3Dゲーム・オンラインゲーム・パソコン入門（続編１）

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　このページは、「3Dゲーム・オンラインゲームパソコン入門」から続くページです。いきなり、ここに入った方は、これまでの話を読まれた方が解りやすいと思います。

　【シェーダー(Shader) とは】
　　3DCGでは、影、陰(Shade)をつけるもの、それがShaderであり、ディスプレイに映し出されるときの陰影処理をするためのプログラムのこと。

　Windows Vista から、DirectX 10 SM4.0（シェーダモデル４．０）が採用されました。この機能を完全に使えるようにするためには、新しいグラフィック・プロセッサ（GPU）が必要です。

　一方、2006年11月に発売された、GPUのGeForce8800 GTX、GTSから、ストリーミングプロセッサ(Streaming Processor :SPと略)という、従来のバーテックス（頂点）シェーダとピクセルシェーダの統合シェーダユニット(Unified Shader)が搭載されました。

　このストリーミングプロセッサ（SP)というのは、nVidia社が付けた自社ブランド名であり、DirectX 10 SM4.0（シェーダモデル４．０）では、統合型シェーダ(Unified Shader)とか汎用(Common)シェーダ呼んでいます。

　統合型の意味を誤解しないで欲しいのですが、従来のバーテックス（頂点）シェーダとピクセルシェーダの機能を足したシェーダを作ったのではないのです。統合型の意味は、どちらの演算処理機能もゲームプログラムソフトの方で指定し選択できる、汎用(Common)シェーダユニット（※）を作ったという意味なのです。

　（※注記：正確には、SM4.0（シェーダモデル４．０）から、頂点シェーダ、ピクセルシェーダ、新しく追加のジオメトリーシェーダの命令セットの格差がなくなり、共通命令セットになった。この共通のプログラマブルシェーダの仕様を汎用(Common)シェーダと呼んでいる。）

　さて、この結果として、新しいグラフィック・プロセッサチップ（GPU）側で、統合型とも言う汎用シェーダユニットを多数用意しておけば、ゲームプログラムソフトの方で、その都合に応じて、（頂点シェーダなどといった、）どの役割なのかを指定して動作さすことが可能となりました。

　つまり、従来のシェーダの役割が（使われないで遊んでる時もある、）機能固定されたハードではなくなったので、例えば今回は、頂点シェーダに負荷がかかり、多数必要となれば、空いている汎用シェーダユニットから、どんどん頂点シェーダに指定し、柔軟に無駄のないリソースの利用が出来るように改善されたのです。

　この汎用(Common)シェーダの登場は、ある意味、プログラマブルシェーダというものが、DirectX 8 から採用（2000年頃）されたこと以来の画期的なことかも知れません。

　さて、ここで、少し前に出てきた、新しく、DirectX 10 SM4.0（シェーダモデル４．０）から追加された、第３のプログラマブルシェーダ、ジオメトリーシェーダとは、どんなものなのでしょうか？

　ジオメトリーシェーダは、ポリゴン頂点の増減をプログラム処理で出来るため、複数の頂点情報を簡単に取り扱え、立体的な物のリアルタイム変形や1頂点の入出力しかできなかった頂点シェーダの代行などで、演算処理を高速化できると言われています。

　では、ジオメトリーシェーダを、実際のゲームなどでの表現で見て、どうようなことが出来るようになった、あるいは高速になったのでしょうか？

　以下は、日経WinPC、7月号からの引用紹介です。詳細は、日経WinPCをご覧ください。

　１．動物、髪の毛、衣類などの表面上の毛の処理が高速化された。これは従来技術では、あらかじめ毛を現すポリゴンを用意しておく必要があったが、（この必要もなくなり、）毛のない状態から生えてくるところがリアルに表現できるようになった。

　２．動いている物体に影をつける処理が高速化された。これも従来技術では、あらかじめ頂点ダミーデータを用意しておく必要があった。

　３．変位（ディスプレースメント）マッピング処理が出来るようになった。これは、元の基本形状の３Dモデルの動物などを作っておき、これを粘土細工のように、好きなように変形させる一連の処理のことです。これなどは、かなり使えそうですね。

　４．物が動いたときのぶれ（モーションブラー）の表現が、立体的に出来るようになった。従来は、平面的なぶれしか作成できなかった。これも、ゲームなどの物体の高速動作場面では、かなりリアルな表現を提供できる技術となると思われます。

　ところで、Windows Vista にまだ移行していない、ユーザーがこの新しい、DirectX 10 SM4.0に対応した、グラフィックプロセッサ（GPU）のカードを購入して、Windows XPで使うとどうなるのでしょうか、これは、DirectX 9 SM3.0、で動作さすということですが、やはり気になるところです。

　これは、日経WinPC、7月号にベンチマークの結果が多数報告されていますが、Windows XP DirectX 9 SM3.0、で動作させても、新GPU搭載の汎用(Common)シェーダは、きわめて効果的に動作し、劇的にゲームのパフォーマンスが上がっています。つまり今から買っておいても十分な価値があると思われます。

　Windows Vista、DirectX 10 対応のゲームが本格的に登場するのは、２００７年後半あるいは、第３四半期以降と予測されています。DirectX 10 に実装されたジオメトリーシェーダが、本格的にフル稼働し、上に挙げたゲーム描画表現上、その真価を発揮するのは、それからでしょう。その時には、ぜひとも、Windows Vista搭載のパソコンに乗り換えたいものです。
　

　さて、3Dゲーム・オンラインゲーム・パソコン入門（続編）として、ここまで見てきた、Windows Vista の持つ、DirectX 10の技術的な背景や意味、そして、GeForce8800 GTX、GTSから搭載の統合型シェーダユニット（GPU)の位置付けについて、基本的なことが分かって来たと思います。

　ところで、最近少し影が薄くなってしまった感のある、nVIDIAのSLI 、およびAMDのクロス・ファイア(CrossFire)という技術ですが、最近はどうなのでしょうか？GeForce8800シリーズの今でも、２倍近くのパフォーマンスは、出るのでしょうか。これらについて調べて見ました。

　結果から先に見ますと、3Dゲーム用グラフィック・チップ(GPU)性能比較・評価一覧表の上のほうをご覧ください。GeForce8800 GTXの性能比スコア290、に対し、GeForce8800 GTX（2枚）:SLI動作のスコアは、435出ています。

　１．５倍、つまり５０％増しのパフォーマンスが報告されています。これは、多和田新也のニューアイテム診断室からの3DMark06 HDR/SM3.0ベンチテスト報告に基づいて、独自算出した数字です。

　前の3Dゲーム・オンラインゲームパソコン入門で書きました、SLIで、１．８倍、 クロス・ファイア(CrossFire)で１．７倍の性能アップには及びませんが、描画負荷が高い状態になるほど、性能はアップし、解像度が1920ｘ1200では、１．７倍の数字が出ており、２倍弱の性能比は今でも出ているのです。

　ただ、多和田新也のニューアイテム診断室の下記のコメントにもありますように、

　『　シングルビデオカード対マルチビデオカード、という図式で見るとGeForce 8800 GTXは、（１枚で）中程度までの描画負荷であれば、GeForce 7900 GTXのSLIや、Radeon X1950 XTXのCrossFireを上回るスコアを出すことが珍しくない。描画負荷が高い状態においては、従来製品のマルチビデオカード環境に分があるが、Call of Duty 2では、GeForce 8800 GTX 1枚の方が良いフレームレートを出している。GPU1個でここまで性能が出せる点には注目すべきだ。　』

　であるのも事実です。

　ユーザーとして、自分が普段プレーするゲームを考慮して、この「GPU１個で、ここまで性能が出せる点には注目」すれば、性能の上がって来た、最近の（NVIDIA GeForce7950 GX2以降くらい？）ビデオカードであれば、それで十分な人も多いいのかも知れません。これが、恐らく、SLI やクロス・ファイア技術の、「少し影が薄くなってしまった」原因なのかも知れません。

　しかしながら、「描画負荷が高い状態になるほど、性能はアップし、解像度が1920ｘ1200では、１．７倍の数字が出ており、２倍弱の性能比は今でも出ている」ことも再確認出来ました。

　つまり、最高性能のマニアックな３Dオンラインゲームを余裕を持って遊びたい方には、やはり、SLI やクロス・ファイア搭載のゲームパソコンは、垂涎の的の仕様であることに変わりありません。

　【３Ｄゲーム度のチェック項目】

　最後に、みなさんが、3Dゲームオンラインゲームパソコンを比較検討する時、３ＤゲームBTOノート比較で、チェック項目として使った、３Ｄゲームノート度に変わるチェック項目を、３Ｄゲーム度として、ここでも挙げておきたいと思います。（３Ｄゲームノート度と似た結果ですが、ちょっとだけ違いますよ。）

　　①ビデオカード塔載ＧＰＵとビデオメモリー：　どの程度ゲーム向きか？

　　これは、詳しくは3Dゲーム用グラフィック・チップ(GPU)性能比較・評価一覧表をご覧下さい。順番がだいたい分かります。これによって、３Ｄベンチ（3DMark05/06）の数字がほぼ決まってきます。（ノートパソコンは、ゲームノート用グラフィック・チップ性能比較・評価一覧表へ）

　②塔載のＣＰＵ：　Core2 Duo以降、またはAthlon64 X2以降か？

　　Pentium 4 やPentium D の時代は、発熱の問題があり、冷却不足で不安定になったり、故障したりしましたが、デュアルコア時代になり、コア消費電力が65Wなど約１/2に大幅に改善されました。

　③塔載のメインメモリー：　その種類は、ＤＤＲ２以降か？容量と速度は？