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实话实说系列之一2000年新鲜硬件 (4)
冯宝坤/鲲鹏工作室　2000-11-27 17:06:07

　　（12）Charisma 引擎

　　Charisma 引擎是Radeon256最重要的技术特性，该引擎具有以下几个独到之处：一是顶点皮肤（Vertex Skining）；二是关键帧补偿（Keyframe Inpolation）。如果您想使动态人物模型更加自然，可以使用骨骼动画，它让人物模型随着一系列代表骨骼的顶点伸展或收缩。当骨骼移动时，顶点会相应重组，但是，当一个变换导致骨骼弯曲时，就有可能产生接触点裂缝，就使人物模型表现得不自然。为了解决这个问题，ATI引入了顶点皮肤渲染技术。它可以调整顶点来产生一系列连续、弯曲的关节并对其修补、完善，使物体动感十足，且毫无暇疵。为产生顶点皮肤必须通过一系列复杂的连续变换顶点运算，才能得到较好的效果。Radeon256最多可使用硬件同时进行四个建模运算，而GeForce2 GTS只能同时进行两个，所以Radeon256在这一点上比GeForce2 GTS要强得多。Charisma引擎的另一个诱人之处则是关键帧补偿技术。学过动画制作的人知道：实现一个连续的面部表情变化需要产生大量的过渡帧，而每个过渡帧都必须单独作为一个模型储存在游戏中，并连续播放，这将占用庞大的存储空间和编程人员的精力，所以我们很少能在游戏中看到栩栩如生的真实表情。不过，Radeon256的关键帧补偿技术可能会弥补这个缺陷。它利用硬件完成关键帧的过渡，只要美工人员确定少量的起始帧、中间帧和结束帧就可以了，其他都可通过硬件完成。也就是说ATI的关键帧补偿技术可以在关键帧中插入必要数量的过渡帧，从而非常逼真地改变人物的表情、动作等。另外，Charisma还具有一些其他有用的特性，如硬件顶点光源设置（Hard Vertex Lighting Setup）、硬件T&L等，不过这些由于并不是Radeon256的独家专利，所以不加赘述。

　　(13) Anti-Aliasing(边缘柔化或抗锯齿）

　　由于3D图像中的物体边缘总会或多或少地呈现三角形的锯齿，而抗锯齿就是使画面平滑自然、提高画质以使之柔和的一种方法。如今最新的全屏抗锯齿（Full Scene Anti-Aliasing）可以有效地消除多边形结合处（特别是较小的多边形间组合）的错位现象,降低了图像的失真度。全景抗锯齿在进行处理时, 需对图像附近的像素进行2～4次采样,以达到不同级别的抗锯齿效果。3dfx在驱动中会加入对2×2或4×4抗锯齿效果的选择, 根据串联芯片的不同, 双芯片Voodoo5将能提供2×2的抗锯齿效果, 而四芯片的卡则能提供更高的4×4抗锯齿级别。简而言之，就是将图像边缘及其两侧的像素颜色进行混合，然后用新生成的具有混合特性的点来替换原来位置上的点以达到柔化物体外形、消除锯齿的效果。

　　(14)NSR(Nvdia Shading Pasterizer)

　　NSR（nVidia Shading Rasterizer）技术是由GeForce2 GTS最早应用的，它由内置的硬件引擎实现。当GTS在进行NSR渲染运算时，四条渲染管道中的每一条都能在单周期内完成以下七种像素级操作控制，其中包括基本贴图（Base Texture）、凹凸贴图（Bump Mapping）、散光效果（Diffuse Lighting）、光晕效果（Ambient Light）、镜面光泽（Specular Lighting）、阿尔法透明（Alpha Transparency）、彩色雾化（Colored Fog）等特殊效能。众所周知，以前实现光源技术普遍应用两种技术：一种是光源贴图，另一种是顶点光源技术。前者的缺陷在于光效不是实际生成，而是通过编程人员绘制出来的，所以想让游戏开发人员将每个场景的动态光照效果表现出来将异常困难。而顶点光源技术则是根据三角形三个顶点的位置、颜色、纹理以及其他参数再通过内插法计算三角形内每个位置的光源强度。顶点光源技术的缺陷在于当人物和场景使用的三角形较少时，那么光效就会模糊。每像素光源技术则是以上两种合成方法的优势结合体，它将顶点光源中的每三角形运算换成了每像素运算。与顶点光源类似，像素包含了颜色、位置、纹理等参数，只要再增加一幅由编程人员绘制的法向量贴图就可以计算出每个像素的光亮和方向了，这极大地减少了编程人员的劳动量，并且让图形卡显示的画面更细致。由于GTS对画面光源的控制精度达到了像素级，所以其实现凹凸映射的方式肯定比Matrox的G400多，它包括环境贴图凹凸映射（Environment Mappen Bump Mapping）、立方体环境映射（Cabicenvironment Mapping）和Dot Product3（DirectX7.0中的一种凹凸映射）等至少三种以上的凹凸映射方式。尤其是立方体环境映射，可将物体在六维立方体空间内实现反射，因此一定会使游戏具有惊人的画质和完美的效果。

　　正是由于NSR支持上述的七种运算，加上GTS强大的四通道NSR引擎，我们将有机会在不久的将来见到更强更酷的显示芯片。

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