1孤岛上的曲面细分危机？
“尽管像素和像素着色器更加吸引人们的目光，但几何体才是一切的根源所在。没有了几何体，我们将发现光照、阴影和反射毫无意义。因为提高底层几何体的复杂度，将同时提高像素的质量。” ——Evan Hart
DirectX 11为我们带来了许多新奇的视觉特性，这些特性不仅让硬件执行图形渲染过程的效率变得更高，更为我们带来了比过去更加真实的画面质感和体验。这其中最容易引起关注的一项，就是能够方便程序员对几何外形进行修饰，以较小的代价实现更大多边形数量的几何处理过程——曲面细分了。
曲面细分允许GPU自己生成新的顶点并完成设置工作，可以让程序员在不增加CPU顶点生成负担的前提下大幅增加模型表面的顶点数量，进而增加模型表面的细节精细度。模型表面细节度的提升可以帮助人们实现更加真实和自然的物体外形，还可以表现诸如残破、陈旧感以及精细破坏之类需要细腻细节处理才能表达的画面效果。只要硬件具备充分的曲面细分执行能力，物体表面的细节就可以因为顶点数量的大幅增加而近乎于无限的提升真实度和细节度。
开启和关闭曲面细分所产生的明显的模型细节差异
曲面细分对表达细腻痕迹的效果大有帮助
作为游戏界殿堂级的巨制，CryTek公司以Cryengine精心打造的孤岛危机系列一直都凭借着精美且几近乱真的画面为广大玩家所津津乐道。其最新作孤岛危机2凭借1.9版本的更新完美支持了DirectX 11特性，这当中自然也包括了曲面细分。曲面细分赋予了孤岛危机2更加细腻真实的模型外观和环境细节，让本已几近乱真的画面再次逼近了视觉虚拟现实的界限。
孤岛危机2
画面效果的真实是需要强力硬件作为执行基础的，再好的画面没有顺畅的帧数表现作支持也是无济于事。孤岛危机2是否会因为曲面细分的加入以及模型细节的提升而导致较大的帧数压力呢？在今天的测试中，我们将会以NVIDIA新近推出的次级旗舰产品——GeForce GTX 670为基础，对孤岛危机2的曲面细分性能影响力进行一番测试。
2GeForce GTX 670规格一览
● GeForce GTX 670规格一览
GeForce GTX 670基于全新的Kepler图形构架，拥有超过35亿的晶体管规模，核心面积同旗舰版的GeForce GTX 680一样均为294平方毫米，仅是HD7970的80.5%。与GeForce GTX 680相比，其运算资源总量从1536个ALU下降到了1344个，Texture Filter Unit由128个减少到了112个，构成后端的ROP则维持相同的32个。GeForce GTX 670拥有Kepler架构全新设计的MC结构，4个64bit双通道显存控制器组合形成了256bit显存控制单元，GeForce GTX 670也因此采用了容量达2048MB的显存体系。
| GeForce GTX 670 显 卡 对 位 产 品 规 格 比 较 表 | |||||
| 显卡型号 | GeForce GTX 670 | GeForce GTX 680 | Radeon HD 7970 |
Radeon HD 6970 | GeForce GTX 580 |
| 市场定价 | 3199元 | 3999元 | 4299 元 | 2999元 | 3999 元 |
| GPU代号 | GK104 | GK104 | Tahiti | Cayman | GF110 |
| GPU工艺 | 28nm | 28 nm | 28 nm | 40 nm | 40 nm |
| GPU晶体管 | 35.5亿 | 35.5 亿 | 43 亿 | 26.7 亿 | 30 亿 |
| 着色器数量 | 1344 | 1536 | 2048 | 1536 | 512 |
| 着色器组织 | 1D*1344 | 1D*1536 | Vector*2048 | 4D*384 | 1D *512 |
| ROPs数量 | 32 | 32 | 32 | 32 | 48 |
| 纹理单元数量 | 112 | 128 | 128 | 96 | 64 |
| 核心频率 | 915 MHz | 1006 MHz | 925 MHz | 880 MHz | 772 MHz |
| 着色器频率 | 915MHz | 1006 MHz | 925 MHz | 880 MHz | 1544 MHz |
| 理论计算能力 | 2.46 TFLOPs | 3.09 TFLOPs | 3.79 TFLOPs |
2.7 TFLOPs |
2.37 TFLOPs |
| 等效内存频率 | 6008 MHz | 6008 MHz | 5500 MHz | 5500 MHz | 4008 MHz |
| 内存位宽 | 256 bit | 256 bit | 384 bit | 256 bit | 384 bit |
| 内存带宽 | 192.3GB/S | 192.3 GB/S | 264 GB/s | 176 GB/s | 192.4 GB/s |
| 内存类型 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
| 内存容量 | 2048MB | 2048 MB | 3072 MB | 2048 MB | 1536 MB |
| DX版本支持 | 11.1 | 11.1 | 11.1 | 11 | 11 |
| HD视频技术 | PureVideo HD+NVENC | PureVideo HD+NVENC | UVD3.0 VCE |
UVD3 | PureVideo HD |
| 通用计算接口 | CUDA | CUDA | Stream | Stream | CUDA |
注：市场定价均为官方首发限价
GeForce GTX 670的默认核心及显存运行频率为915/6008MHz，默认Pixel Fillrate能力为29.3G/S，默认Texture Fillrate能力为102.5G/S。显存带宽192GB/S。拥有3.07T的单精度浮点运算能力。
GeForce GTX 670的特色由六个主要的部分组成：
1、基于HKMG的TSMC全新28nm工艺以及由此带来的高性能功耗比。
2、7个包含了几何引擎、光栅化引擎以及线程仲裁管理机制的SMX单元。每个SMX单元包含一组改进型的负责出力几何任务需求的PolyMorph Engine，192个负责处理运算任务及Pixel Shader的ALU，16个负责处理材质以及特种运算任务如卷积、快速傅里叶变换等的Texture Array，二级线程管理机制以及与它们对应的shared+unified cache等缓冲体系。
3、与GeForce GTX 680完全相同的负责完成fillrate过程以及输出最终画面的32个ROP单元阵列，以及对应L2 cache的4个64bit显存控制器MC（Memory Controller），负责视频回放及处理的PureVideo HD单元，以及全新的负责视频编码部分的NVENC。
4、根据功耗以及用户自定义负载需求实时调节GPU的GPU Boost功能，全新的TXAA以及抑制画面撕裂和顿挫的Adaptive VSync主动垂直同步技术。
5、单卡4屏输出以及单卡3屏3D Vision输出。
6、与GeForce GTX 680的Pin to Pin设计，双方PCB可以互换通用。
GK104核心照片
Kepler构架与Fermi构架在宏观层面上非常接近，其改进主要集中在微观结构以及功能性层面，诸如ALU团簇的单元、Cache以及线程仲裁机制、调度器动作规则、动态频率调节体系以及单卡多屏输出等等。这些特性为GeForce GTX 670带来了旗舰级的性能，更为其在孤岛危机2中良好的性能表现提供了最根本的前提。
3测试平台软硬件环境简介
● 测试平台软硬件环境简介
性能测试使用的硬件平台由Intel Core i7-3960X、X79 Chipset和4GB*4四通道DDR3-1600内存构成。细节及软件 环境设定见下表：
测 试 平 台 硬 件
中央处理器
Intel Core i7-3960X
（6核 / 12线程 / 100MHz*33 /
15MB L3 Cache ）
散热器
Intel RTS2011LC
（原厂水冷散热器 / 选配件 ）
内存模组
Samsung 黑武士 DDR3-1600 4GB
（SPD:9-9-9-24-1T）
主板
ASUS Rampage IV Extreme
（Intel X79 Chipset）
硬盘
Hitachi 1T
（1TB / 7200RPM / 16M
50GB NTFS
电源供应器
NERMAX 白金冰核 1500W
（CSCI Platinum 80Plus / 1500W）
显示器
DELL UltraSharp 3008WFP
（30英寸LCD / 2560*1600分辨率）
为保证系统平台具有最佳的稳定性，此次硬件评测中所使用的操作系统均为Microsoft Windows 7 正版授权产品。使用Windows 7正版软件能够获得最好的兼容性以及系统升级更新服务。
用户在体验或购买安装Windows 7的操作系统时请认准所装系统是否已经获得正版授权许可！未经授权的非正版软件将无法获得包括更新等功能在内的Windows 7服务。
| 操 作 系 统 及 驱 动 | |
|
| |
| 操作系统 | |
| Microsoft Windows 7 Ultimate RTM SP1 | |
| （64bit / 版本号7601） | |
|
|
主板芯片组驱动 |
| Intel Chipset Device Software for Win7 | |
| （WHQL / 版本号 9.2.3.1022） | |
|
|
NVIDIA 显卡驱动 |
| NVIDIA Forceware | |
| （WHQL / 版本号 301.42） | |
|
|
|
| 2560*1600_32bit 60Hz | |
4曲面细分可以一战
在性能实战环节，我们采用Crysis2 BenchmarkTool来完成测试，场景选择Downtown，测试进行三次，取最高成绩作为最终测试结果。测试结果如下：
图片说明
测试结果显示，GeForce GTX 670拥有出色的曲面细分能力，在执行如孤岛危机2这样的骨灰级游戏中的曲面细分特效时，其性能衰减幅度完全在可以接受的范围内，开启曲面细分对帧数的影响在很多情况下甚至不如开启高分辨率材质来的大。
全局反射特性，注意左侧玻璃上的半反射
需要注意的是，由于Crysis2 BenchmarkTool没有独立的曲面细分选项，因此我们只能采用将画质设置调节为extreme以及Ultra这种DirectX 9以及DirectX 11之间进行切换的方式来完成测试。需要注意的是，在extreme以及Ultra之间，Crysis2除了曲面细分之外还存在POM（Parallax Occlusion Mapping，视差贴图）、Shadows Penumbra、SBBDOF(Sprite-based Bokeh DOF，灵巧背景虚化景深特效)、SSDO以及RLR（Realtime Local Reflections，实时全局反射）等多种特效，这些特效无法以单独设置的形式加以分离和调节，因此会对性能造成一定的影响。如果考虑到这些因素，我们可以认为单纯曲面细分对GeForce GTX 670的性能压迫实际上比测试所反映的帧数差距要更小。
孤岛危机2画面
在开启曲面细分特效之后，孤岛危机2的游戏画面有了很不错的提升，模型的各种细节，尤其是物体的破损感以及随时间和破坏造成的残旧感变得更加明显，涉及动态水面比如水流自高处留下之类的场景也变得更加真实。而GeForce GTX 670及其所采用的Kepler架构的图形执行效率是令人满意的，无论是曲面细分还是其他DirectX 11特效，GeForce GTX 670在孤岛危机2中都能游刃有余的予以应对。在1920分辨率下，整个游戏的运行过程流畅自然，没有套多明显的画面顿挫感出现。两者的配合，给我们带来了极尽真实的游戏画面以及游戏过程体验。
NVIDIA新次级旗舰——GeForce GTX 670
通过今天的测试，相信你已经孤岛危机2的曲面细分以及GeForce GTX 670的执行情况有所了解了。如果你希望在更多如孤岛危机2这样的骨灰级游戏的顶级画面设置下享受以假乱真的图形效果，相信GeForce GTX 670将会是你不错的选择。
推荐经销商