王者归来性能翻番 GeForce6技术解析

● 光传递

    首先我们来看看光传递（Light Transport）。我们先来理解一下这个过程。首先我们知道只有光线照在物体表面，然后反射到眼睛里以后才能看见，然而我们会发现在现实生活中，即使在阴影中的物体我们依然能够看到，这就是因为虽然没有直射的光线照在上面，但是从别的物体上的反射光依然能够照射到它，再反射到我们的眼睛里。

    实际场景中的光线反射是相当复杂的：光线不断的被反射，最终让整个场景中都充满了或明或暗的光线。光线在物体间不断的反射也就是光传递的实质。

    然而在计算机中需要模拟真实的效果却非常麻烦了，因为实际情况的数据量是无限大的。如果需要计算光线在场景中的不断的反射情况，就势必需要处理大量的光线数据，这其中包括几何位置、贴图映射、光源位置、光的反射率等必不可少的众多繁杂信息。

    这些数据的数据类型是没有要求的，这也就意味着采用越高的精度来存储数据，就能够表示越高的动态范围，到最后就能显示出越高的细节，让用户看到丰富真实的细节。

    NVIDIA的GeForce 6系列的支持的HPDR技术，遵循了和OpenEXR标准一致的一种名为SM10e5的编码方法来存储光线的数据，这种数据格式包含了1个符号位、10位尾数以及5位指数，用来反映光传递的信息。

    这种编码方法表示的数据的表达式是根据要求动态范围的不同而不同的，我们来看看这种SM10e5编码的表达式。

● 色调映射

    接下来的过程是光照传递相位的输出数据会被映射为二维影像的颜色值和操作指令。这样的处理被称作色调映射。

● 色彩及伽马纠正

    在最后阶段，就是色彩及伽马纠正，把这些色彩数值从一个标准的红、绿蓝“色彩空间”转换为显示器的红、绿、蓝“色彩空间”。

    另外，伽马纠正会被后期应用，因此在转换到最终显示设备的处理过程中，需要对色彩强度的对数微分进行计算。

    动态高范围技术（HPDR）渲染效果就是对存储高精度色彩信息的一个最好应用。在渲染场景时，计算结果首先以高亮度差、高精度的浮点颜色保存在一个离屏表面（Off Screen Surface）中。然后，通过最终的色调映射过程，将这些颜色转换到在屏幕上显示的颜色范围内。这不仅能够使颜色效果显得更丰富、更柔和，还能实现一些类似于瞳孔在不同强度的环境光条件下自动调节大小以调整亮度的效果。<