王者归来性能翻番 GeForce6技术解析

● NVIDIA HPDR技术

    我们在这一部分开篇的时候就提到了NVIDIA的HPDR技术，这一技术的全称是High-Precision Dynamic-Range，说明白就是让颜色更加丰富的一种技术。说到这里可能有些朋友会产生疑问：系统支持的颜色不就是32位么，要那么精确的颜色也显示不出来。

    我们知道，在电脑上显示颜色并不能够显示所有的颜色，因为自然界中的颜色是无数的。人们将自然界中的颜色总结以后以红绿蓝三原色的结合来表示，为了表现亮度，又加入了Alpha值作为亮度的表现。

    我们电脑上能够显示的颜色目前是红、绿、蓝、Alpha等4个通道，每个通道8bit，也就是每个通道上2^8=256种颜色，存储一种颜色就需要4个8bit的空间，也就是32bit的空间。

    然而，在实际的图形处理中这样的精度仍然是不够的，随着图形的运算，其中颜色的部分也将产生变化，那么这就不能保证变化以后仍然是标准的每个通道256个颜色值中的一个了，势必会有非整数的颜色值产生。在存这个数据的时候就不免涉及到取整的操作，经过多次的运算，最终产生积累误差，造成图像色彩细节的丢失。

    那么如何解决这个问题呢？NVIDIA的GeForce 6图形芯片就提供了一种解决问题的方案，就是在运算的过程中采用了精确度更高的高精度浮点值来存储颜色。传统的用来存储颜色的32位寄存器因此就不够用了，GeForce 6系列图形芯片会自动采用更大的非标准寄存器来存储颜色数据。只是在最后显示的步骤再转换成标准的颜色数据。

    采用这种技术的好处就是能够让图像中的细节始终保持很高的水平，我们来看一张截图：

    在这个HDR光照的示例中，白光范围非常亮，而下方大理石板的暗部细节依然保持完好。

    我们注意到，这张图中的亮度变化比较大，但是如果注意暗的地方的话，我们可以看到：暗部的大理石的细节保持的非常好，而不想我们之前经常能够见到的有所不同。因为在这样有高亮的光源的环境中，为了形成相应的对比，暗部的细节会在对比下而有所损失。

    GeForce 6系列架构提供了NVIDIA HPDR技术，能达成实现强大高动态范围的渲染技术的需求。NVIDIA EXR在着色渲染、混合渲染以及滤波操作的时候都提供了广泛的数据精度，改善包括静态和动态的画面效果。

    结合NVIDIA EXR技术，高动态范围渲染就能够高效、漂亮地执行。渲染任务可以分为为3个环节——光传递、光调影射、色彩及伽玛纠正。

    接下来我们分别再来看看这3个过程。<