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渲染离别

渲染离别

渲染离别范文第1篇

七月末,八月初,带着淡粉色的浅浅伤,我们,骄傲的离别了......

从此,来纪念我们的一年,渲染,我们的离别...

七月末总是带着淡淡的伤,在这个小学生活即将凋零的盛夏,我和老师同学们离别了...

这时的我,好茫然。

老师的话很亲切,她说:“外面的天空需要你们的展翅高飞!”

同学的手很温暖,他们说:“离别会是真正的友情越来越浓,也会是假惺惺的友情更淡,相信我们之间永远是第一种;失去了现在,还会有更美好的未来!”

同学录上的留言让我更加感到心中暖暖的......

于是,美好又从容的度过了一个盛夏,如同往年一样,没有遗憾......

啊,神木六小,六年意味着什么呢?我真的不知道,但这时的我,只爱这个已经分散的集体,脑中永远保留着我们这个分散集体的美好回忆...啊,神木六小,六年意味着什么呢?

渲染离别范文第2篇

原生支持统一渲染架构

在开发G80之初,NVIDIA面临着采用DirectX 10所要求的统一渲染架构以及继续坚持分离渲染架构两种选择,NVIDIA在宣传上偏向了后者─这样的选择并不奇怪,因为NVIDIA在图形API上与微软素有分歧。

这一矛盾由来已久。NVIDIA为微软第一代Xbox打造图形处理器和芯片组,成为微软的紧密合作伙伴;接着微软邀请NVIDIA一道开发新一代图形API,微软希望采用统一渲染架构、同时也意图压制OpenGL API。但NVIDIA并不愿意按照微软的蓝图前进,它认为分离渲染架构更有效率,OpenGL API更是工业应用不可缺少的王牌。分歧最终不可调和

两者分道扬镳,而微软后来选择了ATI作为忠诚的伙伴,ATI为Xbox 360主机定制的Xenon图形处理器便率先采用了统一渲染架构。NVIDIA则在多个场合表态G80仍然延续分离渲染架构、但通过另一种方式实现DirectX 10支持─

─NVIDIA的态度非常符合逻辑,分离渲染架构的图形产品支持DirectX 10也不会有任何困难,因为DirectX只是由一系列图形函数组成的应用程序接口,它负责各种图形特效的营造以及对程序指令的要求,DirectX 10中增加了对GPU工作方式的定义,即以统一渲染架构(unifiedshader)代替之前的分离渲染架构。

1.分离渲染架构的不足

尽管都是以生成逼真的3D画面为目的,但统一渲染与分离渲染代表两种截然不同的思想。我们知道,现在的DirectX 9图形产品都具有顶点渲染单元(Vertex Shader)和像素渲染单元(Pixel Shader),两者分别负责顶点指令

和像素指令的执行─而在DirectX 9体系的渲染过程中,首先是由顶点单元进行几何图形的处理,生成如点、线、三角形等几何图形的基本构成元素,然后像素单元再根据这些信息进行像素级的处理,之后再被送入ROP单元中完成混合、Z缓冲和反锯齿处理,最后生成的渲染画面则被送入本地显存、再通过显示接口输出给显示器。

DirectX 9及之前的体系定义了顺序处理的渲染架构,与之对应,GPU硬件的功能逻辑也是遵照此流程搭建,顶点和像素渲染任务分别由相应的顶点/像素渲染单元来完成。在多数3D渲染任务中,像素处理指令的数量一般都要多于顶点指令,因此对应在GPU硬件上,像素渲染单元的数量也总是明显多于顶点渲染单元,3:1的比例在以往高阶产品中颇为流行(如GeForce 7900GTX拥有24个像素渲染单元和8个顶点渲染单元)。问题在于,GPU中顶点单元与像素单元的数量是固定不变的,但3D游戏中不同画面的顶点/像素指令使用比例并不固定,这样就很容易导致硬件利用效率不高的问题。如图1所示,右边模拟了两种不同的游戏画面,左边则是对应的顶点单元、像素单元负载状况,深色块代表资源空闲,浅色块则代表处于运算状态;我们先看上半张渲染画面,该画面主要是一个几何构造复杂、纹理简单的场景,为了渲染生成这张画面,GPU必须执行大量的顶点运算,而像素渲染工作则少了许多,这样GPU的顶点单元资源就会非常吃紧,像素单元却大量闲置。与之相反,下半张关于水面的3D渲染场景却需要大量的像素处理,顶点运算工作简单许多,GPU的顶点单元就会“闲得无聊”,而像素单元却“疲于奔命”,无法充分利用资源。

2.统一渲染架构的优势何在?

DirectX 9所代表的传统架构无法解决硬件效率低下的问题,而为了让自己的游戏能有最好的运行表现,开发商也不得不顾及两类指令的配比,无法随心所欲地设计。微软认为分离渲染架构很不科学,于是它针对Di r e c tX 10提出了统一渲染方案:即先用一种解码器同时完成顶点/ 像素指令的解码,然后再设计高效的统一渲染单元来执行解码后的指令。换言之,顶点渲染单元与像素渲染单元不再分离、它们的运算功能由一个通用的渲染单元来完成,这样在GPU看来,顶点渲染指令与像素渲染指令不再有差异,这种机制能够保证GPU的硬件资源始终得到合理利用,程序开发者也不必再将精力花费在渲染指令配比方面,可以说皆大欢喜。

我们可以从图2中分离渲染与统一渲染架构在执行渲染指令时的不同,而图3则清晰地说明了统一渲染架构在硬件效率方面的优势:图3与前面的图1为渲染相同的任务,区别在于图3为统一渲染架构GPU执行任务的情况;在图3中,不论是渲染哪种指令多的3D场景,渲染单元始终处于全力运行状态,没有任何资源闲置,差别只在于分配给顶点指令、像素指令的时间比例不同而已。

为了进一步提高渲染性能,微软在DirectX 10中新增了一个全新的渲染单元:Geomet ry Shader(几何渲染),它主要负责之前顶点单元和像素单元都难以完成的渲染任务─在Di rectX 9体系中,图形渲染都是严格按照顶点数据准备、顶点单元处理、ROP光栅化计算、像素单元处理的过程顺序进行的,顶点单元与像素单元的输入输出一一对应,因此这种模式无法创造新的几何物体。例如游戏需要创建一个新的对象时,GPU就必须求助于CPU来完成新对象创建,这也是大多数游戏还依赖CPU性能的主要原因。DirectX 10中新增的几何单元可以很好地解决这个问题,它允许GPU直接创建数据、改变以往只能被动处理的僵化机制,这样DirectX 10 GPU便具有全面的图形处理能力,诸如stencil shadows(模版阴影)、dy namic cube maps(动态立方体贴图)和displacement mapping(置换贴图)之类严重依赖CPU的算法操作都将拥有更出色的性能表现。

3.NVIDIA的犹豫与最终选择

统一渲染架构具有更出色的硬件效率和程序开发弹性,微软将它作为DirectX 10 API的一个重要原生特性。但NVIDIA过去一直对统一渲染架构持抗拒态度,NVIDIA认为统一渲染单元要负责两种指令计算,必然导致其运算效率不如专用的顶点/像素单元那么高,这很可能抵消了该架构资源利用率方面的优势。在G80之前,NVIDIA传出口风说G80将延续分离渲染架构,但同时又可以符合DirectX 10标准─这一点并不奇怪,DirectX10作为图形API,只是各类特效函数的集合,GPU内部的渲染机理与支持何种特效并没有紧密关系,也就是说,无论GPU采用统一架构设计还是继续基于分离架构,都能够对DirectX 10提供完全的支持,那么按照正常的逻辑,G80应该就是“保守实现”的DirectX 10产品。

NVIDIA的态度让所有人都这么认为,但最终你发现这只是NVIDIA的欺骗战术。与NVIDIA先前的表态相异,G80是一款彻头彻尾的统一渲染架构产品,它没有所谓的顶点渲染单元和像素渲染单元,取而代之的是128个统一渲染单元来同时执行顶点指令和像素指令(作为对比,Xbox 360 Xenon图形处理器拥有48个统一渲染单元),这样,G80便能对DirectX 10提供“原生(Native)”的支持。

G80的硬件规格

完全基于统一渲染架构设计并非G80最让人觉得突兀的地方,在G80后,外界首先关注的就是G80近乎恐怖的晶体管集成量─G80拥有高达6.8亿个晶体管,这个数量相当于英特尔Core 2 Duo和AMD Athlon 64 X2处理器的晶体管数量两倍还多,也是迄今为止最复杂的PC半导体芯片。G80由台积电负责代工生产,采用保守的90nm工艺制造,芯片(DIE)尺寸达到496mm2,显然,如此巨大的芯片意味着高昂的制造成本。

G80核心一共分为G80-300和G80-100两个不同的版本,两者分别用GeForce 8800 GTX和GeForce8800 GTS加以命名。其中,GeForce 8800 GTX为旗舰级产品,而GeForce 8800 GTS则定位略低,两者的芯片和显存配置都不相同,也采用不同的PCB板型。其中,GeForce 8800 GTX拥有128个流处理器,或者说具备128个统一渲染单元,内置24个ROP单元,GPU核心与纹理单元的默认频率都是575MHz,但流处理器的工作频率高达1350MHz─这种设计同现有的分离架构产品完全不同;显存方面,GeForce 8800 GTX搭配384bit位宽、1800MHz频率的GDDR3显存,数据带宽达到6.4GB/s,其中384bit位宽分成6×64bit的组合,对应12颗64MB容量的GDDR3芯片,这样GeForce 8800 GTX总计就拥有多达768MB的显存,无论性能还是容量都创下显卡的最高纪录。稍低定位的GeForce 8800 GTS则只有96个流处理器、20个ROP单元,GPU核心与纹理单元默认频率为500MHz、流处理器频率为1200MHz,显存规格为320bit位宽、1600MHz频率和640MB容量(10枚64MB GDDR3芯片),显存带宽达到64GB/s,这样的顶尖规格同样令人震撼!

GeForce 8800 GTX与GeForce 8800 GTS显卡的板型采用相同的布局,从左到右依次是显示输出模块、GPU核心/显存

模块和供电模块,但GeFor c e8800 GTX的供电模块明显要比GeForce 8800GTS复杂一些,并配备了两个6 针电源接口(GeForce 8800GTS只有一个),原因在于高频运作需要更有力的电量保障。功耗方面,GeForce 8800 GTX的平均功耗为116瓦、最高功耗达到145瓦,对于晶体管规模如此夸张的显卡来说,这样的功耗指标完全可以让人感到意外,但即便如此,GeForce 8800 GTX和GeForce 8800 GTS都配备了体积夸张的铜铝结合热管散热器,并采取直接向机箱外抽风的设计,在高负载状态下噪声水平明显低于上一代GeForce 7950 GTX,可以说相当令人满意。在售价方面,旗舰级GeForce 8800 GTX显卡定为599美元、GeForce 8800 GTS为499美元,对比PS3和Xbox360游戏机,这样的价格看起来颇为昂贵,但如果同英特尔、AMD的999美元旗舰级处理器对比,我们会发现GeForce 8800 GTX/GTS显卡相当平易近人,显而易见,在这样的价格水平上,ATI的高阶产品完全不是GeForceGeForce 8800系列的对手。

将G80推上性能王座的128个超标量流处理器

统一渲染架构解决了图形系统中软硬件弹性匹配的问题,并让GPU拥有更多的自主性。但先进架构并不等同于高性能,事实上,G80拥有高性能的关键在于独特的超标量流处理器(Stream Processors)、它也是统一渲染单元中最核心的计算单元。我们知道,G80内部拥有128个流处理器,这些流处理器被平均分成16组(每组8个),每组流处理器又联合着一组纹理过滤/地址单元和L1/L2Cache一起工作,具备卓越的并行处理性能。我们知道,先前的GPU普遍采用Multi-threading多线程技术来实现并行运算,但多线程方式要求保存所有的状态信息,必须额外花费大量的晶体管资源,芯片成本相当高昂。而G80的流处理器基于单指令流多数据流架构(SIMD :single nstruction/multiple data),每个流处理器都内置了高速指令解码和执行逻辑,可高效率地对流数据进行处理,输出的结果则被暂存到配备的L1/L2 Cache,而其他流处理器就可以通过Cache快速读出数据并进行后续处理─通过这样的流处理机制,大量组合在一起的流处理器就能够协作完成图形运算,拥有非常强大的并行处理能力!

除了卓越的并行效能外,流处理器自身的高效率也是一大关键─G80的流处理器属于标量单元而非常见的向量单元,这一点非常与众不同。众所周知,图形处理过程中产生的数据大多为向量类型,标量数据的比例相对较少,因此过去GPU的顶点/像素单元都基于向量处理而设计;NVIDIA的工程师并没有因循守旧,他们对图形处理过程进行深入的研究,并发现标量计算的比例在过去数年间不断地增长,并且未来也将保持这一趋势。不幸的是,GPU的向量单元在进行标量运算时效率颇为低下,假如将GPU的运算单元更改为针对标量计算设计,那么将能够大幅度提升标量计算性能,同时原有的向量计算则被转为标量计算加以处理、这一转换过程也不会导致明显的性能下滑。基于这一研究,NVIDIA在G80中作出大胆的改变,它的128个流处理器都针对标量计算设计,并获得全面的成功。作为对比,我们来看看ATI R580和NVIDIA GeForce 6/7的设计方案:R580使用“3+1”指令解码模式,即允许对4段向量指令进行解码处理,也可以同时解码3条向量指令和1条标量指令;GeForce 6/7系列则采用效率更高的“3+1”和“2+2”模式,但同样基于向量计算结构。相比这三者,G80的完全标量设计效率要高得多:在NVIDIA的内部测试中,G80的128个标量单元在处理图形数据时比传统的32X4向量单元快出两倍不止,这便是G80能够在性能上将前代产品远远抛开的最大关键。

G80的每个流处理器都拥有均等的运算力,在每个周期都能够同时执行一个MAD(连加)和MUL(连乘)标量操作,由于流处理器运行在1350MHz频率上,因此G80最高就拥有520Gigaf lops的浮点计算能力,这相当于英特尔Core 2 Duo处理器的10倍!统一渲染架构赋予流处理器通用功能,除了传统的顶点/像素渲染工作外,它还能够高效率地完成物理计算、几何渲染、影像解码在内的高负荷计算任务,游戏开发人员也只需要通过相关的API接口进行编程,无需专门为G80作硬件上的优化。

G80特色技术:Lumenex引擎、Quantum Effects技术与Early-Z技术

超标量流处理器设计奠定了G80高效能的基础,除此之外,G80主要还包含三项富有积极意义的最新成果,它们分别是Lumenex引擎、Quantum Effects技术与Early-Z技术,三者分别用于反锯齿、物理计算加速以及剔除不必要的渲染任务。

1.Lumenex引擎提升反锯齿效能

Lumenex引擎是一项用于提升游戏画质的技术,它由CSAA(Coverage Sampling Antialiasing)反锯齿技术、HDR和各向异性过滤三个部分组成,分别从不同的角度来提升游戏的画面效果。其中,CSAA在传统反锯齿技术基础上增加了范围去样和几何取样技术,并引入4种高品质多重取样抗锯齿模式(单GPU),分别为8X、8XQ、16X和16XQ,其中8XQ和16XQ拥有最出色的画面质量─得益于取样算法的改进,CSAA具有相当出色的效能,在许多游戏中,开启16XCSAA模式后的游戏性能与开启4X MSA A模式相当,但16XCSAA在画面质量方面大幅胜出,效率明显优于现有的各类反锯齿技术。唯一遗憾的是,当前有少量游戏无法对CSAA提供良好的兼容,如大量使用stencil shadow效果的《DOOM3》就无法开启CSAA功能,在这种情况下我们只能使用传统的GeForce 6/7系列都可以支持HDR高动态范围渲

染,可在生成对比度强烈的画面时依然很好地保持暗部细节,但这两者在HDR模式下都不支持反锯齿技术,很大程度影响了画面效果。G80的Lumenex引擎解决了这一难题,它可支持FP16/FP32(16位和32位浮点)HDR功能与MSAA反锯齿功能同时开启,极大程度地提升了HDR画面的渲染效果。虽然HDR与MSAA反锯齿都相当耗费硬件资源,但这对于拥有强大运算力的G80来说却不是什么问题。

Lumenex引擎还包括一项名为“Ang ula r LODControl“的各向异性过滤机制,它可提供”quality“和”

high quality“两个调节档次,其中高质量模式可实现完美的各项异性过滤效果,但相对地它也需要耗费更多的硬件资源。

2.Quantum Effects:实现GPU物理加速

物理加速是游戏发展的一大趋势。理论上说,G80流处理器的通用和可编程属性可以让它高效地执行物理计算,为了实现这一点,NVIDIA在G80架构中加入了一项名为Quantum Effects Technology的物理效果加速技术。Quantum Effects在G80中加入了一个专为物理计算的运算层,从而在驱动程序与显卡之间建立起一套物理计算机制,而实际的物理计算任务自然是由流处理器来完成。

由于G80的128个流处理器可以实现很强的浮点计算能力,加上Quantum Effects的辅助,G80平台就能够支持各种各样的物理效果模拟。这会让我们在支持物理加速的游戏中看到更接近真实的烟雾、跳动的火焰、具有震撼力的爆,以及头发飘动、水的流动等3D场景。

Quantum Effects技术将CPU从繁重的物理计算中解放出来、让它可以将更多的效能投入到其他任务,而用户也不必再单独购买一块价格不菲的物理加速卡─由于现在还缺乏实际效果的对比,我们就无法评判G80与物理加速卡的效能差异,但以G80的灵活架构和强大计算能力来推测,保守估计G80的物理性能不会逊色多少。当然,游戏开发者必须在代码中对G80的QuantumEffects技术进行专门优化,才可以真正利用G80来完成物理计算任务。

3.Early-Z技术:高效剔除无用渲染

Z缓存(Z-Buffering)在显卡中被普遍采用,它的功能就是去除那些不在屏幕上显示的渲染任务,达到减轻GPU负担和提升实际性能的目的。我们知道,在现实世界中,一个不透明的物体会将后面的物体挡住,这样人眼就无法看到后面的物体。Z缓存技术就是模仿这一机制:它将像素深度与存储在缓存中的数据作比较,获得每个像素点的位置信息,只有距离观测者最近的像素点才得以形成显示输出,其余所有被遮挡的像素则被完全剔除。

通过这样的机制,Z缓存技术一定程度上减轻了GPU的工作量,因为剔除的像素点不再需要耗费GPU资源进行后续的工作。但Z缓存技术远谈不上完美,尽管被遮挡的信息会被最后剔除、但这些无用的信息事先仍然要经过整个渲染管线,耗费不少宝贵的硬件资源,如果能够提前将它们剔除,就能够进一步提升硬件资源利用率─G80中的”Early-Z“技术成功地解决了这一问题,NVIDIA开发了一套专门的算法,在像素进入渲染单元之前就判断出该像素的“价值”,如果判断为无用像素,那么就将它直接抛弃,以达到节省资源的目的。NVIDIA没有具体阐述Early-Z算法的机理,但相关人员表示G80剔除无用像素的效率比GeForce 7900GTX提升了4倍,效果非常明显。

为未来游戏而生:DirectX 10赋予的先进特性

G80对DirectX 10提供完整的原生支持,DirectX10所具有的一系列先进技术特性都可以在G80平台中获得体现,包括Shader Model 4.0、HLSL 10语言以及大量的视觉特效。

相比Shader Model 3.0,Shader Model 4.0在各项规格都有了全面的提升,例如最大指令数从512条猛增到64K条,暂存器数量从32个增加到4096个,纹理贴图数量也从16个提升到128个,另外Shader Model 4.0的数据流控制采用完全动态方式、不再是之前的动静结合机制。这些方面的改进都让软件开发者拥有更高的灵活性,开发出画面更真实的3D游戏成为可能。

HLSL(Higher Level Shading Language)语言在DirectX 9中就开始引入,在DirectX 10中对其作了进一步的补充和更新(简称为HLSL 10):首先,HLSL10拥有4096个容量的常量缓存(Constant Buffers)、这个数量整整是HLSL 9的16倍─常量缓存被广泛用于各类参数的存放,更大的容量意味着它可容纳更多的图形参数。其次,HLSL 10允许渲染资源的广泛共享;之前在DirectX 9体系中,渲染资源都是固定不变的,如属于顶点单元的缓存内容就无法在像素单元中作为一个纹理。Di rectX 10打破了这个界限,任何一个资源创建后、它在缓存中都被简单处理成数据块、并采用特定的”Views“结构加以标识,不同的渲染项目可通过”Views“索引实现定位和资源共享─例如一个资源在像素渲染过程中用作纹理数据,而顶点渲染项目也可以将它标识为几何数据,这套共享机制就赋予开发者很大的灵活性。

除了这两项重大改进外,Di r e c tX 10还带来了Alpha to coverage、Shadow map filtering(阴影贴图过滤)、Access to Multi-sampling Sub-Samples(多采样子纹理访问)等改进,分别提升了Alpha半透明渲染、阴影贴图以及纹理访问的性能和效果。另外DirectX 10还具有Next Generation Instancing(下一代引证)、Per-PixelDisplacement Mapping(每像素置换贴图)、ProceduralGrowth Simulation(程序化生长模拟)等新颖的特效技

术,着力于营造3D游戏的真实性,但它们主要是为未来的游戏而准备。

总结

除了一流的硬件效能之外,G80同时也拥有非常强大的视频性能,它支持PureVideoHD视频加速引擎和XHD极高清分辨率技术,前者可完美支持H.264、VC-1、WMV/WMV-HD和MPEG-2 HD在内的各种高清视频的硬件编解码处理,并支持HDCP内容保护技术;后者则允许G80输出高达2560×1600的惊人分辨率,大概只有极少数专业显示器才能满足G80的胃口。大的视频性能,它支持PureVideoHD视频加速引擎和XHD极高清分辨率技术,前者可完美支持H.264、VC-1、WMV/WMV-HD和MPEG-2 HD在内的各种高清视频的硬件编解码处理,并支持HDCP内容保护技术;后者则允许G80输出高达2560×1600的惊人分辨率,大概只有极少数专业显示器才能满足G80的胃口。

无论从哪一个角度看,G80都可以说近乎完美:效率更高的统一渲染架

渲染离别范文第3篇

在Shader出现之前的渲染中,很多任务需要CPU来辅助完成,比如生成顶点。渲染引擎的出现,可以作为3D处理历史上的一次变革。渲染引擎是如何独立工作的呢?来看看下面这个简单的示意图吧。

顶点作为一个3D模型的骨架,越细密表现就越接近真实。在顶点处理中,常常采用近似的方法,比如圆是以多边形来表示的,一般使用五边形、六边形等等,当然边数越多则越接近标准的圆。顶点渲染引擎的作用就是生成这些多边形或者三维模型顶点,并将整个物件的框架勾勒出来。顶点渲染引擎极大地解放了CPU的任务,使得原本由CPU做的顶点工作由自己完成,这样CPU就可以处理其他相关的任务,比如AI计算等。

顶点处理完成之后,需要经过一个Setup的过程。Setup引擎可以将空间的三维坐标转换为屏幕上可以显示的二维,同时剔除那些被遮挡的部分。接下来就是像素渲染过程:像素渲染确定每一个需要计算的像素的颜色、光照情况,并且根据设置决定是否进行HDR等高强度的浮点运算。在这里,还应根据需要对物体表面进行纹理贴图,使它看起来栩栩如生。纹理贴图可能进行多次,以更强地表现物体的表面效果。早期的像素渲染引擎对于像素的运算处理和纹理贴图的处理量基本相当,而近来由于HDR、SoftShadow等技术的应用,加大了像素处理的强度,同时纹理有所减弱。最后再经过ROP等处理步骤,就可以得到我们在显示器上看到的图像了。总的来说,像素渲染和顶点渲染都解放了CPU,极大地提高了我们计算机系统的运作效率。

为什么需要统一

显卡从DirectX 8开始,进入顶点渲染引擎(VertexShader)和像素渲染引擎(Pixel Shader)的时代。顶点渲染和像素渲染各司其职,同心协力地完成了对3D画面的运算和处理。

但俗话说:分久必合。在分引擎渲染取得极大成功之后,像素和顶点渲染的问题也暴露了出来。传统的像素顶点分开渲染的模式造成了GPU的资源分配不均衡。最为典型的表现就是:在顶点渲染忙碌的时候(比如大量的草地、树叶场景),像素渲染引擎却吃不饱;反之,在遇到如水面、复杂光线运算等场景的时候顶点渲染引擎往往没有事情干。

对于一个处理器而言(这里专指图形处理器),工作状态下全部晶体管都处于忙碌才能得到高效率。而统一渲染架构之前的分离渲染架构GPU已经难以适应目前技术的发展――这一点也可以从顶点渲染引擎和像素渲染引擎的数量比上来看出:从早期DirectX 8时代的1:1,到DirectX9的1:2,再到如今的1:3。我们的设计总是偏向于像素引擎,但是仍然满足不了需要。如果在恰当的时候,顶点渲染引擎也可以加入像素渲染的处理,无疑对整4-GPU的效率有极大的提高,同理,在一些草木丛生的顶点复杂场景,像素渲染引擎可以加入顶点处理,我们也不用眼看着像素处理引擎无事可做了。

在其他方面,由于分离架构专门为3D处理而设计,使得通用性大大下降。我们上文中叙述GPU中资源调配不平衡,造成了浪费。实际上在整个计算机系统中,GPU往往拥有最强的浮点运算能力。但除非进行3D处理,否则它很难表现出来。并且在一些要求强大浮点运算的场合,由于GPU通用性不够,我们只能使用大量的CPU来集成运算,效能相当低下。并且就算在3D处理中,如果速度足够快(比如平均帧数在100帧以上的时候),多余的运算能力完全可以解放出来处理音频、AI、物理效果。但是目前的分离架构做到这一点非常困难。这也是我们看到很多关于这方面的设想但最终无疾而终的原因。

在实际应用中,统一渲染架构将使用ALU(算术逻辑引擎,也称流处理器)来替代我们熟悉的VS和PS。每一个流处理器可以支持任何类型的运算,如顶点、像素、纹理、几何处理,甚至AI和物理处理。它是系统的多面手,也是系统性能提升的关键。在这种类似于CPU设计的无差别流处理器上,我们可以有效地提升GPU的处理效率,并且使其通用性大大加强。

统一渲染架构有哪些好处?

统一渲染架构的出现,不仅改变了图形处理的分离模式,给整个图形业界带来了深远的影响,并再次释放了CPU的压力。在统一渲染架构的基础上,配合优秀的API,我们可以继续提升画面的效果,使得3D图形处理更接近现实情况。

在软件编制上,统一渲染架构降低了程序编制难度。早期的3D编程非常晦涩难懂,并且存在各种各样莫名其妙的限制。程序员不得不在编制的时候花相当多的时间来权衡利弊。在SM2.0、3.0出现后,这种情况得到了极大的缓解,并且由于可编程能力的提高,顶点和像素编程在很大程度上出现了通用的可能――但由于分离架构限制,我们仍然需要为它们单独编制。统一渲染架构打破了这些条条框框,程序员不再需要为每一种处理引擎编写程序,他只需要编写一个总的、限制很少、自由度很高的程序,GPU会自动调配资源进行处理。

在3D程序运行上,如上文所说,使用流处理器替代了VS和PS之后,在各种3D场景计算中可以作出更加灵活的处理。如在顶点密集型运算中,全部流处理器都可以加入顶点运算,然后将数据再次进行像素或者纹理操作。引擎闲置等候工作的情况将再不会出现在统一渲染架构当中。

在其它方面,由于流处理器的加入,我们可以更加灵活地使用显卡的强大运算能力,如物理加速、利用显卡的强大浮点运算能力进行通用处理计算等等。统一渲染架构中使用的流处理器除了能大幅度提升显卡的工作效率以外,还可以带给显卡前所未有的自由性,或许GPU很快就可以发展成为机箱中的另外一个处理中心――不仅仅是3D图形,音频、科学计算、AI、物理效果,它都可以完成。GPGPU的理想或许在统一渲染架构下将很快成为现实。

渲染离别范文第4篇

一、音乐艺术

音乐不仅仅是一种音乐艺术,而且是集合了生理学、物理学、心理学、音响学、哲学等元素于一体的一种艺术。

音乐利用声学上的各种技能和技巧反映作曲者的情感世界、社会价值观念、思想活动和精神。音乐必须是情感的表达,它通过歌曲来传达思想感情,传达一种美的感觉。音乐以一种声音的变化和曲调的改变从一种高的审美本文由http://收集整理角度尽情展现美,最终使得观众被感染,以实现情感上的共鸣,这才是音乐的真正的意义。

二、音乐艺术在电影中的作用

配乐在电影中的应用可谓历史悠久,源远流长。电影配乐独具音乐的艺术性又极具电影的描述性和艺术性。在电影中,音乐赋予电影独特的生命,丰富、完善电影的内容。

(一)突出主题,展现电影情节

电影配乐和电影的画面互相交融,渲染影片的气氛,增强人物的情感冲突和矛盾,展现电影情节,提高影片艺术水平,进一步突出电影的主题。

(二)刻画人物,提升内心情感

电影配乐在刻画主人公等人物形象上极具风格和特色,把人物的内心情感深刻展现,进一步提升影片的质量。

(三)烘托气氛,实现情感共鸣

电影配乐渲染了电影的气氛,把电影的情节和人物等情感纠葛和矛盾进行丰富和加工,同时极易与观众产生情感的共鸣,极具感染力。

三、电影配乐的渲染价值

前文简单地介绍了音乐在电影中的作用,接下来仅从审美的角度就电影配乐的渲染功能进行详尽的阐释。WwW.133229.CoM

电影配乐是一种不连续的、有间断性的、不是独立存在于电影中的音乐,它是需要和电影的画面、电影的情节进行紧密联系的,它必须完全是为电影服务的。电影配乐的渲染价值主要有以下五种。

(一)电影配乐渲染时代特征

特定年代的歌曲展现特定年代的故事,因此,特定年代的音乐在电影中的应用能渲染一个特定的年代,表达那个年代的故事。

例如极具代表性的音乐《夜上海》就是20世纪三四十年代旧上海的象征,这首歌曲一在电影中出现就可以很清晰地告诉我们影片所展现的是什么年代的故事,从而引发审美主体的想象。

再如,电影《城南旧事》中所应用的配乐《送别歌》,在创作《送别歌》之前,电影《城南旧事》的导演吴贻就为影片奠定了一种忧愁悲凉、深沉相思的情感基调,所以,作曲家吕其明就根据这种情感基调,选用了国际上具有代表意义的、流行于二三十年代的学堂歌曲《送别歌》。《送别歌》由我国的启蒙教育学家李叔同填词再创作,成为那个时代孩子们从小学到自己毕业都会吟唱的学生歌曲。诗意盎然的歌词,中国特色的曲调,深情款款的意境为电影描绘了那个时代的氛围。《城南旧事》通过小姑娘英子的眼睛看到了老北京城南二三十年代的风土人情:老北京会馆门前那个疯疯癫癫受刺激的女人,受伤害以致遍体鳞伤的童年伙伴妞儿,时常在荒草间“游戏”的偷儿,细心呵护朝夕相伴形影不离的奶娘宋妈,突然染病去世、一直疼爱自己的父亲……英子对他们的记忆依旧鲜活,他们的音容笑貌依旧在,但是已经物换星移、物是人非了。英子离开了北京,带走了孩童的记忆,更增加了英子对童年时光的怀念和对离别的淡淡哀愁,深深的思乡情结。一曲《送别歌》既是对英子离开北京城的送别、对故乡的送别,又是对哀愁往事的送别。歌词、歌曲很符合电影的格调和风格,并对电影情节的推动和渲染起到了很好的促进作用。《送别歌》在演奏配器上采用中国传统意义上的弦乐队和抱笙等几种具有民族特色的乐器,简洁单纯的音乐语言传达出一种惆怅的离别情怀和依依不舍之情。歌曲贯穿电影《城南旧事》的始终,尤其是在影片的开始,悠扬却带有悲愁的曲调立刻把观众带到老北京二三十年代,观众的心境一下子就融合在电影之中了。《城南旧事》这部电影的配乐《送别歌》的成功之处很大程度上在于:首先它交代并渲染了电影的时代背景,对观众接下来情感的把握起到了很好的解释作用;其次它充满离别的惆怅曲调又将观众深深感染,为影片无论是在情节还是在情感上都营造了一种良好的环境。

(二)电影配乐渲染地方特色

在很多电影歌曲的选择上,都喜欢选用具有地方特色的、代表地方风格的乐曲,这样电影音乐就帮助观众了解了电影故事展现的地点,同时电影也就可以很大程度上避免了再解释影片的地域特征或者是电影情节发生的地点。

例如,电影《喜盈门》,在影片开始的时候,许多女生合唱的《同心携手建乐园》就很清晰地给观众带入了山东胶州半岛农村的那种淳朴、自然的环境之中,仿佛一听到这首音乐即可以感受到山东农村大葱蘸酱的辛辣快感。诙谐的民歌、独具地方特色的琴书,既保留了山东民间音乐的旋律、节奏等地域风格,又很有山东农村生活的气息。《同心携手建乐园》一出现就向观众明确地指明电影表达的风格和电影情节的发生地点。同时,节奏的欢快、曲调的轻松又对观众的心境产生了很大的影响,在一开始就和影片的名字《喜盈门》一样预示着结局的美好。

再如,电影《骆驼祥子》中的配乐,老北京的风格一听就可以知晓。老北京底层劳动人民最喜爱的单弦儿,混合北京独具地域特色的大二弦,那种曲调,那种节奏,鲜明地点明电影发生的地点——北京。

此外,电影配乐还有渲染民族特色的价值。

我国有56个民族,每个民族都有一种音乐语言,都有一种表达自己民族特色的音乐乐曲。所以,在电影影片中运用具有民族特色的电影配乐对表达电影风格和渲染民族特色有很大的帮助。例如,电影《冰山上的来客》就很巧妙地利用新疆塔吉克民族的民族旋律和歌曲来说明电影讲述的故事:在新疆塔吉克民族聚居的地方发生的一系列具有塔吉克风土人情的事情。

(三)电影配乐渲染电影情感

电影配乐对电影情感的渲染可以分为三种形式,一种就是欢喜乐观的情感,一种就是悲伤忧愁的情感,还有一种就是恐怖惊悚的情感。很明显,当影片想表达欢喜乐观的情感时,电影的配乐就相应欢快舒畅,在曲调上很明显开朗宽阔;当影片想表达悲伤忧愁的情感时,电影的配乐就相应低沉舒缓,大有一种想哭的冲动;还有就是当影片想表达恐怖惊悚的情感时,电影配乐的速度也就随之加速、激进甚至发出刺耳的声响。

例如,在电影《卧虎藏龙》中,玉娇龙出嫁时响起的敲锣打鼓声,十足给人一种欢喜、喜庆的氛围,甚至给观众身临其境的感觉。同样是婚礼场面,但是电影音乐的不同表达的情感也就有很大的差距,例如,电影《良家妇女》中,童养媳杏仙和小丈夫易少伟在拜堂成亲时虽然有大红色的喜气洋洋的婚房、蜡烛等,但是电影配乐的凄凉一下子把妇女无法摆脱命运、无法抗争封建婚姻的不幸一一展现。这和传统意义上的婚庆音乐产生强烈的反差,带给审美主体不一样的心境。

日本电影《追捕》,是一部惊悚的电影,杜丘在追查真凶时,深入虎穴,住进了长冈控制下的一家精神病院,深夜时分,杜丘只身一人离开病房进行侦查,此时,音乐随之响起,响的很是突然,而且节奏比较快速,声乐极其不和谐,时不时地还出现一些刺耳的音色。深夜、一人、凶手、恐怖的音乐……这一切结合起来结结实实给观众猛烈地一击,令人毛骨悚然。还有美国大片《危情十日》中,浪漫小说家保罗因为车祸双腿受伤,被护士安妮所救,本来很幸运的事情,但是又很不幸,安妮是个极其变态又可怕的心理扭曲者,当保罗趁安妮外出买东西想和外界取得救助时,安妮正提着一包东西向自家房门走去,就在此时,低沉、紧张、恐怖的音乐随之响起,一种极端紧张、担心、让人喘不过气的情感随心而生,表现了很强烈的戏剧化结局。

(四)电影配乐渲染、描绘电影情节

情节真可谓是电影的中心,最有韵味的一部分。而电影音乐在电影故事情节发展中就像一串链接情节发生、发展、结束的珠子,又像一条促进情节进展的奔流不息的小河,有时欢快淋漓,有时陈郁低沉。电影配乐和情节的变化相辅相成,缺一不可,承载着电影情节的冲突关系,又运载着情节的逻辑发展。电影配乐的使用对电影情节的调动和活跃起着深刻的作用。

迪斯尼公司出品的动画电影中最具特色的就是大胆运用交响乐和动画的结合,它提升了电影的主题,渲染、描绘了电影的情节。《幻想曲2000》的交响乐是1940年法国作曲家杜卡斯在《幻想曲》的基础上加工和再制作,它巧妙地利用电影技巧和绘画的想象来表达古典音乐的意境美,并使古典音乐和电影动画紧密结合,使得电影动画走向多元化市场,领略交响乐给电影动画带来的独特魅力。交响乐丰富的音响和强大的抒情效果给观众以强烈的听觉上的冲击力,使得电影动画更具具体化、故事化,更能抓住观众的眼球和叫座率。

《威风凛凛进行曲》一出场就气势恢弘,极其符合它的名字。故事讲述的是诺亚的故事,但是主人公却非诺亚,而是一只唐老鸭。音乐《威风凛凛进行曲》一开始,就使得整部电影情节陷入紧张、急迫的状态。在洪水来临前,一位老者将拯救世界的重任交付给唐老鸭,此时交响乐变之为声势浩大的音乐,一只威风凛凛、鸭毛竖起的唐老鸭形象赫然呈现在屏幕上。随着交响乐节奏的不断加快,暗喻灾难的即将来临,之后的庄严有节奏的音乐又昭示着众人成功、有组织的获救,同时也把唐老鸭这个解救动物世界的英雄形象刻画得惟妙惟肖。这曲正式严谨的音乐充满了情趣和灵感,已经不仅仅是呈现一场听觉盛宴,还有一场视觉的盛宴。

渲染离别范文第5篇

建筑物室内艺术氛围的营造,是以室内提供的空间功能划分为依据,在了解使用性质与研究服务对象设计意图的前提下,运用灵活多变的艺术设计手法,加以室内建筑结构装饰、家具陈设、壁画、雕塑、陶艺、漆艺、玻璃工艺、纤维艺术、金属工艺及室内小景(喷泉、瀑布、山石、花草、树木)等诸多艺术元素的和谐、统一而完美的组合,并通过光的艺术渲染后升华为审美的感受与联想,从而达到室内空间的艺术设计效果,形成具有相关艺术主题氛围的完整的室内空间艺术环境。

在室内环境中,人们的艺术感觉大多最终都要通过光来传达,光是起着决定性作用的设计因素。通过光的艺术渲染,室内艺术设计中的各种艺术元素才能相辅相成,完美体现。因而,光是客观环境作用于人的感官而产生心理感受的传媒,也是室内艺术设计中必不可少的艺术构成元素。

一、室内光渲染的艺术效用

光的表现力是光的艺术渲染要素,光的艺术渲染就是利用光表现力来美化、创造室内空间,在利用自然光和人工光为人们工作、学习、生活提供良好视觉条件的同时,利用光造型及其光色的协调,使室内空间具有渲染某种艺术主题的气氛和意境,增加室内空间的艺术美感,使人得到美的艺术享受。所以,在室内艺术设计中,须致力于利用光的表现力对室内建筑环境进行艺术加工。实践证明,由光渲染出的空间效果,利用光渲染对人和物的造型,利用光渲染作出的雕塑,利用灯光作出的图画,有着十分诱人的艺术表现力,展现了丰富的艺术效果。光艺术渲染的主要效用有:

1、丰富空间内容

在室内艺术设计中,运用光的扬抑、隐现、虚实、动静以及控制投射光角度和范围,以建立光的构图、秩序、节奏等手法,可以渲染空间的变幻效果,改善空间比例,限定空间领域,强调视觉中心,增加空间层次,明确空间导向。可以通过明暗对比,在一片环境亮度较低的背景中突出主题,以吸引人们的视觉注意力,从而强调主要去向。也可通过光的指向性使人们的视线跟踪光源的走向而达到艺术设计意图所刻意创造的空间意境。

2、强化空间装饰

室内光的艺术渲染效用还可以通过光源自身的造型、质感以及光源的排列组合对空间起着点缀或强化艺术效果的作用。但是,只有当光源的选择与室内的体量形状及用途性质相协调时,才能更有效地体现出光的渲染表现力。光源自身造形的艺术化处理,对室内空间的艺术氛围起着锦上添花、画龙点睛的作用,使室内空间体现各种气氛和情趣。

光的渲染作用除了与光源的造型有关,也与室内空间的形、色合为一体。当灯光照射在室内的表面结构或装饰材料上时,借助于光影效果便将结构或装饰材料的材质与纹理美的韵律揭示出来。如果进一步考虑光色因素,会使那美的韵律增添神奇的效果。当人工光与室内流水、特别是与声控的喷泉相结台时,那闪烁万点的碎光和成串跃动的光珠,会绐室内空间平添奇丽多姿的艺术效果。

3、渲染空间气氛

光源的造型与色彩,被用以渲染室内环境的气氛,能够收到非常明显的效果,例如,一盏盏水晶吊灯可以使门厅、客厅显得富丽堂皇;舞厅内旋转变幻的灯光会使空间扑朔迷离,富有神秘色彩;投射光源会使艺术景观更加生动耐看;变化的光源投射方向,有意形成一些非正常的投影,会使人感到气氛奇特,甚至令人惊叹。

人工光源加上虑色片可以产生各种色光,是用于取得室内特定艺术情调的有效手段,暖色调可以表现愉悦、温暖、华丽的氛围,冷色调则可以表现宁静、高雅、清爽的格调。需要指出的是,形成室内空间艺术氛围的视觉色彩,是光色与光照下室内环境的实体显色效应的总体合成,必须考虑室内空间中各种光源色光的相互交融与影响的效果。例如,以暖色为主的室内空间,用冷光源(色温高于5300K,如荧光灯)渲染,就会给鲜艳的暖色蒙上一层灰暗的色调,从而使室内温暖、华丽的氛围受到破坏、反之,若采用暖光源(色温小于3300K,如白炽灯),则可使室内空间的温暖基调得以加强。

在特定的艺术空间中(如迪斯科舞厅),运用闪烁不定的灯光、刺激的色彩,晃动的人影、震荡的音乐共同渲染一种热情活跃、异常奔放的气氛,可使人们借助于跳跃的灯光声色,得到一种艺术美的动感享受。许多灯光下会使人心醉神迷的舞厅在白天去时会令人大失所望就是光的艺术渲染效用的最好佐证。

二、光的艺术渲染手法

1、自然光的艺术渲染

将适量的昼光引入室内,并且让人能透过窗看见室外的景物,是人们生理和心理上感到长期舒适满意的关键因素之一,多变的天然光是表现室内艺术造型、材料质感,渲染室内艺术气氛的重要手段。在采用自然光的艺术渲染时,常用的手法有:

(1)透光透光是传统的光艺术渲染手法。为了使室内外空间形成一体,获得透明感,可在侧窗上采用了大面积玻璃,如大面积玻璃窗、玻璃幕墙。为使大面积玻璃克服从室外入射的光而致使室内亮度分布不平衡,可使玻璃后退,处于阴影之中,从而保持稳定柔和的室内光环境,除了侧窗外,另一传统的手法是从拱顶、穹顶等顶部采光。光从顶部入射到室内空间,越靠近顶部越亮,越靠近下部越暗淡,显出微薄的漫射光,可使室内出现有层次感的光环境。

(2)遮光与控光在建筑立面上可以利用光影效果构图.具体方法是在墙外采用遮阳板,或在墙上嵌装遮阳花格;在室内采用窗帘、软百叶及各种玻璃材料等。涂成白色的遮阳板或遮阳花格在外观上表现轻快,在室内能随时间形成不同的明暗花纹,使室内光环境产生富有动态的艺术效果。室内的窗帘或软百叶及玻璃砖等能调节和控制室外的光入射到室内,使室内亮度分布达到平衡,消除光的极端明暗差别,使室内产生半透明或不透明的稳定的光环境。

(3)滤光近年来研制出各种类型的金属镀膜着色玻璃;这些玻璃的颜色沉着,具有滤光的性质,能形成各种色光,减少直射日光,抑制眩光,使室内光环境的气氛十分柔和。

(4)混用光在大跨度的室内空间中,由于窗的面积与层高的限制,在白天除利用天然光之外,室内离采光点距离较远处,还需采用人工照明,从而形成天然光和人工光混用的光艺术渲染方法,即室内常设辅助人工光:这种方法的优点是减少侧窗采光引起的室内照度或亮度的强烈对比,使室内光环境在混用光之下亮度分布平衡,呈现出明快的气氛。

2、人工光的艺术渲染

人工光不仅能够灵活的改变它的位置,而且还可以采用各种人工光源来调节光的强度、光色及投射方法等,所以天然光可以渲染出的艺术效果,基本上均可以通过人工光来实现。因此,在室内空间光的艺术渲染中,人工光占有主导与支配的地位。在采用人工光的艺术渲染时,常用的手法有:

(1)光的流动为了满足某些室内空间的艺术要求,往往要发挥灯光的动态艺术效果,以显示人们的活动。这种动态艺术效果具有很强的吸引力,广泛地用于剧场舞台、音乐厅、演播室、溜冰场、节日夜景等处。例如,在舞台或溜冰场上利用光的方向性使灯光追逐人物不断移动,形成“追光”;又如,在舞厅、音乐厅中或在节日夜景中,利用激光形成各种流动的曲线,与舞姿和音乐融为一体,可表现出活跃的气氛。

(2)光的对比灯光的对比是最常用的人工光艺术渲染方法。它属于灯光变化的一种类型,但是这种灯光变化是处于静态的,包括亮度对比、光影对比、光色对比等。在室内艺术设计中灯光的亮度对比随着其艺术表现主题而不相同,在漫射光的情况下亮度对比低,给人以气氛平淡的感觉;在重点光的情况下亮度对比高,给人以气氛光亮的感觉。光影对比实质上是明暗对比,是室内艺术设计中必须存在的,这种对比本身就具有光影效果,而且有助于形成立体感,可以显示出人和物体的形状。随着光源类型的相异,光色不会相同,因此产生了色相对比,而且在同一色相之中还会有亮度对比,各种对比在合理的混合应用时,可形成种类繁多的艺术环境气氛。

(3)光的扬抑

扬抑实质上就是灯光的强调和控制,同样属于光艺术渲染的一种方法。在重点光的情况下,由于表面亮度大,灯光对比强烈,气氛显得明亮,显示的是对光的强调;当灯光受到控制以后,表面亮度小,灯光对比减弱,气氛会显得暗淡。

(4)光的层次

光还可被“裁剪”成各种形状,或点,或绒,或面,光的边缘则可虚可实,它主要取决于受光面或透光面的形状。灯光的位置、方向和被照表面与透光材料的性质可使灯光显示出模糊的轮廓,在被照表面上出现由亮到暗或由浅到深的变化,形成层次。

(5)光声配合

在舞台、舞厅或演播室中,预先将声光编出程序,应用计算机控制或用特制的调光设备使灯光摇动、跳跃、旋转、扩张与收缩等,并在节奏和强度上与音乐同步,从而获得声、光、色的综合艺术效果,非常富于艺术感染力,能给人们以欢快的动感。

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