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上文介紹了D3D11的兩個重要特性compute shader和multi-threaded，本篇專注于兩個不能在D3D10硬件上使用的、純D3D11的新特性tessellation和BC6H/BC7紋理壓縮。

Tessellation

很 多人會說D3D11增加了tessellation shader這個stage，但真相是增加了hull shader、tessellator和domain shader三個stage。Hull shader的輸入是patch的控制點（三角形、四邊形這樣的圖元，最多有32個控制點），計算出tessellation等級、確定 tessellation的方法等。它的輸出被送給固定單元的tessellation進行細分。Domain shader的輸入是細分后的bary centric坐標、來自hull shader的控制點，它負責計算插值后的頂點坐標。

Tessellation早就存在于一些GPU。 D3D9的API中其實就正式存在一些使用patch的能力。比如NVIDIA的Geforce 2就支持PN-Patch，但在Forceware 29.xx之后（如果我沒記錯的話）就因為效率和使用率問題而禁用了。后來ATI設計的XBox360的GPU里面就有個不可編程的 tessellator，這個架構一直延續到Radeon HD 5000系列為止。和D3D11不同的是，這個tessellator位于VS之前，而不是VS之后。這么做的好處是流水線變簡單了，由VS完成DS的功 能即可。但缺點也很明顯——性能會受到嚴重影響：

tessellation等級必須在另一個pass計算
本來應該在per vertex上做的事情（比如乘上wvp）變成要在細分插值后的頂點上作，顯著地增加了計算量；要么就還要一個pass來做這件事情

所以D3D11用這種設計對性能提升很有幫助的。

NVIDIA Direct3D SDK 11里特別提供了一個名為Tessellation Pattern Viewer的工具，用來查看在不同參數下，三角形和四邊形被tessellate后的拓撲。

Tessellation Pattern

BC6H/BC7

D3D11 增加了BC6H和BC7兩種紋理壓縮格式，分別擅長HDR壓縮和高質量LDR壓縮，都能達到8bpp。BC6H和BC7的原理類似，但比原先的BC1-5 復雜了非常多。所以壓縮的運算量也大了巨多。比如512×512的原始圖片，用D3DX里面提供的BC6H或BC7壓縮，需要10分鐘左右。解決方法是用 DX SDK提供的BC6HBC7EncoderDecoder11這個例子來進行GPU加速壓縮，只要幾秒鐘即可。更新的版本可以從這里下載到。

下圖是用BC6H來壓縮一張HDR圖片的結果。左邊是原圖（給定曝光度），中間是誤差絕對值，右邊是壓縮后的圖。

BC6H壓縮的結果

下圖是一個BC3（也就是DXT5）和BC7的壓縮誤差比較。左邊是原圖，中間是誤差絕對值，右邊是壓縮后的圖。很明顯可以看出，BC7的誤差遠小于BC3，尤其是在邊界的地方。

BC3和BC7的比較

介紹了這些D3D11的“基本”概念后，本系列就此打住。希望能給對D3D11一知半解的人有所幫助。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于D3D11，你必须了解的几件事情（三）：完结篇的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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