertex shaders可以自己访问材质,不但极大的增强了vertex shaders的功能,而且用户可以用它做出许多漂亮的效果。

  具体地说来,Vertex Shader 3.0允许在vertex shader中使用texld指令进行查表操作,Direct X 9.0文档中提到的3.0版vertex shader所包含的4个纹理取样器,NV40都完整地提供了硬件支持,可以在一个shader pass里完成4个纹理的读取。

  这个vertex texturing功能潜在的一个用途是它可以进行完全的置换绘图(displacement mapping)。置换贴图是Matrox研发的技术,被微软整合进了DirectX 9、一个DirectX 9极力吹捧的特性。利用此技术,设计师可以使用一层“置换贴图”来记录几何信息而不是直接使用数量庞大的多边形来制作物件,在这种贴图上有专门经过编码的记录物体几何表面的定点高度信息。

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