手機(jī)行業(yè)內(nèi)的3D圖形測(cè)試已經(jīng)非常普遍了，魯大師評(píng)測(cè)的GPU測(cè)試模塊知名度還算不上最高的，但是其光影效果調(diào)試、圖像渲染紋理設(shè)計(jì)具備很強(qiáng)的專業(yè)性和穩(wěn)定性。當(dāng)然宣傳語(yǔ)誰(shuí)都會(huì)說(shuō)，是不是真的有參考價(jià)值，還需您來(lái)判斷。本期我們將繼續(xù)探討魯大師評(píng)測(cè)的核心算法—— GPU 篇
公平與公正是一款Benchmark 的核心價(jià)值，如果做不到獨(dú)立與公正，Benchmark 本身的存在就毫無(wú)意義 。在未來(lái)一段時(shí)間，在魯大師陸續(xù)公布算法期間，歡迎感興趣的用戶通過(guò)各種方式參與我們進(jìn)行討論，你可以通過(guò)微博、郵件等方式與魯大師評(píng)測(cè)團(tuán)隊(duì)溝通，將你所認(rèn)可的客觀算法與我們討論。
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一、 圖形芯片“鬧獨(dú)立”
我們前面在CPU篇里說(shuō)過(guò)，手機(jī)芯片并不是一個(gè)單純運(yùn)算的CPU，他還包括了GPU的部分，早期的只能芯片都是偏重于邏輯運(yùn)算，對(duì)于圖像運(yùn)算并不是特別在意。但是隨著智能手機(jī)的普及，手機(jī)系統(tǒng)界面里越來(lái)越多的3D光影渲染，圖像性能要求越來(lái)越高的游戲，使得GPU這個(gè)概念得到了業(yè)內(nèi)的重視。
我們都了解PC行業(yè)發(fā)展到如今，一塊旗艦型的獨(dú)立顯卡價(jià)格要比CPU芯片貴的多，獨(dú)立顯卡對(duì)于游戲流暢性的影響力早就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了CPU的影響力。這個(gè)道理用在移動(dòng)芯片上也是同樣的趨勢(shì)，這就是為什么目前手機(jī)芯片進(jìn)化到四核、八核之后都紛紛開(kāi)始更換下一代圖形核心，比如Adreno 4X0、Mali-T7XX、PowerVR Rogue。
目前CPU性能上升到一個(gè)普遍的平臺(tái)后，暫時(shí)沒(méi)有遇到更為強(qiáng)烈的運(yùn)算需求，反倒是日益成熟的移動(dòng)平臺(tái)優(yōu)質(zhì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、移動(dòng)設(shè)備分辨率越來(lái)越高，給GPU帶來(lái)了巨大的性能壓力，即便是最強(qiáng)大的移動(dòng)設(shè)備在運(yùn)行某些大型游戲時(shí)，也會(huì)發(fā)生不同程度的卡頓，所以單獨(dú)的圖形性能測(cè)試十分有必要。
二、 GPU 性能都是怎么進(jìn)行測(cè)試的？
這個(gè)問(wèn)題說(shuō)起來(lái)是比較簡(jiǎn)單，一般來(lái)說(shuō)圖形測(cè)試分為2D平面測(cè)繪和3D空間模型測(cè)試。測(cè)試2D平面時(shí)對(duì)會(huì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的圖形渲染效果，用二維的圖片表現(xiàn)畫(huà)面。類似于在紙面上很多只筆一起在繪畫(huà)，測(cè)試程序所要了解的是完成同一幅畫(huà)所花費(fèi)時(shí)間的不同，另外2D測(cè)試結(jié)果受CPU的性能影響很大。
魯大師2D測(cè)試
3D測(cè)試相對(duì)復(fù)雜，3D的出現(xiàn)使得圖形畫(huà)面感有了巨大的進(jìn)步，圖形的擬真效果大大增強(qiáng)。3D測(cè)試通常都是模擬常見(jiàn)的游戲場(chǎng)景，通過(guò)調(diào)用GPU流處理器進(jìn)行光影渲染，在一個(gè)仿真的虛擬環(huán)境里，3D模型會(huì)獨(dú)立成數(shù)個(gè)多邊形，它的運(yùn)動(dòng)與變化需要強(qiáng)大的圖形處理器來(lái)運(yùn)算。相比單向的CPU邏輯運(yùn)算、GPU的運(yùn)算兼顧的方面更廣，更為復(fù)雜。
移動(dòng)產(chǎn)品的3D測(cè)試普遍是在一個(gè)公版3D引擎之下，設(shè)計(jì)特定的光影效果，進(jìn)行定量運(yùn)算，統(tǒng)計(jì)完成單位畫(huà)面的速度，或者說(shuō)是連續(xù)處理圖像的速度，也就是我們常說(shuō)的幀數(shù)FPS
三、 魯大師的測(cè)試方案
2D部分設(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)態(tài)的光影貼圖，測(cè)試GPU的Alpha Blend性能和像素渲染能力
3D部分分為兩個(gè)測(cè)試場(chǎng)景：
場(chǎng)景一: 模仿游戲場(chǎng)景
魯大師開(kāi)發(fā)了專用的3D測(cè)試MODEL，模擬常見(jiàn)的3D手機(jī)游戲環(huán)境，主要測(cè)試三角形生成能力、貼圖渲染能力。
場(chǎng)景二：Swirl engine 3D 引擎
第二個(gè)場(chǎng)景采用了與魯大師PC版相同的3D測(cè)試的環(huán)境，此測(cè)試場(chǎng)景采用了swirl engine 3D引擎，測(cè)試的項(xiàng)目包括了：
法線貼圖
法線貼圖是一種顯示三維模型更多細(xì)節(jié)的重要方法，它解算了模型表面因?yàn)闊艄舛a(chǎn)生的細(xì)節(jié)，法線貼圖是可以應(yīng)用到3D表面的特殊紋理，不同于以往的紋理只可以用于2D表面。作為凹凸紋理的擴(kuò)展，它使每個(gè)平面的各像素?fù)碛辛烁叨戎?，包含了許多細(xì)節(jié)的表面信息，能夠在平平無(wú)奇的物體外形上，創(chuàng)建出許多種特殊的立體視覺(jué)效果。
定向光照貼圖Directional Light map
這個(gè)也叫陰影貼圖，這是一種可以在不減少幀率的情況下達(dá)到真實(shí)感光照和陰影效果的方法,在場(chǎng)景中放置任意數(shù)目的靜態(tài)光源，它會(huì)為每個(gè)面預(yù)計(jì)算光流量(light flow)和靜態(tài)陰影，是3D游戲中多數(shù)都會(huì)使用到技術(shù)。
Bloom 效果
單純說(shuō)Bloom或許很多普通用戶不是特別理解，但是說(shuō)他與到手機(jī)上常見(jiàn)的HDR相似，相信大家都會(huì)明了，其實(shí)Bloom也是一種常見(jiàn)的渲染泛光的效果
反射映射
(Reflection mapping)
用預(yù)先計(jì)算的紋理圖像模擬復(fù)雜鏡面的一種高效方法。紋理用來(lái)儲(chǔ)存被渲染物體周?chē)h(huán)境的圖像。
球諧光照（spherical harmonics lighting ）
球諧光照是實(shí)時(shí)渲染技術(shù)中的一種，屬于Precompute Radiance Transfer(PRT)的范疇。經(jīng)過(guò)預(yù)處理并存儲(chǔ)相應(yīng)的信息之后，它可以產(chǎn)生高質(zhì)量的渲染及陰影效果，實(shí)時(shí)重現(xiàn)面積光源下3D模型的全局光照效果。
圖形測(cè)試一般都是通過(guò)大量的3D紋理渲染、光影渲染等高強(qiáng)度的計(jì)算來(lái)檢測(cè)硬件設(shè)備的性能表現(xiàn)，魯大師的GPU測(cè)試也是沿用了這公認(rèn)的測(cè)試?yán)砟?，雖然是與PC端同樣的3D引擎，但是為了適應(yīng)移動(dòng)設(shè)備較弱的性能，3D測(cè)試部分做了特效削減以適應(yīng)移動(dòng)設(shè)備，但是目前暫時(shí)沒(méi)有任何的移動(dòng)設(shè)備能夠達(dá)到我們測(cè)試的滿值，不知道你敢來(lái)試一試么?
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