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本帖最后由 Vendicare 于 2013-1-10 15:46 编辑
看见有人争论PowerVR和G70的优劣，其中扯到了TBDR技术。虽然怎么说都有点关公战秦琼的意思，不过我还是忍不住也来谈谈TBDR和Deferred shading两者的区别和优劣。
Tile-based Deferred Rendering是个很老很老的东西了。借助别人说过100遍的话：
传统的3D显示芯片处理过程是先进行几何运算，然后读取、生成纹理等操作，然后通过深度测试决定像素是否可见，之后将可见像素进行必要的处理后输出到Framebuffer显存上，之后由RAMDAC读取显存经过数模转换输出到显示器上。这个过程中有一大缺点就是无论像素是否可见，都必须经过渲染，这将浪费大量填充率和带宽，这被称为overdraw。
为了解决这一矛盾，PowerVR的TBR在几何运算后，将屏幕的像素分成了很多矩形小块，先经过每个小块的深度测试，测试小块是否可见决定小块中的像素是否应当被渲染，之后将需要被渲染的再交给渲染管线去处理，之后输出。这样一来，不可见的像素已经提前被剔去不用被渲染，很大程度上节省了带宽，减少了渲染管线的压力。
本质上TBDR就是一种Deferred shading然而TBDR有很多问题。
首先深度测试必须有人来做。不管是显卡还是CPU要想在渲染前检测景深肯定要进行计算，这部分计算的开销要么产生性能损失，要么产生电路开销。而且场景越复杂开销越惊人。（CPU蛋疼）
其次，为了检测像素是否被遮挡，state load非常频繁。而state load不利于访存，如果场景中多边形变多而且互相间关系复杂，TBDR造成的访存需求会成倍上升。带宽这东西绝大多数时间都是珍贵的，所以TBR技术一开始就没能跨过这道门槛。（带宽蛋疼）
TBDR要求需要将模型存进scene buffer里，对于现在游戏场景中随便就几千万个三角形的建模规模，要想保证不发生缓存溢出，基本上必须在显卡上集成个16M的SRAM才差不多有戏。这个晶体管数量随便就干翻HD4000了（夸张的说法，未考证，欢迎踢爆）。（缓存蛋疼）
使用TBDR的时候不能改变PS的Z值，这阻碍了很多光照特效的使用。要想作出好的效果就要不停地Disable buffered shading。编程开发工作量巨大无比。（程序员蛋疼）
最后回到主要矛盾上来，TBDR的主要受益人其实是TMU、其次是PS单元。然而TMU在很久很久以前就已经不是显卡的瓶颈了，统一渲染以后PS单元也可以灵活调配了。更为关键的是nvidia强推的Multi-Pass技术流行，这玩意在桌面领域迅速让TBDR完全没有任何存在的理由。在90年代末期的3D时代中，由于大家还在着力解决温饱问题，TBDR对于简单场景中运算资源的节约还是比较受人欢迎的。一如高粱这种农作物，当人民解决温饱问题后，没有人会再去缅怀高粱。PowerVR退出桌面是历史的选择，随着移动SOC处理能力的激进发展TBDR退出手机领域也只是时间问题。
Deferred Shading待续
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发表于 2013-1-10 09:30
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