Shader model 3 какие видеокарты поддерживают
Обновлено: 04.07.2024
Как устроены графические движки популярных игр с мировым именем? Какие технологии применяют разработчики в самых крупных игровых компаниях? Действительно ли, чтобы сделать красивую игровую графику необходимо применять самые передовые технологии современной 3D графики? На эти вопросы мы попробуем ответить на примере рендер части игры Diablo3, от компании Blizzard Entertainment.
Я давно занимаюсь в сфере игровой разработки, и мое хобби реверс-инжиниринг графических движков популярных игровых продуктов. Когда вышел долгожданный сиквел серии Diablo, я сразу захотел узнать, какие технологии использовали разработчики в своем детище.
Рендер игры построен на базе технологии Direct3D 9. Это позволяет покрыть более широкую аппаратную базу видеокарт, а те расширенные возможности, которые предлагает D3D 10 и 11 зачастую либо вовсе не нужны, либо реализуемы теми или иными способами в девятой версии.
Для всей статической геометрии уровня используются предрасчитанные лайтмапы. Да-да, старый добрый способ, который применяется со времен, когда 3D-акселераторы стали поддерживать мультитекстурирование.
Лайтмапа просчитывается заранее в пакете 3Д моделирования (3ds max, Maya), либо собственным рейтрейсером в редакторе уровней. Одна такая текстура используется для нескольких игровых объектов, либо их частей, если объект крупный (например, террейн).
Для динамических объектов (монстры, фигурки персонажа) используются динамические тени выполненные по технологии “shadow map” (stencil shadows в наше время уже практически не используется). Разработчики решили отступить от классических канонов в этой сфере, и не использовали hardware shadows (текстуры которые могут быть использованы как буфера глубины, и поддерживающие аппаратный Percentage Closer Filtering – PCF), которые предлагают все популярные производителями видеокарт. Вместо этого, была применена технология Variance Shadow Maps. Она позволяет получить мягкие края путем стандартного размытия текстуры тени (для классических карт теней этот метод неприменим, так как усреднение значений глубины пикселя не имеет смысла). Подробности VSM я расписывать не буду (см. полезные ссылки в конце статьи), скажу лишь только, что для ее реализации необходимо хранить 2 значения: глубину пикселя и глубину пикселя в квадрате. Именно второе значение диктует довольно жесткие условия к точности хранения этой информации, поэтому была выбрана текстура формата A32B32G32R32 float. Размер ее при максимальных настройках качества теней 2048х2048.
Процесс создания карты теней стандартный. Рисуем все объекты отбрасывающие тень (окклюдеры) в карту тени с позиции источника освещения. Размываем карту тени сначала по горизонтали, а затем по вертикали. При рендере объектов, которые должны получать тень (ресиверы), семплим шадоу мапу, определяем степень освещенности пикселя и соответственным образом затемняем финальный цвет. Семплинг карты теней должен происходить с билинейной фильтрацией. Аппаратная фильтрация формата A32B32G32R32F поддерживается далеко не всей линейкой shader model 3.0 capable видеокарт, поэтому она реализуется программно, в шейдере (хотя на моей видеокарте она поддерживается, но это не учли).
Рендеринг теней происходит с ортографической проекцией, если тень от направленного (directional) источника (солнце), либо с перспективной для конусовидных (omni). Техники перспективного искажения карты теней (например, Perspective Shadow Maps,Trapezoidal Shadow Maps и др.) для положения камеры используемой в игре (направление взгляда сверху вниз, под небольшим углом к направлению главного источнику освещения) не нужны и не используются. Каскадное разделение теней на сектора (Cascaded Shadow Maps, Parallel Split Shadow Maps) не реализованы по тем же причинам.
Карта тени в разрешении 512х512 со сглаживанием и без:
Шейдер для патча террейна в варианте со сглаживанием состоит из 12 текстурных и 59 арифметических инструкций. Без сглаживания 10 и 29 соответственно. Разница в арифметических инструкциях есть реализация билинейной фильтрации и VSM.
Динамическое освещение
Удивительно, но все динамическое освещение повертексное. Как в старые добрые времена. Никаких карт нормалей в игре нет. Смелое решение, но учитывая финальный результат, очевидно, что он себя оправдал на 100%. Недостатка в детализации геометрии совершенно не ощущается. В вертексном шейдере реализованы один точечный источник света с квадратичной аттенюацией (как в классических FFP формулах), один цилиндрический источник (он используется как подсветка персонажа, для освещения близкого окружения героя) и до 16 точечных источников с простейшей линейной аттенюацией по расстоянию.
В игре реализованы также объемные источники освещения. Сделаны они следующим образом. Рисуем сферу, или другую выпуклую фигуру, в месте источника освещения. В вершинном шейдере высчитываем альфу вертексов на основе нормали и вектора направления камеры. Чем больше угол между ними, тем большая прозрачность должна быть. Получаем полупрозрачную сферу с увеличением прозрачности от центра к краям. Так как эта сфера будет пересекать геометрию уровня, мы получим визуальный артефакт изображения в месте пересечения объектов уровня и самой сферы. Данный недостаток исправляется абсолютно таким же методом, как и делаются так называемые soft particles. Берется выборка из буфера глубины и сравнивается с глубиной отрисовывамого пикселя. Если значения близки, то модифицируя альфу (уменьшая ее до нуля), мы делаем место пересечения геометрий невидимым.
Специальные эффекты
Из интересных эффектов можно выделить проективное текстурирование. Для наложения на поверхность земли текстур различных игровых заклинаний (например, крики варвара, лужи яда, огненные дорожки монстров и т.д.) все эти эффекты рендерятся в отдельную текстуру:
Затем выполняется повторный рендеринг всей геометрии, на которую должно быть выполнено проективное текстурирование с использованием построенного кумулятивного изображения с проецируемыми графическими эффектами. Смешивание изображений выполняется по альфа каналу.
Для некоторых эффектов (пост-процесс, в частности) необходима информация о глубине сцены в данной точке. Стандартные средства Direct3D 9 не позволяют получить буфер глубины как текстуру для последующего чтения. Очевидным вариантом будет рендеринг всей сцены еще раз, с выводом глубины пикселей в текстуру формата R32F. Этот метод в большинстве случаев неприемлем, так как удвоение отрисовываемой геометрии сильно скажется на общей производительности игры. Производители графических адаптеров давно знают об этой проблеме, и предлагают специальные форматы текстур, которые могут использоваться и как текстура в шейдере, и как буфер глубины при рендеринге. Одним из таких форматов является так называемый INTZ формат. Он то и используется в Diablo III. Текстура такого типа используется при рендеринге сцены как depth buffer, а затем значения из нее можно получить в шейдерах, где необходима информация о глубине. Я не знаю, как выполняется рендеринг на аппаратуре, которая не поддерживает INTZ текстуры (не все shader model 3 видеокарты поддерживают данный «хак»), у меня нет видеокарты без такой поддержки. Возможно, выполняется дополнительный проход, либо эффекты, зависящие от глубины, реализуются по-другому, либо совсем выключаются.
Подсветка объектов под курсором реализуется путем рендеринга выделяемого объекта в отдельную текстуру. Шейдер при этом используется простейший – вывод единицы в альфа канал рендер таргета, и цвета выделения в rgb каналы. Затем полученная текстура размывается по горизонтали и вертикали. Для корректного наложения эффекта и получения финального изображения необходимо оставить только ореол объекта, но не его основной силуэт. Имея оригинальное (не размытое) изображение, финальный шейдер наложения проверяет значение альфа канала в этой текстуре. Если он равен 1 (объект в этом пикселе есть), то выводимый альфа канал устанавливается в ноль. Если значение 0 (объекта в этом пикселе нет), то используется альфа канал размытой текстуры.
Пост-процесс эффекты
Количеством пост-процесс эффектов игра похвастаться не может. Среди всего арсенала были замечены bloom, full screen distortion и полноэкранное сглаживание, выполненное по технологии FXAA. Дисторшн реализуется по классической схеме. Отрисовываем партиклы, которые должны привносить искажения в финальную картинку (горячий воздух, например) в специальную текстуру. Записываемые данные являются u и v смещениями текстурных координат. В следующем полноэкранном проходе используем эту текстуру и смещаем текстурные координаты для семплинга основного изображения сцены.
Полноэкранное сглаживание выполнено также как пост-процесс эффект. Причин этому несколько. Использование INTZ буфера глубины становится невозможным (нельзя создать чистый multisampled INTZ depth buffer для последующего копирования его в non-multisampled INTZ текстуру), и shadow map будет занимать очень много памяти (напомню, что ее формат A32R32G32B32F, т.е. 16 байт на пиксель). Полноэкранное сглаживание в игре выполнено по технологии Fast Approximate Anti-Aliasing (FXAA).
Геометрия и материалы
Все данные вершин игровых моделей упакованы в cache-friendly 32 байт формат. Исключение составляют анимированные модели, там 48. Дополнительные данные это веса костей их индексы. В игре используется скелетная анимация, которая выполняется в шейдере. По этой причине для анимированных моделей количество точечных источников ограничено семью, из-за нехватки константных регистров для хранения параметров источников освещения и матриц костей.
Общее количество draw call’s невелико. Значение колеблется в пределах 300-800 DIP, что является хорошим показателем.
Пользовательский интерфейс
Внутриигровой интерфейс отрисовывается на экран довольно стандартно. Особой группировки элементов с целью уменьшения вызовов на отрисовку (DIP calls) не наблюдается. Хочется отметить рендеринг текста. Подготовка символов для рендера очень похожа на метод используемый в Scaleform GFX. Все уникальные символы отрисовываются в отдельную текстуру, и уже эта текстура используется для рендеринга текста. Не смотря на схожесть текстового рендера, сам Scaleform не используется.
Послесловие
Сам рендер оставляет приятные впечатления. Такой себе микс олдскула и некоторых современных веяний. Производительность на высоте при красивой картинке (как всегда у игр от Blizzard, собственно). Большую роль в этой всей красоте отыгрывает работа художников и дизайнеров. Diablo III еще раз доказывает, что очень красивую графику можно сделать и на не самом технологичном рендере.
Помогите разобраться!
Купил сыну игру и при тестировании ПК на совместимость с игрой (на игровом диске есть такая прога) выдается информация что совместимо все, только в разделе видеокарта стоит несовместимость версий Shader Model у меня 2.0, а нужно 3.0 или выше. Насколько я понял это программа построения теней. К чему она относится, куда ее ставить и главное где взять, я с этим сталкиваюсь впервые. Скачал новые дрова с сайта NVidia у меня видеокарта AGP GeForce FX-5700 и теперь не знаю чтo делать. Стоит Винда ХР Про СП2, мать GA на VIA KT-133.
Говорят нужно видеоадаптер менять, советуют видеоадаптер GeForce 7600GS. А с моим видеоадептером ничего сделать нельзя, без другого видеоадаптера не пойдет и этот Shader Model 3.0 никак не воткнуть на старый? Я живу далеко на Севере в маленьком поселке, где нормальный комп не взять, не говоря о редких вариантах видеокарт, поэтому я так настойчиво спрашиваю.
И что можно сказать об этой карте, она AGP или нет? Потому что там и PCIE присутствует.
Gainward GeForce 7600GS DDR3 256Mb RTL
Характеристики
Интерфейс
AGP 8x
Объем памяти
256 Мб
Дополнительные параметры:
PCIE x16 Gainward Bliss GS-GLH DT/ 8217 256Mb 128bit 1.4ns DDR3 (TV-Out, DVI)
GPU: NVIDIA GeForce 7600GS
GPU Clockspeed: 500+ MHz
Memory: 256MB 1,4ns DDR3
Memory Clockspeed: 1200+ MHz
Pixels per clock (peak) : 12
Bandwidth: GB/s
Ramdac: 400 MHz
Bus: PCI-Express
Cooling: Fan (Two-slot)
Video-Features: Component, S-Video & Composite Out
Connectivity: Dvi + Vga + Video-Out
Поддержка шейдеров должна быть аппаратной, т.е. поддерживаться самой картой, "прошить" новую версию шейдеров никак нельзя.
Насколько я понял это программа построения теней.
Шейдер задает вид поверхности объекта, включая освещение, обработку пикселей и т.д.
Насчет карты - где-то ошибка в описании, не может быть PCIE и AGP одновременно (по крайней мере, на этой карте).
Для твоей материнки нужна карта AGP, однако твоя мать поддерживает только 4X (насколько я знаю), так что если купишь видеокарту AGP 8x, она будет работать на скорости 4X (потеря производительности будет
20%).
Вообще если нужна именно поддержка третьих шейдеров, можешь обратить внимание на другие модели - GeForce 6600, 6600GT, 7600GS DDR2, 7600GT, Radeon X1600, X1650 и т.д.
Вот только какой у тебя процессор? Просто если слабый проц, брать быструю видюху нет смысла.
6600GT будет нормально работать с этими комплектующими?
Кстати и Обливион и Феар у меня сейчас нормально идут с моей видюхой, правда не на самых высоких разрешениях.
А вообще я впервые столкнулся с таким понятием как Shader Model, хотя сам работаю с ПК. На диске с игрой (Spliter cell Double agent) написано что идет на картах кот. поддерживают Shader 3.0, но кто из обычных людей знает об этом, тем более игру сын сам купил и продавец девчушка молоденькая его долго пытала, типа . Точно не придешь сдавать обратно. Могла бы причину выяснить почему сдают диски и объяснить. Но у нас сервис направлен только на то чтобы продать побольше. Ну это лирика, просто ездили за 600км в другой город, а обнаружилось все только по возвращению. И честное слово, еслибы я прочитал еще там эти требования все равно взял бы диск, потому что оказался натуральным ламером в этом вопросе :-(
Не гонись завысокими разрешениями, особенно если экран компьютера по диагонали 17" или меньше ;)
С точки зрения "красивости" картинки лучше ставить не выокие разрешения, а поднимать настройки качества - AA, AF - оно покрасивше будет
6600GT как раз подойдет, хотя лучше взять 7600GS (можно и с DDR2-памятью, если DDR3 не будет) - и побыстрее, и кушает поменьше, и цена невысокая.
а разве 7600GS есть с поддержкой AGP?
Да, и найти их не проблема. Например, в московском Ф-центре она есть от Asus или Leadtek
Хотя насчет их наличия неподалеку от места жительства автора я не уверен.
А объем памяти играет большую роль?
Видеокартам класса 6600GT/7600GS,GT нужно только 256 мб памяти, не больше и не меньше.
есть 256 которая стоит гораздо дороже чем 512Мb
Ну во-первых зависит от производителя, а во-вторых на версии с увеличенным до 512мб объемом памяти зачастую ставят более медленную память, и, как следствие, такие "экстра-версии" проигрывают по скорости нормальным 256-мегабайтным картам.
Комп вообщем в основном для сына, можно сказать нужен для игр. Я до сегодняшнего дня отдавал предпочтение AMD. Какую конфигурацию посоветуешь для геймерского ПК. В пределах 30000-40000руб.
Заранее спасибо.
P.S. Сегодня до воскресенья уезжаю в командировку, поэтому ответить смогу позже.
А PCI-E видеоадаптеры работают быстрее, ну в смысле они лучше, чем AGP?
Разница в скорости между ними невелика (хотя PCI-Express все же быстрее), однако карты PCIE значительно дешевле AGP-собратьев, к тому же найти нужную AGP-карту сейчас становится все сложнее и сложнее, так что PCI-Express намного перспективнее в плане будущих апгрейдов, да и все новые чипсеты поддерживают только его.
И еще вопрос, лучше брать ПК на базе AMD 64-разрядный или Core Duo от Intel.
За указанную сумму - однозначно Core 2 Duo!
Конфиг примерно такой:
Материнская плата: ASUS P5B
Процессор: Intel Core 2 Duo E6300
Кулер: Thermaltake Big Typhoon VX
Видеокарта: Radeon X1950XT или X1950XT; Из Nvidia - 7900GT, 7950GT, или 7900GTX
Оперативная память: 2x1024Mb 667MHz DDR2 Samsung
Блок питания: FSP 500W
Жесткий диск: 250 Gb Seagate
DVD-привод: Pioneer 111
Корпус
за 1000-1500р
Картридер
300р
Хотя я не знаю, по каким ценам ты будешь брать системник.
Если денег будет нехватать - бери видеокарту вроде 7950GT или 1950XT; если же сможешь немного добавить - возьми проц E6400, видеокарту 1950XTX и/или отдельную PCI-звуковую карту.
что нужно поменять, чтобы пошли shader model 3.0. у мя 2.0
у мя видюха ati x800 gto 256мб.
уж очень хочу поиграть например в Assassins Creed. всё подходит кроме шейдеров(((((((((((
хелп ми плиз))))))
Ну тогда покупай хотя бы радик Х1300. Но я не гарагтирую, что на ней ассассин будет даже на минималках идти. Скорее всего не полетит:(
Здравствуйте. У меня вопрос по этой же теме. Моя видеокарта тоже не поддерживает 3 шейдеры. Radeon 9600 pro. Я хочу знать, есть ли на разъем моей материнской платы видюха с 3 шейдерами, но на беду не знаю ни названия порта карты, ни названия своей материнки. Вот все общие сведения, что выдает программа:
Имя ОС Microsoft Windows XP Professional
Версия 5.1.2600 Service Pack 2 Сборка 2600
Изготовитель ОС Microsoft Corporation
Изготовитель GBT___
Модель AWRDACPI
Тип Компьютер на базе X86
Процессор x86 Family 15 Model 2 Stepping 9 GenuineIntel
2411 МГц
Процессор x86 Family 15 Model 2 Stepping 9 GenuineIntel
2411 МГц
Версия BIOS Award Software International, Inc. F7, 14.07.2003
Версия SMBIOS 2.3
Устройство загрузки \Device\HarddiskVolume1
Аппаратно-зависимый уровень (HAL) Версия = "5.1.2600.2180 (xpsp_sp2_rtm.040803-2158)"
Полный объем физической памяти 1 536,00 МБ
Доступно физической памяти 1,02 ГБ
Всего виртуальной памяти 2,00 ГБ
Доступно виртуальной памяти 1,96 ГБ
Файл подкачки 3,35 ГБ
Есть еще такие параметры в секции: Ресурсы аппаратуры/Конфликты/Совместное использование
IRQ 9 Microsoft ACPI-совместимая система
IRQ 9 Intel(R) 82801EB SMBus контроллер - 24D3
IRQ 9 Мультимедиа аудиоконтроллер
IRQ 9 VAXSCSI Controller
IRQ 9 SCSI/RAID хост-контроллер
IRQ 16 ATI Radeon 9600/9550/X1050 Series
IRQ 16 Intel(R) 82801EB USB универсальный хост-контроллер - 24D2
IRQ 16 Intel(R) 82801EB USB универсальный хост-контроллер - 24DE
IRQ 16 Generic 56K HCF Data Fax Modem
Порт ввода/вывода 0x00001400-0x0000FFFF Шина PCI
Порт ввода/вывода 0x00001400-0x0000FFFF Intel(R) 82801EB SMBus контроллер - 24D3
Порт ввода/вывода 0x000003B0-0x000003BB Intel(R) 82865G/PE/P/GV/82848P CPU - AGP контроллер - 2571
Порт ввода/вывода 0x000003B0-0x000003BB ATI Radeon 9600/9550/X1050 Series
Если кто поймет что-то исчерпывающее в этих параметрах и сможет мне помочь, буду очень благодарен. Буду благодарен также, если кто-то сможет подсказать, где искать название материнки или порта, или если в этих параметрах это написано, то скажет, что именно обозначает название материнской платы или порта.
Всем привет! Сегодня разберем, что такое шейдеры в видеокарте, что дают, как влияют на обработку графики в играх и для чего используются, какие бывают версии и как узнать шейдеры своей платы. О том, что значит OC в наименовании видеокарты NVidia или AMD, можно почитать здесь.
Немного истории
Давным-давно, когда мониторы были большими и пузатыми, а компьютеры маленькими в плане производительности, графику обрабатывал центральный процессор. Этих возможностей хватало, так как и графика была на зачаточном уровне: пиксельные схематические изображения, объекты на которых не всегда можно было узнать.
Видеоигры только зарождались, и пока никто всерьез не рассматривал компьютер как средство для развлечения. Это был рабочий инструмент для выполнения вычислений, к тому же доступный не всякому среднестатистическому американцу.
Шло время, появились первые разработки в сфере компьютерной 3D графики. Вот тут-то и стало понятно, что такую технологию моделирования объектов можно использовать для симуляции виртуальных пространств, живущих по своим законам. Да, речь идет о видео играх.
Простыми словами я рассказываю именно об играх, так как это — прикладная область, которая в полной мере позволяет реализовать 3D технологии. Следующим этапом можно считать унификацию «полномочий» различных игровых компонентов. Так, в отдельный элемент «откололся» так называемый движок — структура, которая отвечает за взаимодействие всех игровых компонентов.
Если вы увлекаетесь видеоиграми, то, конечно же, слышали такие термины как Unity, Cry Engine или Creation Engine. Узкая специализация позволяет игроделам не «изобретать велосипед» каждый раз с нуля, сосредоточившись на главном — созданием непосредственно самой игры.
Любой 3D объект состоит из так называемых полигонов, которые имеют треугольную форму. Детализация объекта будет зависеть от количества таких полигонов: чем их больше, тем четче нарисована каждая мелочь. При выводе изображения на экран полигоны нужно растеризовать, то есть перевести их из трехмерного пространства на плоский экран с сохранением пропорций.Инженеры пришли к выводу, что это слишком рутинная задача, чтобы нагружать ею центральный процессор. В результате «эволюции» после ряда экспериментов появились видеокарты, которые мы видим сегодня: отдельный графический чип, который через специальную шину связывается с видеопамятью.
Что такое shedar
Shader переводится с английского как «оттеняющий». Это специальная программа, которая обрабатывает объекты, содержащиеся в игровом коде, и придает им окончательный вид.
По сути, это один из элементов унификации. Если совсем упростить, то разработчик игры попросту задает расположение и форму объекта, а также его текстуру. За отрисовку отвечают уже шейдеры, которые для этого и написаны.
Это еще больше упрощает создание игр: не нужно каждый раз программировать, как именно будут отображаться блики, преломление света, разряды молний и прочие красивости, делающие современные игры крайне реалистичными. Фактически, все это уже есть готовое и содержится в DLL библиотеках, которые обрабатываются шейдерами.
Виды шейдеров
Современные графические адаптеры оснащены универсальным набором шейдеров, который умеет обрабатывать любые объекты. Всего их существует 3 типа:
- Вершинные. Обрабатывает данные, которые привязаны к вершинам многогранника. Может использоваться для расчета освещения, текстурных координат, а также отрисовки персонажей и прочих игровых объектов — травы, деревьев, ряби на поверхности воды и т.д.
- Геометрические. Умеют обрабатывать целые примитивы, то есть простейшие фигуры. Выполняется это «на лету» без участия центрального процессора.
- Пиксельные. Обрабатывает изображения, состоящие из множества точек, а также текстуры. Используется на последней стадии для формирования изображения и вывода его на экран.
Все это относится к realtime графике, то есть обработке изображения в режиме реального времени (например, 60 кадров в секунду, как это бывает в играх). Для создания 3D мультфильмов используются совсем другие технологии: качество там такое, что для рендеринга видео нужны очень большие вычислительные мощности.
Как узнать какие шейдеры поддерживает моя видеокарта
Самый простой способ сделать это — установить бесплатную утилиту GPU-Z. Нужная информация отображается в поле DirectX Support. Это будет число в поле SM — например 2.0 (более старая версия) или 3.0 (пригодна для современных игр). Последние модели графических адаптеров поддерживают уже четвертую версию шейдеров.
Также при покупке графической платы обратите внимание на количество шейдеров и их частоту. Принцип прост: чем выше эти параметры, тем лучше.
Для вас будут полезны публикации «Что такое в видеокарте HDCP?» и «Что означает Dual в маркировки видеокарты и что это дает покупателю». Буду признателен, если вы поделитесь этим постом в социальных сетях. До скорой встречи!
здесь список видеокарт с Shader Model 3.0 и возможностями, которые дают эти видеокарты
у кого есть видяхи с сабжем? Как оно?
SM 3.0 поддерживают не только проф. карты но и игровые. Та же например Geforce 8800gt например что у меня дома стоит. Смотри в спецификациях видео карт на сайтах производителей какие карты поддерживают SM 3.0.
По сцылке что ты указал автодеск как всегда перечисляет проффесиональные видео карты (читай дорогие). А что юзать проф. или игровую карту при работе например в максе мнения разняться, полистай раздел Железо там это много раз обсуждалось.
Читайте также: