最强OpenGL！17款显卡解析[雷神战争]

    作为目前唯一的一个仍然坚持开发OpenGL游戏的公司，在目前几乎所有3D游戏都采用了DirectX编写的形势下，id Software公司的每个游戏都能给玩家以惊喜。但是id Software的每个游戏都逃不过“画面出色，游戏性单一”的恶名，而《DOOM3》（毁灭战士）更是被人称为“评测用游戏”。id Software的野心是巨大的，他们想要打破这个宿名，于是他们开启了《敌占区：雷神战争》（Enemy Territory：Quake Wars）。

    这款在id Software帮助下、由Splash Damage开发的游戏，故事发生在地球，时间则定位在《QUAKE2》之前，也就是Strogg刚刚开始入侵地球的时候。游戏中将出现人类和Strogg两方势力。人类的在抵抗组织EDF的领导下、将使用极具破坏力的武器来对付敌人。

    《雷神战争》使用强化过的DOOM3游戏引擎制作，以多人连线对战为主要游戏架构版本，强调超绚丽的视觉效果与真实的物理运算。《雷神战争》以玩家熟悉的第一人称射击游戏方式呈现，不同于《雷神之锤4》之处在于游戏仅限定多人连线的模式，也是《雷神之锤》系列中第二款以多人连线对战为主要游戏架构的版本。

    Geforce 8800的革命性是什么？路人皆知，那就是支持DirectX 10。但是D3D并不是唯一的API（游戏图形接口），N年之前有Glide，现在还有OpenGL与之抗衡。《雷神战争》最大的特色莫过于其基于OpenGL编写的游戏引擎，那么什么是OpenGL呢？

    OpenGL是个专业的3D程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层3D图形库。OpenGL的英文全称是“Open Graphics Library”，顾名思义，OpenGL便是“开放的图形程序接口”。虽然DirectX在家用市场全面领先，但在专业高端绘图领域，OpenGL是不能被取代的主角。

    OpenGL是个与.硬件无关的软件接口，可以在不同的平台如Windows 95、Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS／2之间进行移植。因此，支持OpenGL的软件具有很好的移植性，可以获得非常广泛的应用。由于OpenGL是3D图形的底层图形库，没有提供几何实体图元，不能直接用以描述场景。但是，通过一些转换程序，可以很方便地将AutoCAD、3DS等3D图形设计软件制作的DFX和3DS模型文件转换成OpenGL的顶点数组。

    在OpenGL的基础上还有Open Inventor、Cosmo3D、Optimizer等多种高级图形库，适应不同应用。其中，Open Inventor应用最为广泛。该软件是基于OpenGL面向对象的工具包，提供创建交互式3D图形应用程序的对象和方法，提供了预定义的对象和用于交互的事件处理模块，创建和编辑3D场景的高级应用程序单元，有打印对象和用其它图形格式交换数据的能力。

    OpenGL的发展一直处于一种较为迟缓的态势，每次版本的提高新增的技术很少，大多只是对其中部分做出修改和完善。1992年7月，SGI公司发布了OpenGL的1.0版本，随后又与微软公司共同开发了Windows NT版本的OpenGL，从而使一些原来必须在高档图形工作站上运行的大型3D图形处理软件也可以在微机上运用。1995年OpenGL的1.1版本面市，该版本比1.0的性能有许多提高，并加入了一些新的功能。

    其中包括改进打印机支持，在增强元文件中包含OpenGL的调用，顶点数组的新特性，提高顶点位置、法线、颜色、色彩指数、纹理坐标、多边形边缘标识的传输速度，引入了新的纹理特性等等。OpenGL 1.5又新增了“OpenGL Shading Language”，该语言是“OpenGL 2.0”的底核，用于着色对象、顶点着色以及片断着色技术的扩展功能。

    G80支持的D3D是10.0版，而支持的OpenGL还是2.0版，不过id Software早在年初就宣布，其下一代游戏引擎是使用OpenGL 2.1的API和MudBox的新技术，实现跨MAC、Windows、Linux平台。

    OpenGL 2.1增加了向后兼容增强型OpenGL的先进管道规划，其中包括：优化GPU和显存之间并行工作时间，提高象素缓冲和对象的象素和质感快速缓冲利用率；增加标准彩色图像质感sRGB色彩空间应用促进管理的灵活性；并增加了许多新的shader弹性调配，包括非平方矩阵支持，支持阵列流对象和碎块点位置时，干扰和shaders属性不变的变量shader代码提高可靠性。

    MudBox是一款真正能够处理超高分辨率模型，基于数字笔刷的数字雕刻软件工具，它来自于一群真正的雕刻家的真实创作体验，并且已经成功运用于几个世界上最著名的电影视觉效果、游戏开发和玩具制作公司，使用MudBox提供的强大而又友好的工具组件，许多著名的公司已经之作出了大家熟知的“明星级”数字角色以及各种三维场景。

    id Software的艺术指导Kenneth Scott评价道：MudBox工作界面非常友好而又智能化，完全给予艺术创作者的体验，使它成为当今三维雕刻软件的顶峰，这是三位数字领域里的又一个《独立日》。

    在2007年8月初，OpenGL架构评估委员会正式宣布了新一代“OpenGL 3”，增加几何着色渲染、整数指令集、统一缓冲、原生支持非线性色彩空间等等，OpenGL依然有着顽强的生命力。

    《雷神战争》采用改良的DOOM3引擎，虽然用现在的眼光来看，最初的DOOM3引擎已经显得老迈，但是这款经典引擎一直在不断改进，生生不息，在DOOM3引擎基础上开发的游戏基本都是响当当的大作。

● DOOM3引擎首作：DOOM3

    Doom3，一个如雷贯耳的名字，在这个名字之下，隐藏了游戏引擎设计大师约翰·卡马克所宣称的5年之内都不会被淘汰的优异游戏图形技术。从Wolf3D到DOOM，再到后来红得发紫Quake……id出品的每一款FPS游戏无疑让当时的其它同类游戏望其项背，它们不仅仅是id炫耀自身技术的法宝，更多的是它们都引领着当时FPS的发展潮流，甚至在一定程度上3D显卡的发展都要受到id图像引擎的左右。

    2004年8月3日，对于所有人来说似乎是平凡的一天，但对于广大玩家，特别是FPS爱好者无疑是一次盛大的节日，因为随着DOOM3的官方网站“Now Available！”字样的出现，标志着DOOM3这个让我们等了太久的梦想终于变成了现实。随后各大网站、论坛随处可见关于DOOM3的各种文章……一个FPS新的时代正在悄悄来临……

    如果把FarCry里的阳光海滩比作人间美景的话，那DOOM3渲染的世界无疑就是无间地狱。这个画面的效果用一个词简单概括就是：真实！而这种真实表现的非常好的媒介就是动态光源照明，在本作中体现得淋漓尽致。从摇摆不定的灯光在地上映射的倒影，到忽明忽暗的通道照明，再到墙面上反射的怪物的投影……一切的一切都给我们营造了一个无比恐怖又异常真实的地狱般的环境。

    另一个比较值得注意的地方就是物理引擎的运用。例如：子弹在不同的物体表面遗留的弹痕是有一定差别的，不同的武器造成的范围也各有不同。而且玩家的每一次射击击中敌人的不同部位都会在敌人身上留下不同伤痕……而这些无疑也加重了这款游戏血腥的氛围，结果造成DOOM3在德国被列为“18禁”游戏。

● DOOM3引擎打造经典续作：QUAKE4

    2005年10月18日，id Software又一经典大作《雷神之锤4（Quake 4）》顺利发行。这是继《DOOM3》之后id第二款采用DOOM3引擎的经典产品。

    Quake4和Doom3虽然采用了相同的引擎，然而游戏画面之间的差别还是比较大。Quake4大幅改善了被人诟病的阴暗画面，增加许多大型户外场景设计。另外Quake4也增加许多交通载具的设计，甚至还有与巨大机械蜘蛛战斗的大魄力场面。

    Quake4对游戏画面的技术控制非常出色，很多不能玩Doom3的机器，在对画质进行调整后仍然可以流畅运行Quake4，这是一个巨大的进步。其次就是具体游戏场景更为出色，尤其是广阔的开放场景明显是经过精心打造而成，能够体现出Doom3引擎的巨大威力。最后就是Quake4的顶极画面对CPU和内存都是有很高的要求。

● DOOM3引擎揭开新篇章：PREY

    2006年7月10日，FPS游戏历史上另类传奇之作《PREY（掠食者）》正式发布。这款被搁置达十一年之久的游戏采用了DOOM3游戏引擎，能够在多个方面媲美Epic的虚幻系列引擎。在E3全球游戏展上，Pery获得了AAA级最高荣誉称号。

    该作从1995年就开始投入初期策划，后来因为各种原因更换了多个引擎，游戏发售时间也一拖再拖。一直到2001年，开发商3D Realms才找到了Human Head制作室重新投入本作的开发，而游戏的发行权于2005年4月被2K Games获得。随着DOO3引擎在射击类游戏中大放异彩，也使得Prey最终采用这一强大的3D引擎技术。

    对于玩家们最为关注的游戏画面，该作的表现非常令人满意。整款游戏画面野性十足，逼真的自然光线由采用了业界尖端的显示技术和图像引擎的合力打造，Prey带给我们一个完美的梦魇般的科幻世界！游戏延续了DOOM3引擎在动态光影、真实细腻的动作、带有重量质感的游戏人物、以及场景方面的描绘特点，将墙壁的和其它物体清晰的纹理细致表现出来。

    粒子效果渲染，武器击中墙壁、法线贴图、凹凸贴图等高级图形效果也在游戏中广泛运用。游戏程序优化的效果相当明显，在中低端配置的机器上运行也能尽情打开各种效果。如此华丽的游戏才1.57G，除了在某些激战场景中稍有掉祯的情况出现之外，整个游戏无论是载入还是在运行的过程中都非常流畅顺利，不得不赞2K的优化技术。

    《敌占区：雷神战争》作为最新的多人线上FPS大作，同时吸收了《雷神之锤》和《敌占区》两部经典游戏的精华。

    玩家可以在游戏里扮演GDF地球防卫军或者Strogg异形，其同时也吸取了战地系列游戏的一些优点加入了载具，玩家可以在游戏中驾驶各种车辆、坦克、机甲和战机进行战斗。近日Splash Damage放出了《敌占区：雷神战争》Beta 2，并开放了LAN和BOT功能。

1 在开始菜单运行Server Launcher；
2 在窗口里设置Min Players(最少玩家数量)为1；
  Game Type(游戏类型)为sdGameRulesCampaign；
  Rotation为campaign_openbeta2；
  LAN Server为True；
  Punkbuster Enabled为False(关闭Punkbuster反作弊)；
  按高级设置按钮（左上角红框内），在additional parameters 后面输入参数 +set fs_savepath c:\\etqw_server；
  然后Start Server(启动服务器)；
3 进入游戏Create user(创建用户)选择Create a user for oflfine use only(创建仅用于离线游戏的用户)；
4 选择play on lan找服务器进入就可以开始游戏了。

    还等什么呢，立刻体验下游戏带来的震撼吧，先放上大量全特效设置下的游戏截图，包括分辨率，AA等所有设置全部调至最高！

    所有截图均基于2560×1600分辨率，可点击放大

● Megatexture技术 超大场景

    《敌占区：雷神战争》使用的是大幅改进的DOOM3引擎，其依然由FPS游戏的缔造者John Carmack亲手打造。《敌占区：雷神战争》彻底的颠覆了我们“id引擎之擅长表现室内场景”的固有观点。

    在游戏中首先使用了Megatexture技术，借助本技术开发者可以将大量图形和纹理转换为一个无缝连接的图片作为一个整体进行贴图。这个贴图尺寸可以达到32768×32768的超高分辨率，让场景过度更为平滑自然，并且有极高的执行效率。Megatexture技术带来的改变并不仅仅是画面上的，开发者还可以给不同材质设定不同的物理特性(如摩擦系数)，让载具驾驶的感觉更为真实。

beta版所提供的对战地图包含多个区域，场景相当大

● 三种预设显示等级 优化各档次显卡

    游戏包含完全动态光影，昼夜循环，天气，植被等一系列先进的效果。当然，这也对玩家的显卡提出了更高的要求，不过游戏也提供了丰富的设置选项帮助玩家在在自己的硬件系统下取得流畅的帧数。游戏内置了3种设置好的显示等级，分别为Low、Normal、High。

    其中High并不是最高的设置，玩家可以手动调节各选项至非常好的画面效果，我们在这里称其为Highest，分别选取几种细节在各个画面模式下截图进行对比，看看在细节表现上都有多大的差异。

● 武器细节对比

    从截图不难看出Highest和High在武器渲染上差别不大，武器的细节非常丰富，裂纹、光泽、磨损应有尽有。而Normal和Low则用一片模糊将细节掩盖，武器的材质感也丧失殆尽。

● 草丛细节对比

    光从草丛的细节来说，各个模式下都差不多，只是因为Highest和High等级下其它细节更为丰富，草显得密集，而Normal下草从稀疏了很多，Low因为光线细节的下降而画面暗淡，不过在草丛的表现上和Normal模式并无二致。

● 水面细节对比

    3D图形水面的渲染一直是个难题，动态逼真的水景可以让游戏视觉效果大为改善，起到锦上添花的作用，《敌占区：雷神战争》既然是包含了水面战场，水面渲染就成为不可忽视一个细节。在Highest模式下，水面光影效果十分出色，水面可以清晰显示天气效果，立体感非常强烈。High稍稍削弱，而Normal中已经失去了绝大部分光影效果，但水面还是保留了一定的光泽。Low模式下最暗，已经没有任何光影效果，但是比死水还是强很多。

● 地面细节对比

    游戏的地面细节很多，在Highest下地面车辆驶过会留下清晰的车痕，在强烈的光影效果照射下，沥青地面的颗粒感十足。High模式下光影效果削弱，所以地面暗淡了许多，而Normal和Low下的地面就像土路，缺乏细节显得十分单调。

    为了了解《雷神战争》所采用的最新DOOM3引擎的性能，我们将使用多款显卡对其进行性能测试。

● 测试平台简介

    为了统一测试平台，我们使用了Intel Core 2 Duo E6300，搭配华硕975X主板，E6300是一款面向主流用户的CPU，在其下测得的成绩对广大PC游戏玩家更能有实际指导意义。我们使用了两根Patriot DDR 800 1G内存组成双通道，将平台性能发挥到最大。这样能够完全发挥出显卡的3D效能，而且可以方便进行横向对比。考虑到更多的用户目前依然使用XP系统，我们并没有选择Vista作为测试平台的操作系统。

    参测显卡达到17款之多，覆盖了目前市场上所有主流型号，需要说明的一点是由于后期出货的各家8800GTS 640MB均进行了超频，所以我们没有选用公版频率的产品，这样更贴近玩家。

● 游戏画面设置

    由于DOOM3毕竟是数年前的作品，引擎无论如何改进，对配置的要求也不可能出现翻天覆地的变化，从试玩过程中也发现其对显卡的要求并不苛刻，所以我们大胆的开启了几乎所有效果。

    统一的画面细节设置如上图所示，需要说明的是A卡无论是X1000系列还是HD 2000系列均不支持最下方的“Soft Particles”，而N卡方面都支持，为统一画面设置我们不开启这项效果。

● 1024×768下性能比拼

    由于不少中低端显卡的用户依然使用着老式的CRT显示器，分辨率为1024×768，所以我们依然保留了这个分辨率下的测试。

    由于E6300仅是一款中端CPU，在较低的设置下不足以发挥出高端显卡的性能，因而以8800系列为例的高端卡差距十分小，在接近100帧左右的画面下，CPU限制了显卡的发挥，不过如果换用更高端的CPU，将对大部分玩家失去实际的意义，用高端显卡的用户毕竟是少数，而且E6300并不影响中低端显卡的排序。

    采用统一渲染架构的新一代显卡相对老一代同价位产品拥有不小的优势，比如HD 2600系列在X1950GT面前领先非常明显。

    我们可以看到，在1024×768分辨率下，即便只采用了GDDR2显存的8400GS都能流畅的拿下游戏，这还是在画质设置达到最高的情况下，DOOM3引擎让人感觉十分亲切。

    开启AA后，以HD 2900XT为首的HD 2000系列A卡暴露出了AA性能不佳的通病，拉大了和对手的差距。而X1950GT的成绩甚至不如显存只有128MB的7600GS，这也体现了N卡在DOOM3引擎中的传统强势。

● 1440×900下性能比拼

    作为目前最主流19寸LCD的标准分辨率，目前正被广大游戏玩家所采用，而且考虑到画面实际大小，该分辨率下成绩也可近似被1280×1024分辨率下的用户参考。

    高端部分瓶颈依旧，我们继续关注中低端，8500GT依然可以正常游戏，这点值得称道。不过X1650GT在7600GS面前相形失色。

    开启AA和AF后，HD 2900XT开始在高端卡中掉队，X1950GT则实现了对自家HD 2600兄弟的反超，和8600GT一起作为该设置下游戏流畅度的分界线。

    其实整体而言，用中低端显卡在1440×900下使用AA并不常见。如果不开AA，除了两块因为显存位宽只有64bit的低端卡被淘汰外，其他都能流畅运行。而在评测中，已经很长时间不见全特效且在1440分辨率下还能流畅运行于7300GT显卡之下的新游戏大作，这点必须要表扬id Software对玩家们的贡献。

● 1680×1050下性能比拼

    作为高端玩家的入门级分辨率，我们当然不能错过。

    在X1650GT等都力不从心的倒下后，7600GS依然能屹立不倒，何况这种分辨率和设置对于它仅128MB的显存来说，已经是一个高难度的挑战。随着分辨率的提高，以8600GTS为首的仅128bit显存位宽的产品开始与高端显卡差距越拉越大，显存位宽的重要性不言自明。

    在开启AA后，高端组终于开始出现较大的差距，现在他们之间的差距已经开始摆脱CPU的瓶颈。这也提示着我们用更大的分辨率去找寻他们的真实能力到底差多少。

● 1920×1200下性能比拼

    前面我们已经开始感觉到高端显卡的性能差异，提供分辨率势必导致低端显卡沦为幻灯片，成绩失去意义，也没有玩家会在如此高分辨率下去折磨低端显卡，所有我们将低端显卡去除，保留中高端显卡参与后于后续的测试。

    8800Ultra在开启AA后依然难以撼动，不过其他显卡就没这么强的实力了，8600GTS凭借自己的高频，X1950GT和7900GS则凭借自己的高显存位宽，在AA开启后依然能达到流畅游戏的标准。

    如果不开启AA，所有参测的中高端显卡都能流畅的游戏，这点出乎笔者的预料，id Software花下的心思也可见一斑。

● 2560×1600下性能比拼

    优异的单显示器分辨率自然是检验优异显卡的不二选择，高端卡们都表现如何呢？

    各卡真实水平完全得到反映，8800Ultra是当之无愧的王者，从8800GTS 320MB和640MB的差距来看，忽略掉频率上的差异，显存导致的性能差就微乎其微了，这说明游戏在如此高的分辨率下全特效后显存占用也不到320MB，考虑到游戏庞大的场景，我们为id的新技术感到欣喜。

    从DOOM3和Quake4的N卡一路领先，到Pery的A卡反击，如今即将来到的《雷神战争》又回到了N卡占强势的老路上。

    正如大家所知道的，游戏对于PC硬件的发展起着非常巨大的作用，一方面，游戏内容与技术的体现要求更高层的硬件给予充分的支持；另外一方面，不断发展的硬件技术不仅提供了丰富的游戏平台，更刺激了游戏向更高层面的发展。

    毫无疑问，新技术的采用并未让DOOM3引擎变得高不可攀，画面大幅度提升的同时，我们却看到了诸如8400GS全特效流畅跑1024，7300GT全特效流畅跑1440……等等令人惊讶又欢喜的事实。

John Carmack

    在这里，我们要感谢一个人，John Carmack，可能是历史上最伟大的程序员之一，他一直在引领着游戏技术的发展方向，通过他的游戏引擎，我们可以获得更多对游戏本身的理解……祝福他，也祝福OpenGL，但愿他们能做得更好，更强大……

分辨率为1600×1200，点击可放大

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