【IT168 评论】微软2007年1月底发布了Windows Vista，Windows Vista为我们带来了更简单，更加人性化的人机界面，同时也为我们带来了全新的API DirectX 10。Windows Vsita发布时被微软誉为面向下一代的操作系统，被称作是有史以来最好的娱乐平台。虽然Vista发布的早期，还有很多软件对于Vista支持度不够，但随着Windows的不断Update，对于软件，对于游戏的支持度也在不断提高。

　　其实，早在Windows Vista正式推出以前，DirectX 10的信息就已经被泄露出来，而《CrySiS》放出的精美、真实的画面以及支持DirectX 10 API的GeForce 8800系列图形显示芯片发布，也正式宣告了我们已经走入了硬件的DirectX 10时代。

　　本文的讨论核心在于DX10以及DX10显卡的优越性以及弊端，还有当前消费者是否应该考虑选择DX10显卡，放弃选择市面上主流的DX9显卡。请看下一页——《DirectX 10的技术革新》

DirectX 10的技术革新

Shader Model 4.0

　　DirectX 10非常明显的一个变化，就是引入了Shader Model 4.0，而Shader Model 4.0也为我们带来了一些和DirectX 9.0C所不同的特性。在DirectX 10中，微软引入了Geometry Shader，Geometry Shader可以认为是图形流水线的一大进步，GS第一次允许了GPU生成/销毁几何的图元数据，并且和流输出功能相配合，大大提高了GPU的可编程性。

统一的Shader架构

　　之前的DirectX版本，均采用分离式Shader架构，Pixel Shader搭配Vertex Shader，遗憾的是，Pixel Shader在各个方面都要落后于Vertex Shader，包括可用指令数、Shader长度、Constant Register个数等等，导致可编程性的下降。而在Shader Model 4.0中，无论是Vertex Shader、Pixel Shader还是刚刚引入的Geometry Shader，都具有完全相同的Constant/Temp Register、指令集、Shader长度，统一Shader架构的Shader，可以平等的共享这些资源，程序员在操作的时候，完全不必考虑Shader自身的限制。同时，Shader Model 4.0对可用资源进行了扩充，Temp Register从32个扩展到了4096个，而Constant Register从原来的256个扩充到了65536个。

　　更多的Render Target：图形特效的逐渐增加，对于目标的数量要求也越来越多。一般来说，RT可能需要在物件的位置、pixel等部分，绘制一切的信息。为了提高效率，不少图形卡都可以支持，在Shader执行结束后，把不同的信息，绘制到不同的RT中。DirectX 10将RT的数量从DX9的4个提高到了8个。

　　纹理阵列：包括在DirectX 9.0C中，多张纹理的切换操作，在一定程度上增加了CPU的复合，原因很简单：每次的切换都需要调用DirectX的函数，而绘制一个新纹理的物件，都需要进行这种切换操作，甚至要实现有些特殊的材质特效，可能需要进行多次切换。因此，曾经有一些游戏，将小的纹理合并到大的纹理中，通过赋予不同物件局部纹理的方式，减少纹理的切换，以提升游戏的运行效率以及CPU的占有率。这种方式的效果相当不错，但实现起来比较复杂，DirectX 9.0c对于纹理，是有一定尺寸限制的，仅为4096*4096，假如要容下更多的纹理，甚至需要增加多张大纹理的切换，造成运行效率的下降。

　　而在DirectX 10中，微软引入了新的纹理整列，DirectX 10允许图形芯片进行512张纹理的同时维护，并且，Shader可以使用新的指令来随意提取维护纹理中的任意一张，这就意味着，DirectX 10将纹理切换的工作移交给了GPU，并且，GPU进行纹理切换操作，有助于降低和存在于显存中的纹理的操作延迟。在目前的DirectX 10中，应用程序只需要赋予纹理整列中的纹理索引号，即可由GPU来为物件选择纹理。

　　DirectX 10中，每张纹理贴图的分辨率被提升到了8192*8192，每个Shader能够同时访问的数量，也增加到了128个，因此，DirectX 10中，Texture的细节精细度和多样性，都有了极大的提升。

　　绘制预测：在很多的3D场景中，有一些物体是被遮挡的，如果对这些被遮挡的部分进行渲染，是对资源的一种浪费。在NVIDIA和ATI的图形芯片中，二者通过某种算法，不对遮挡的部分进行渲染，但尽管如此，还是会浪费不少宝贵的渲染资源。而DirectX 10则引入了绘制预测，来解决这种问题。绘制预测可以一个简单物件的渲染，来判断复杂物件的部分是否被遮挡，用小规模的渲染来判断大规模，高复杂化的渲染，的确要划算的多。

　　流输出：流输出是DirectX 10的重要特性之一，流输出允许GPU的Vertex Shader或者是Geometry Shader直接向显存中写入数据，而在此之前的DX版本中，VS是只读的Shader，并不能写入。

　　批量绘制：在之前版本的DX中，一直由CPU对渲染状态进行管理，每一次的调用DX的函数，都占据了CPU的运算能力，一定程序的约束了渲染的效率。而为了让这些操作能够批量运行，DirectX 10引入了全新的State Object以及Constant Buffers。

　　State Object的作用比较简单，将之前的零散的部分，根据功能，聚合成一个，甚至几个整体，这样的话，应用程序不需要为每个部分进行DirectX函数读取，图形卡一次即能够将所有的部分全部写入。

　　而Constant Buffers则更加具有实际意义，在建模之前的准备工作中，渲染状态的设置，只是一个小部分而已，这些信息存储在GPU的Constant Register中，每个CR只能够储存4个浮点型向量。在之前的DirectX版本中，CR的数量是非常优先的，而且每次更新一个CR的数据，都必须调用DX API函数，而Constant Buffer的引入，则彻底改变了这种状况——DirectX 10的Constant Buffer可以容纳4096个Constant，只需调用一次函数即可多次，大批量更新。

HDR新的颜色格式

　　从Shader Model 3.0开始，HDR成为外界所关注焦点，HDR可以通过浮点的格式，以及颜色的格式，为光照、纹理等等运算，提供颜色范围和精度。在DirectX 10中，微软引入了两种全新的格式：R11G11B10和R9G9B9共享5。两种新的格式使纹理占用和原来完全相同的显存空间，避免了显存和带宽的消耗。当然，DirectX 10同样能够支持每个通道32bit精度的FP Texture。

DirectX 9与DirectX 10画面对比分析

图1

图2

　　对比图1和图2，我们可以看到两张图片，完全不是一个艺术层次上的图片。图1和图2，分别是在微软模拟飞行10下，采用DirectX 9和DirectX 10分别渲染的。两者的差距是显而易见的。表面上，水波和水面上的泡沫。DirectX 10还能够处理可能出现的“容积效应”，从而使云彩的部分，更厚，更突出，并且加强了光线的散射效果。当然，我们还能够看到，森林的边缘更加突出，细节更加完美。同时，在图2中，DirectX 10为山脉、森林渲染了真实、准确的倒影；而图1中的水面则更像是水银，森林、山脉的反射也更像是胶体。

图3

图4

　　图3来自分裂细胞4：双面间谍，图4来自DirectX 10游戏CrySis，比较以下图3和图4，虽然是DirectX 9.0c和DirectX 10的对比渲染画面，但两者的差距是显而易见的，CrySis提供了多个等级纹理精度，对于面部的渲染，痘子的痕迹，玻璃般的眼睛。

图5

图6

　　再看图5和图6，DirectX 9的细节贴图，来自法线贴图，但DirectX 10的细节贴图则包含了更多的部分，更多的材质和更多等级的精细度。图5是DirectX 9的渲染结果，图6是DirectX 10的渲染结果，比较这两张图片的鱼的表面，最大的差别在于DirectX 10在不同纹理的连接方面，显得更加真实，并且，在细节的精细度上，更好一些，侧面轮廓也更加清晰。

图7

　　有了Windows Vista和Direct X10，自然就有硬件支持DirectX 10的产品推出。

　　NVIDIA在去年的11月9日，首先推出了硬件支持DirectX 10的产品GeForce 8800系列，GeForce 8800系列是迄今为止，唯一支持DirectX 10的图形产品。GeForce 8800系列拥有三个版本，分别为GeForce 8800GTX、GeForce 8800GTS和GeForce 8800GTS 320MB。其中，GeForce 8800GTS 320MB是一款价格平易近人的产品，基于TSMC成熟的90纳米制造工艺制造，拥有96个Streaming Processors，公版核心频率500MHz，显存频率1600MHz，位宽320bit，官方定价仅为249美金，是目前市场上最为具有性价比的中高端产品。

　　另外，NVIDIA将在4月17日，正式发布GeForce 8600系列图形产品，包括了GeForce 8600GTS和GeForce 8600GT。其中，GeForce 8600GTS拥有32个Streaming Processors，核心频率675MHz，Shader频率1450MHz，128bit显存位宽，256MB显存，显存频率2000MHz，基于TSMC 80纳米制造工艺；而稍低的GeForce 8600GT同样拥有32个Streaming Processors，核心频率540MHz，Shader频率1188MHz，128bit位宽256MB显存，显存频率1400MHz。

　　两款产品的分别用来取代GeForce 7900GS和GeForce 7600GT，GeForce 8600GTS的售价为199美金，GeForce 8600GT稍便宜，售价为149美金。

GF8600GTS

　　当然，NVIDIA的DirectX 10产品并不只是这些，还有GeForce 8500GT和GeForce 8400、GeForce 8300系列，目前这些产品的消息还不明朗，但可以确定的是GeForce 8500GT具有16个Streaming Processors。GeForce 8500GT可能取代GeForce 7300GT的位置，售价仅99美金，而GeForce 8400和8300则是NVIDIA DirectX 10的入门级产品。

　　反观ATI方面，在延期9个月后，ATI最终决定在5月14日正式发布R600系列产品，R600就是未来的Radeon X2900XTX，目前我们已知的信息：R600将具备512bit显存位宽，支持GDDR4显存，R600的价格可能为创记录的499美金。

　　当然，高端非一般用户所能及，价格更加具有优势的，才是普通用户的追求。ATI的RV610和RV630就是这样的两个系列产品。RV630和RV610的位置，就像RV530和RV515一样，分别面向中端市场和入门级市场，有传言说，将在5月和R600同时发布。不过，ATI还有更好的产品：根据ATI的ROADMAP显示，RV660/670将在今年的7月出样，8月或者9月上市，另外，RV650也是ATI面向DirectX 10的奇兵。

　　R600显卡图片请点击——《R600国内网友偷偷贩卖》

据说RV630将主打UVD，而并非性能牌

　　由于制造工艺的进步，ATI支持DirectX 10的产品是非常具有成本优势的，ATI的ROADMAP显示，除了R600外，所有的R6xx系列产品，都将采用TSMC 65纳米制造工艺，不但降低了功耗，还减少了晶体管面积，降低了成本。

　　在上一个部分中，我们谈及到了一些GeForce 8600GTS和GeForce 8600GT的产品信息，不过，枯燥的产品信息也许并不能够让你对NVIDIA、ATI即将推出的DirectX 10图形卡有所了解，还是看看下面的图片吧。

图8

图9

　　图8和图9，分别是GeForce 8600GT和GeForce 8600GTS的图形显示核心，从标号上来看，二者来自同一张晶圆G84，而根据之前的Streaming Processors数量来看，8600GTS和8600GT的差别，就像是7600GS和7600GT的差别一样——核心频率上的差距。并且，GeForce 8600系列的GPU的封装和8800系列完全不同。

图10

图11

　　图10和图11分别是网上泄露出来的RV630和RV610图形显示核心，上个部分中，我们已经谈及到了RV630和RV610的一些技术参数，虽然从图片上，我们并不能看出，图10和图8的核心中，谁和的核心面积更小，但基本可以肯定的是：采用65纳米制造工艺的RV630核心面积要稍小一些，更具备成本优势。

深渊——DirectX 10显卡遭遇游戏两大问题

　　从CrySis的第一次公开展示，DirectX 10的特效已经让不少人迷醉，但当DirectX 10显卡真正可以进入千家万户的时候，却出现了一大遗憾——我们根本没法享受DirectX 10带来的享受，因为还没有任何一款DirectX 10游戏推出。CrySis已经多次跳票，甚至有传言说，CrySis将推迟到今年年底，甚至明年年初发布；我们只能期待其他的作品出现。目前，已经确认会推出DirectX 10版本的游戏有《英雄连》、《微软模拟飞行10》、《命令与征服3》，以及《CrySis》。但这些只是消息，现在没有一点迹象显示：这些DirectX 10游戏将在近期推出。

　　当我们真正架起了DirectX 10游戏平台的时候，难道遇到的遗憾仅仅是没有游戏吗？

　　当然不是，还有一个更大的尴尬——目前的DirectX 10图形卡，哪怕是最高端的产品，对于DirectX 10游戏的支持度都相当低，游戏的FPS少的可怜，只能以幻灯片的角度来欣赏，我们并不能流畅的体验。

　　根据Microsoft泄露出来的消息，GeForce 8800GTX单卡在运行《微软模拟飞行10》时，High Quality 1280*1024分辨率下，帧数只有可怜的13FPS；当分辨率更高，达到1600*1200时，GeForce 8800GTX的成绩更是惨不忍睹，只有个位数！GeForce 8800GTX尚且如此，更不要说只有四分之一Streaming Processors的GeForce 8600GTS和GeForce 8600GT！也许我们只能在800*600 Low Quality下实现幻灯片。

　　反观目前DIY网友的显示器，已经由前几年的1024x768分辨率到达了今天主流的1280x1024的分辨率，而20寸甚至22寸以上的1680x1050、1920x1200分辨率的显示器已经有不少网友购入。使用液晶显示器的网友非常清楚，液晶显示器只有在使用标准分辨率（如17/19采用的1280x1024，20/22寸宽屏显示器的1680x1050）的时候，画质才能最为完美，否则会因为液晶显示器的显示原理而拉长或者压缩图像点，导致画质下降。因此众多发烧友如果在这个时间段购买较为昂贵但是性能普通的DX10显卡，而在未来运行DX10游戏的时候，只能是获得非常不流畅的fps，即是大家常说的“幻灯片”。

价格——DircetX 10显卡普及障碍

　　GeForce 8600GTS和GeForce 8600GT即将上市，售价分别为199美金和149美金，如此昂贵的价格，这两款产品自然没有性价比可言。并且，这两款产品可能在若干个月后，以999RMB甚至799RMB的价格出现在市场上，良品率的提升，制造工艺的进步都将让这些产品迅速贬值，而且最关键一点，这些显卡在高分辨下玩DX10游戏，十分狼狈。所以现在购买DirectX 10产品，不是一个好的选择。

　　相反，DirectX 9.0显卡经过了三代的发展，图形芯片厂商对于DX9的诠释、理解已经近乎完美了。成熟的DirectX 9.0图形芯片，加上低廉的售价，以及厂商极可能甩货的的市场策略，让DirectX 9产品在性价比和DX10显卡的对比上，完全胜出。从目前泄露出的成绩来看，GeForce 8600GTS和GeForce 7900GT的性能几乎相当，而价格至少需要1500元；同为GeForce 7系列的GeForce 7900GS高频版显卡，只要999元，性能即可达到GeForce 7950GT的水平，性价比的高度，已经非常明显。而且更为惊人的是，翔升256M显存的“伪7950GT”（标准7950GT为512M显存），已经是999元的价格，性价比十分突出！评测文章请点击——《还买79GS?千元7950GT新皇登基 》所以从当前来看，买当前的DX9显卡，性价比十分之高。

　　不过，如果你手头拥有足够的银子，买一块DirectX 10显卡作为DirectX 9游戏卡，也是一个不错的选择；或者，你并不玩游戏，只是需要DirectX 10来实现一些效果或者看H264视频，当然，这另当别论。

写在最后：等待，我们非常好的的选择！

　　无论是NVIDIA还是ATI，对于一个全新API的，都不太可能在第一代产品中进行完美的理解和诠释，NVIDIA和ATI会随着技术的不断发展，对支持DirectX 10 API的图形芯片进行继续的改进和完善，相信在下一代的图形芯片会对于DirectX 10的支持更加完美。DirectX 10提供了更好的编程性，但划时代的架构变革，尤其是对于Geometry Shader出现、统一Shader架构的实现，游戏开发者缺乏DirectX 10引擎开发经验，虽然可编程性增加，纹理增大，指令集增加等等，都是DirectX 10的优势。游戏开发者需要时间来了解DirectX 10，才能够开发出较好的DirectX 10引擎。

　　DirectX 10图形卡取代DirectX 9图形卡，是技术、市场发展的必然趋势，不过在现阶段，DirectX 10显卡的确不是最好的选择，尤其是即将发布的DirectX 10中端显卡。首先，即将发布的DirectX 10产品，只有128bit的显存位宽，虽然频率过高，但128bit可能在将来成为数据吞吐的瓶颈；而256bit的GeForce 7900系列和Radeon X1900系列，性能已经可以满足目前绝大多数游戏的需求；其次，DirectX 10系列产品刚刚发布，架构还不完善，并且没有DirectX 10游戏支持，现在购买着实不是一个好选择。

　　所以说等待，请消费者继续等待，这才是我们的呼声，纵使硬件厂商对于DX10显卡的宣传再高昂，纵使游戏厂商的跳票游戏的描述再诱惑……请消费者等待时机再购买DX10显卡，欲知何时才是购买DX10显卡的非常好的时机，请继续关注IT168 DIY频道！