光与影的饕餮盛宴 战地3显卡评测报告

吸血大魔王

       东9区的2011年10月25日0时，对于很多玩家来说都是一个期待了很久很久的时刻，自从6年前战地2发布时起，太多人就在期盼着这一天的到来了。最终，DICE没有令我们失望，0时一过，FPS史上最伟大的游戏之一——战地3，准时来到了我们的面前。

　　相比于使用Refractor2+引擎的战地2，其正统续作战地3采用了全新的寒霜2图形引擎。作为战地系列的第10作，战地3不仅将游戏性、系统设定以及横亘整个战地系列的团队协作战斗要素进一步发扬光大，更在图形端做出了巨大的迈进——战地3是第一个完全支持DirectX 11的FPS游戏，甚至可以说是第一个完全支持DirectX 11的游戏。

战地3设置菜单

　　如此神奇的战地3究竟具备哪些要素？我们手中的硬件又能否流畅的运行这款“真正的DirectX 11游戏”呢？非常遗憾的是，由于DICE的全球开放策略以及IP端划分策略，中国大陆地区被划分到了28日才能开放的欧洲段。因此，很多玩家目前还无法体验到战地3几近乱真的画面表现以及完美的游戏过程。

精美的图形表现

　　针对这种情况，ZOL显卡频道在第一时间预订并获得了正版战地3典藏版，在获得code之后使用VPN获得了香港地区的IP且成功激活了游戏。接下来，就请跟随我们的眼睛，来一场关于战地3的先睹为快吧。

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● 战地3特性总览　　战地3作为划时代的寒霜2引擎的第一款游戏，其中包含了大量寒霜2引擎独有的特性，这些特性不仅极大的提升和影响了战地3的图形表现和游戏体验，有些甚至可以称的上大胆甚至革命性。战地3包含的重要特性如下：

战地3主要特性

　　DirectX 11 ONLY（仅支持DirectX 11）；
　　Deferred Shading（延迟渲染）/Tile Based Deferred Shading（瓦片延迟渲染）+Compute Shader，以及由此产生的复杂光照系统；
　　Separable Bokeh DOF（可分离背景虚化景深特效）、HBAO+TSSSAO（暂稳可视空间环境光遮蔽，Temporally-Stable Screen-Space Ambient Occlusion）；
　　曲面细分+地形/环境渲染；
　　16KX16K材质、包含FXAA+SRAA+TRSAA+MSAA在内的多样化抗锯齿采样体系；
　　原生的3D立体显示技术支持；Destruction 3.0（场景破坏系统3.0）、HDR Audio（HDR音效）；

战地3部分特性

　　不难发现，战地3的游戏包含了大量至关重要的全新特性，其中不仅包含图形方面的特效，像可破坏场景系统以及HDR音效之类的特性对于战地3的游戏性也有极大的助益。

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● XP再见，DX11 ONLY　　作为最显著的，同时也是能牵扯到最广泛用户问题的特性，彻底放弃对DirectX 9.0以及windows XP的支持成了战地3最引人关注的地方。

寒霜2引擎特性

　　为了让寒霜2引擎能够得到最佳的图形表现，DICE选择了完全基于DirectX 11 API来编写引擎的方式。这种勇敢的做法，不仅使得战地3成了游戏史上第一个真正发挥DirectX 11威力的游戏，更让无法支持DirectX 11的windows XP彻底丧失了运行战地3的环境。所有windows XP操作系统的用户，我们不得不抱歉的通知您，您的系统已经过于陈旧，如果想体验战地3的游戏乐趣，请更换至新的windows VISTA或者windows 7操作系统。

寒霜2彻底摒弃了DirectX 9以及windows XP

　　尽管不支持DirectX 9以及windows XP给老系统用户多少带来了一定的不便，但却也给战地3彻底松了绑。伴随着windows 7等系统对多核心处理器以及新API的更好支持，挣脱老旧API束缚的战地3不仅获得了更高的执行效率，更拥有了其他游戏不具备的更多可用的特效和特性。

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● 光！更多的光！真实的光！　　在甩掉了老系统和API的束缚之后，战地3获得了很多其他游戏没有的图形特性，其中最重要的部分，就是Deferred Shading（延迟渲染）/Tile Based Deferred Shading（瓦片延迟渲染）+Compute Shader，以及他们所带来的复杂光照系统。

Deferred Shading+Compute Shader的实际游戏表现

　　我们在之前的文章中曾经多次系统的介绍过寒霜2引擎的Deferred Shading/Tile Based Deferred Shading系统，以及它们与DirectX 11最重要的特性——Compute Shader之间相互辅助共同作用的过程。简单地说，Deferred Shading/Tile Based Deferred Shading为我们带来了更加快速的多光源生成及使用系统，而Compute Shader的介入则极大地加快了这一过程的进行。

柔和光源处理

柔和半透明特效

　　在使用了Deferred Shading/Tile Based Deferred Shading以及Compute Shader之后，过去很难设置，甚至不得不需要光线追踪才能完成的环境光照和超大数量光源光照系统构筑，现在可以非常轻松的来完成，这种轻松甚至让战地3的光源达到了非常富裕，可以随心所欲的被用来创造各种烘托气氛的特效之上——战地3可以通过大量设置新的点光源，让他们“冒充”光线慢散反折射之后产生的次生光源，以达到原本甚至需要通过光线追踪才能实现的光照效果。

颗粒光照特效

　　战地3全新的光照系统中，过去很难实现的许多特效，诸如诸颗粒光照，柔化半透明光照等等都可以非常轻松的实现，这些特效的运用不仅极大的烘托了游戏进程中的气氛，更让玩家享受到了前所未有视觉体验。

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● 朦胧的美——DOF+AO　　全屏环境光遮蔽以及景深特效是现在先进游戏中应用越来越多的两种视觉效果，在战地3中，DICE使用Separable Bokeh DOF以及HBAO+TSSSAO来为我们实现了更好更快速的全屏环境光遮蔽以及景深特效。

现实生活中的背景虚化特效

相机可以营造的虚化效果

　　首先是Separable Bokeh DOF，可分离背景虚化景深技术通过对每一个被涉及的像素进行CoC操作，最终快速地实现了一系列现实世界中相机镜头对光圈、焦距以及FOV等参数进行调整之后才能够实现的虚化效果。相比于传统的高斯模拟以及GS expanded Point Sprites等技术， Separable Bokeh DOF能够在实现更正确效果的同时带来更少的像素操作负担。

TSSSAO原理

　　在寒霜引擎2中，全屏环境光遮蔽（AO）拥有两种处理模式，一种是叛逆连队2中使用过的HBAO，这种AO效果更好，但是耗费资源过高，为照顾较差的硬件，DICE引入了另一种耗费资源极低的AO——TSSSAO，这种操作方式会降低采样的精度，同时将纹理采样过程线性化，并随着距离实时的改变SSAO规模，这些举措让SSAO的整体操作强度有了大幅降低。尽管降低采样精度让整体效果有所下降，但在经过插值之后还是可以接受的。

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● 那山，那石，那一草一木　　除了光线相关的特效之外，物体的几何模型对于游戏的视觉表现也是至关重要的。DICE在战地3中有节制的使用了曲面细分技术来完成一定量的地形/环境修饰及渲染，让战地3的整体环境有了质的飞跃。

未使用环境修饰的效果（图片来自DICE GDC2011演示）

　　曲面细分并非是DirectX 11的核心内容，它的作用仅在于为程序员提供一个更加方便同时代价更小的几何外形修饰手段。如果滥用曲面细分，不仅物体表面无法得到正确的外形，还会给系统的执行带来沉重的负担。

修饰之后的效果（图片来自DICE GDC2011演示）

修饰之后的全局效果（图片来自DICE GDC2011演示）

　　在战地3中，DICE非常谨慎的使用了曲面细分技术，几乎可以说仅用在了需要用的地方。恰到好处的用量不仅没有给系统带来沉重的曲面负担，更达到了非常好的环境模型效果。

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● 更大的材质以及更多的抗锯齿方式

　　有了优秀的物体及模型，更好的材质和抗锯齿操作需求也就顺理成章了。更精确的材质可以令模型外貌的表达更为优秀，而抗锯齿效果则可以进一步增强模型的平整度，从而提升视觉真实感。

精美的图像效果

　　在战地3中，DICE为我们带来了惊人的16K*16K的高尺寸材质。作为对比，至今仍是硬件杀手的Crysis系列的常规材质尺寸仅为4k*4k，即便是号称高分辨率材质包里的内容，也不过8k*8k而已，更高尺寸的材质能够带来更加精细的物体表面细节。在拥有大尺寸材质的同时，战地3得益于对DirectX 11的完美支持，利用Gather指令可以更高速的操作材质，这对游戏的执行效率起到了关键性的保护。

未开启抗锯齿效果

4X MSAA效果

4X SRAA效果

TRSAA效果

FXAA效果

　　除了更大的材质，战地3的抗锯齿模式也更加多样化，在保持传统的MSAA以及更新的FXAA的支持以外，DICE还引入了SRAA以及TRSAA之类更加灵活的抗锯齿模式，这些抗锯齿模式为不同的硬件等级的用户带来了不同的视觉体验。

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● HDR音效、原生3D、想打烂什么都可以

　　除了优秀的图形引擎之外，更多的其他特性也是保证战地3极高游戏品质的要素。诸如音效、显示系统以及游戏体验系统带来的革新，都进一步增强了战地3的游戏体验度。
　　HDR音效也许并不为大众所知晓，其实同局部增强亮度，同时拉大明暗对比度的HDR特效一样，HDR音效的作用也是拉大声场之间的对比度。它通过放大距离玩家较近的以及更加鲜明、属于制作者希望用户们听到的那部分声音，同时缩小相对无关紧要且距离较远的声音，来达到烘托声场气氛，提高游戏代入感的目的。

原生的各种3D显示支持

　　原生3D显示技术为战地3带来了全系列3D显示解决方案的原生支持，无论是NVIDIA的3D Vision还是AMD的HD3D，战地3均能提供兼容性极佳的本地支持。

Destruction 3.0演示（未破坏模型）

Destruction 3.0（已破坏模型）

　　可破坏场景系统是DICE自战地：叛逆连队起便引入的一个游戏交互系统，它不仅能像其他游戏那样允许玩家破坏近乎一切能够见到的物体，更能让玩家随心所欲的破坏几乎全部看得到的建筑物。伴随着可破坏系统的一路发展，战地3中的Destruction 3.0已经将场景的可破坏比例从最初的92%提升到了惊人的99%。只要你愿意并且有充足且适合的弹药，你甚至可以将整个游戏全部夷为平地。

Destruction 3.0细节显示

Destruction 3.0更多细节

　　拥有如此众多先进特性的战地3，究竟会不会成为另一个硬件杀手呢？我们同样渴望得到这个问题的答案。那么接下来，就请跟随我们一起进入战地3的性能测试环节吧。

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● 测试系统硬件环境　　性能测试使用的硬件平台由Intel Core i7-975 Extreme Edition、ASUS P6T Deluxe主板和2GB*3三通道DDR3-1600内存构成。细节及软件 环境设定见下表：

测 试 平 台 硬 件
中央处理器	Intel Core i7-975 Extreme Edition
	（4核 / 超线程 / 133MHz*25 / 8MB共享缓存 ）
散热器	Thermalright Ultra-120 eXtreme
	（单个120mm*25mm风扇 / 1600RPM）
内存模组	Apacer PC3-12800 猎豹套装 2GB*3
	（SPD:1600 8-8-8-24-2T）
主板	ASUS P6T Deluxe
	（Intel X58 + ICH10R Chipset）
显示卡
	AMD 产 品
	盈通R6970豪华版
	（Cayman / 2048MB / 核心:880MHz / Shader:880Mhz / 显存:5500 Mhz）
	盈通R6950游戏高手
	（Cayman / 2048MB / 核心:800MHz / Shader:800Mhz / 显存:5000 Mhz）
	盈通R6870游戏高手
	（Barts / 1024MB / 核心:900MHz / Shader:900Mhz / 显存:4200 Mhz）
	盈通R6850游戏高手
	（Barts / 1024MB / 核心:775MHz / Shader:775Mhz / 显存:4000 Mhz）
	NVIDIA 产 品
	盈通GTX580豪华版
	（GF110 / 1536MB / 核心:772MHz / Shader:1544Mhz / 显存:4008 Mhz）
	盈通GTX570豪华版
	（GF110 / 1280MB / 核心:732MHz / Shader:1464Mhz / 显存:3900 Mhz）
	盈通GTX560Ti游戏高手
	（GF114 / 1024MB / 核心:823MHz / Shader:1646Mhz / 显存:4008 Mhz）
	盈通GTX560极速版
	（GF114 / 1024MB / 核心:810MHz / Shader:1620Mhz / 显存:4008 Mhz）
硬盘	Seagate 1T
	（1TB / 7200RPM / 32M缓存 / 100GB NTFS系统分区）
电源应器	AcBel R8 ATX-700CA-AB8FB
	（ATX12V 2.0 / 700W）
显示器	DELL UltraSharp 3008WFP
	（30英寸LCD / 2560*1600分辨率）

Apacer猎豹6GB DDR3-1600套装

AcBel R8 ATX-700CA-AB8FB

Thermalright Ultra-120 eXtreme

　　我们的硬件评测使用的内存模组由宇瞻（Apacer）中国区总代理佳明国际提供，电源供应器、CPU散热器由华硕（ASUS）玩家国度官方店、利民（Thermalright）的北京总代理，COOLIFE玩家国度俱乐部提供。
　　● 测试系统的软件环境
　　为保证系统平台具有最佳的稳定性，此次硬件评测中所使用的操作系统均为Microsoft Windows 7 正版授权产品。使用Windows 7正版软件能够获得最好的兼容性以及系统升级更新服务。

　　用户在体验或购买安装Windows 7的操作系统时请认准所装系统是否已经获得正版授权许可！未经授权的非正版软件将无法获得包括更新等功能在内的Windows 7服务。

操 作 系 统 及 驱 动
操作系统
	Microsoft Windows 7 Ultimate RTM
	（中文版 / 版本号7600）
主板芯片组 驱动	Intel Chipset Device Software for Win7
	（WHQL / 版本号 9.1.1.1125）
显卡驱动
	AMD Catalyst
	（Beta / 版本号 11.11）
	NVIDIA Forceware
	（WHQL / 版本号 285.62）
桌面环境	2560*1600_32bit 60Hz

测 试 平 台 软 件

DirectX 11游戏
	Battlefield 3
	EA / 版本号 1.0

辅助测试软件	Fraps
	beepa / 版本号 3.4.6

　　各类合成测试软件和直接测速软件都用得分来衡量性能，数值越高越好。

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● 测试成绩

　　测试环节中，我们采用游戏第二个任务——碎剑者行动的开始部分作为测试场景，通过fraps软件记录游戏FPS数据，测试时间设置为240秒，此时长为任务开始至剧情发展到第一名队友被狙击手击倒并被我们拖入掩体为止。有介于战地3极端出色的画面表现，我们决定所有硬件的游戏设置均采用能完全体现画面优势的1920X1200分辨率ultra画质设置。ultra画质除了全部特效细节均为最高外，还采用了HBAO以及4MSAA+16XAF。

　　驱动方面，我们均采用双方发布的最新版驱动进行测试，NVIDIA方面于战地3正式发布前数小时放出了285系列驱动的第一版WHQL版本——285.62，因此待测N卡获得了带有微软认证的兼容性最佳的驱动作为支持。而AMD方面的动作则要慢一些，目前我们并没有得到AMD放提供的WHQL版驱动，仅能采用最新的11.11预览版来进行测试。

　　为反映真实性能，我们将全部参测显卡的运行频率降到了公版频率。通过测试我们可以看出，战地3不愧为新一代的硬件杀手。在1920X1200分辨率,ultra画质设置下，即便是GTX570/HD6970这一档的旗舰级显卡也仅能做到勉强超过30帧的成绩。而sweet spot更是几乎全军覆没，仅有GTX560Ti一款显卡能够非常勉强的维持30帧的平均速度。最低帧方面更是让人心碎，不仅没有一款显卡的最低帧超过了30帧，参测的AMD显卡更是全线没有超过10帧，6~8帧这种最低帧的表现已经极大地影响了游戏的流畅度。

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● 优化？劣化？自作孽不可活而已　　测试至此结束了，战地3在给我们带来强烈视觉震撼的同时也为我们带来了一个疑问——为什么AMD显卡在这款游戏中的性能问题，远比其他游戏更加突出呢？难道是优化不足或者存在劣化之类的不公平竞争的现象？其实，这一切均源自寒霜2引擎对DirectX 11特性的真实应用以及坚定地放弃兼容DirectX 9的勇敢。

对面高楼反射的阳光罩在斑驳护目镜上的特效

　　关于寒霜2引擎以及战地3的问题，我们在前面的游戏介绍以及之前的各篇文章中实际上都已经多次提到了。寒霜2引擎是游戏界第一个“真正意义上支持DirectX 11”的引擎，它并没有“积极”的利用微软预留的兼容通道来进行快速但没有实际意义的API支持，也没有仅为一时的利益而选择滥用更加讨好眼球的曲面细分特效。寒霜2引擎的核心，在于大量使用Compute Shader带来的通用计算性能，并以此来支撑其华丽到极限的光照系统。在Compute Shader的支持下，PC版得战地3拥有了远比其他游戏更加富裕的可用光源，这让它有了极其真实的环境光照系统，进而拥有了远比其他游戏更加细腻的场景和细节刻画能力。

战地3完美的光线表现

　　由于带有误导性质的宣传，曲面细分曾经一度被当做是DirectX 11的标志性技术，实际上Compute Shader对于DirectX 11的意义要远大于曲面细分，我们甚至可以说曲面细分仅仅是微软为了让程序员变成更加便利而提供的一个小手段而已。Compute Shader的出现能够带来更加灵活多样的shader应用，同时通过GPU已经极其强大的通用计算性能来大幅增强和加速图形变现的细节与过程。Compute Shader带来的很多应用都是革命性的，具有极其深远意义的。

CS加速的Deferred Shading过程

　　对于Compute Shader来说，执行单元的数量在大多数情况下并不是决定性的，真正关乎Compute Shader性能的要素，在于缓冲的数量、速度、操作方式以及整个构架的灵活度和并行度。拥有充足缓冲以及完善cache体系的费米构架在这方面做得非常好，而相对应的，虽然AMD尽了最大的努力去完善这些细节，但Cayman构架的缓冲体系以及构架整体并行度方面较之竞争对手依旧存在巨大的差异，缺乏cache、LDS和GDS资源的重度不足以及的落后操作方式甚至让这种差异到了代差的地步。

缓冲资源不足且不当的Cayman构架

　　来自构架深层的这种差异，在过去那些根本就不能称其为DirectX 11游戏的作品中并不能得到充分的体现，更多的情况下Cayman及Barts构架都可以通过材质方面的优势来平衡整体帧数的表现。但在战地3中，这种情况很难再出现了。相对于材质等其他要素，来自光照系统以及背后的Compute Shader的巨大压力会更加明显的对GPU施加压力，这让AMD构架的整体效率达到了濒临崩溃的边缘。在其他系统，比如更大的材质以及更复杂的多边形进行介入并干扰最终结果之前，换句话说，AMD显卡在目前的战地3游戏中之所以表现不佳，完全与最初构架的设计不当有关，在DICE发布更高精度的材质补丁包之前，AMD显卡的性能是不会有任何明显大于竞争对手增长幅度的起色的。

不仅Deferred Shading，连HiZ过程都需要CS来加速

　　当然，这里不得不提一下AMD的优化策略。如果说传统的材质要素能够帮助掩盖构架方面的不足的话，AMD在催化剂中关于AI系统的应用就是另一种手段了。在整个战地3的测试中，我们遇到了太多AI系统介入之后在游戏中自行调节游戏特效的状况。比如在6870的测试过程中，我们多次注意到游戏的blur特效出现了明显缩水，甚至到了移动鼠标之后观察不到明显动态模糊的地步，对应的该次测试的成绩也就有了较大的提升。这种手段是无法通过截图等方式清白的证明的，质疑者可以轻易地以“测试者自行调整了设置”来对判定我们的最终截图结果。而我们目前为止所有收集到的数据，均只能在这种不利的环境下通过大幅增加测试次数至10次并最终取平均值来获得。我们真诚的建议和希望AMD不要采取此类手段进行所谓的优化，这不仅无助于图形界的健康发展，更会令玩家蒙受不必要的损失。将更多的精力投注到正确的促进和发展自身构架以及应用的发展中去明显是唯一的选择，否则，如果GNC构架无法做到承诺的改进，无论催化剂中的AI系统未来如何智能和动态，战地3的测试结果都将一次又一次的重演下去。

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● 写在最后的略显沉重的话

　　在本文的最后，我们不得不提一下战地3的游戏认证及运行模式。我们在本文以及其他文章中都反复的用过一个词，那就是勇敢，其实笔者更倾向于使用悲壮这个辞藻来形容。DICE在战地3中放弃兼容DirectX 9以及windows XP系统，同时拒绝采用以家用机平台为出发点编写引擎的妥协做法确实显得颇为悲壮，因为在面对PC界的高盗版环境时，DICE的这种斩断一切退路的做法完全是破釜沉舟式的。

  
战地3实际游戏截图（一）

　　因此，虽然包括笔者在内，很多接触过beta公测并且现在已经开始进行游戏的玩家均对此次DICE以及EA选择的游戏进入方式颇为不满，但我们必须对此给予充分的理解。繁琐的origin认证、不得不寻找一个可靠地VPN账号以及延迟极端不靠谱的battlelog网页系统，让笔者的第一次激活游戏过程变得极度漫长甚至差点化为泡影，可如果没有这套正版保护系统，DICE在战地3上倾注的大量心血将会随着盗版过程付诸东流。利润的下降必定会打击开发商推动技术进步的热情，没有技术的前进市场就会很自然的萎缩，甚至不仅仅是软件市场，受游戏市场推动极大地硬件市场也会跟着受到影响。最终倒霉的，只能是我们自己。

  
战地3实际游戏截图（二）

　　为了能够玩到更好的游戏，请所有看到本文的玩家行动起来，自觉支持正版事业的发展，为我们能够玩到更好玩的游戏而贡献自己的力量吧。  

  
战地3实际游戏截图（三）

　　需要指明的是，虽然最高画质设置的战地3是一个十足的硬件杀手，但高画质和中画质却相对比较“温柔”。在高画质设置下，很多硬件可以在不损失过多画质的前提下以不错的效率来运行游戏。有关战地3以及寒霜2引擎的其他后续报道及分析文章，特别是其他画质下不同硬件的表现，以及战地3游戏的针对优化型测试和指南，敬请诸位本频道，我们会在未来为你奉上更加精彩的内容。最后，盈通为我们本次测试提供了全部显卡以及其他诸多方面的鼎力支援，特再此深表感谢。