DX11的灵魂：Tessellation
如果说ATI的HD5000使人认识了DX11，那么NVIDIA推出的新一代GTX480/GTX470才是让人真正了解DX11。虽然比对手晚了半年，但NVIDIA精心打造的全新费米架构显卡才称得上“真DX11”架构产品，因为它与ATI的设计思路完全不同。为了加强Tessellation的性能表现，NVIDIA甚至将第一版的GF100设计产品推翻重来，为的就是设计出一款性能强劲的真DX11的产品，而非DX10产品的改进。
GF100
Tessellation这个英文单词直译为“镶嵌”，也就是在顶点与顶点之间自动嵌入新的顶点。就我们所理解的Tessellation用“曲面细分”来理解更加贴切，因为在自动插入大量新的顶点之后，模型的曲面会被分得非常细腻，看上去更加平滑致密。上图就非常形象的反映出
Tessellation技术的原理和所实现的效果。
DX11
在Tessellator单元当中，ATI严格按照微软的执行程序进行架构设计，并且整个核心当中，进配备一组这样的单元进行Tessellation计算。因此，如果游戏当中遇到众多需要Tessellation计算的场景，那么这个单元就很有可能成为整个GPU系统的瓶颈。这一点，在最新的DX11游戏测试当中就会有所体现，尤其是在Tessellation场景较多的情况下。
DX11最重要组成部分：Tessellation
NVIDIA为了让Tessellation能够实现更好的效果，在GPU架构方面进行了大幅度的改进。在每组GPC当中的SM里，NVIDIA都加入了一组PolyMorph Engine（多形体引擎）。而PolyMorph Engine则正是Tessellation的核心部分，并且，NVIDIA为了保证光栅单元的效能，在每个GPC中均设有一个光栅引擎（也就是四组PolyMorph引擎共用）。那么，实际上NVIDIA的GF100相当于拥有了一共多达16个PolyMorph Engine，相比于ATI的Graphics Engine，在性能方面拥有绝对优势。
GF100核心架构图
曲面细分展现真DX11魅力
通过Tessellation技术，游戏设计师可以轻松完成之前无法想象的繁重的绘制工作，配合NVIDIA GF100芯片架构对此所作的优化，在运行游戏时也可以毫不费力地渲染出那些复杂的模型。例如大多数3D游戏中人物头发的效果都强差人意，通常也是视觉上最影响真实性的部位之一。然而事实上游戏设计师要做出更逼真更自然的头发从技术角度而言并不困难，难就难在这会花费大量的时间来绘制每一根头发，而更要命为每一根或每一缕头发所做的动态设定或者是物理设定可能会吃尽你的GPU资源——试想当画面中出现多名人物，而每个人的每一根头发都在做独立计算时是多么恐怖的工作量。
关闭Tessellation
现在DX11的Tessellation技术将此复杂的工作变得简单。Demo演示中的这个女性人偶，它的头发丝丝分明显得很自然，似乎所有头发都会根据环境力的影响而做出不同的摆动，那么Demo设计者真的绘制了如此多的头发吗？因为有了Tessellation的帮助，答案是否定的。当我们把Tessellation选项关闭后会发现放在眼前的几乎是一个秃子，设计者事实上只为她画了100多根头发，而其它所有头发都是由Tessellation技术生成。生成一根头发的三角形被细分成诸多小三角形，从而制造出茂密的头发。
打开Tessellation
由曲面细分生成的多根头发可被视作“幻象”，它们共用相同的物理设定，因此这个模型最多只需要为原始的这100多根头发设定运动轨迹。虽然Tessellation可以简化绘制工作，也可以减轻物理计算的压力，但是毕竟三角形的增多也会加大GPU负荷，如果是在一个很大的场景中，那些不计其数的三角形会压垮现有的任何一款GPU。那么如何能即获得Tessellation的视觉特效又保持程序流畅运行呢？这就需要GF100芯片专为DX11设计的内核资源优化机制显身手了。
真DX11显卡显威力 实测GTX470
以上说了这么多，既然GF100系列显卡有着强大的DX11性能，为何不实际测试一下呢？虽然ATI率先推出DX11显卡，但什么才是真DX11显卡呢？相信这是大家最为关注的，因此本次测试着重进行大量DX11渲染，来展现真DX11的威力。
●DX11 Game Test：Colin McRae DiRT2
作为首款DirectX 11 API的游戏，《科林麦克雷：尘埃2》是一款拥有极高可玩性的赛车游戏，真实的飙车体验把你的速度观感提升到新的档次，一经上市就得到广大游戏爱好者争相追捧，更成为显卡评测DX11性能的重要衡量标准。
在《科林麦克雷：尘埃2》高分辨率下，定位中高端GTX470终结者始终能够以高帧数流畅运行，从成绩对比来看，足以和AMD优异DX11显卡相抗衡，性能相当强劲。
●Tesslation Test：Stone Giant
DirectX11最为强调的图形特性就是Tessellation（曲面细分），所以Tessellation的效能很大程度决定一款显卡的DX11性能。《Stone Giant》是一个针对DirectX 11 Tessellation效能十分依赖的Demo，用其作为检验显卡Tessellation性能非常具有代表性。
可以看到，在《Stone Giant》测试中，GTX470终结者大幅领先对手产品，反映了GF100架构的先进性，Tessellation高效能在GTX470上得到了验证。
拥有真DX11 唯有GF100
● Direct X11 SDK Test：Sub D11
Sub D11是集成在微软的DirectX SDK开发包中的测试组件之一，它主要测试GPU的Tessellation性能。这个测试一共包含31个层级，从第一级的轻度曲面细分到31级重度曲目细分，对显卡的几何处理能力考验不断升级。既然是微软自带的，用来检验显卡的DX11性能很有说服力。
Factor=16级别领先380%，在Factor=31级别领先560%，GF100架构的优越性大幅展现出来，在曲面细分压力变大之后，A卡出现了非常严重的性能下降，HF5870只有一个曲面细分单元终于露出极大的瓶颈，而GTX470给每个SM单元分配一个曲面细分单元，差距显然易见。
或者你看到在DX11游戏中，GTX470和HD5870性能同属一个等级，为什么在后面的DX11测试中GTX470会大幅度领先对手呢？这是因为在《Stone Giant》和Sub D11测试中，完全由纯净的Tessellation环境和极大的Tessellation负载运算所组成，因此对于显卡的架构、
Tesselation效能都是一个极大的考验。重新设计的GF100在DX11 Tessellation方面的确拥有压倒性的优势，而AMD几乎没有对上代架构做任何改进，只是添加了DX11指令集，简单的流处理器叠加翻倍让HD5000系列的DX10性能提升巨大，在轻负载的DX11游戏中也有出色的表现。但随着以后游戏加入更多DX11特效之后，HD5000 Tessellation效能低下将会导致性能大幅下降，性能瓶颈将会更加突出。DX11最大的改进就是加入了Tessellation，未来Tessellation的应用将会更多、更重，GF100表现将会越加出色。
