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[已翻译] 《神秘海域4:盗贼末路》的技术分析

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[已翻译] 《神秘海域4:盗贼末路》的技术分析[复制链接]

韩太斗 发表于 2018-4-9 14:35:12 [显示全部楼层] |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式 回复:  0 浏览:  16068
翻译:张乾光(星际迷航) 审校:崔国军(飞扬971)
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PlayStation4发布之前的几个月里充满了让人兴奋的内容,也有很多大肆炒作-比如像现在已经宣布取消的《星球大战1313》和育碧的《看门狗》暗示着一个崭新的新时代的到来,但是实际情况远远没有达到承诺中说的那么美好。然而,随着《神秘海域4:盗贼末路》的发布,我们终于在PS4上有了一个游戏能够达到甚至超越PS4发布前最乐观的预期。我们已经看过了很多现在的主机游戏提供的让人印象深刻的视觉效果,但是毫无疑问顽皮狗将视觉效果推到了一个新的高度。
简而言之,《神秘海域4:盗贼末路》就是我们一直在等待的那个技术标杆。屏幕上的效果带来的短暂感觉真正震惊了我们,而且并没有像以前那样随时间而慢慢平静,它仿佛从未离开过我们,而是一直在我们的身边,哪怕最终的结果已经浮现在屏幕上了。更加让人印象深刻的场景,更大的地图,更加精细生动的人物和环境,以及比以往任何时候都更丰富的游戏机制。这真是一款伟大的作品。
这款游戏使用了顽皮狗自研引擎方面的最新技术,添加了多到不可思议的新渲染特性,但是这些功能和特性的添加对于开发者来说是非常容易的,不光没有增加开发难度,反而更加容易。上述新功能包括了基于物理规则的渲染、预计算的全局光照、复杂物理模拟、超赞的人工智能等等。从《最后生还者》继承的技术是显而易见的,但PlayStation 4更强大的的硬件,让《神秘海域4:盗贼末路》的开发团队有雄心将产品做的更好,远远超越以前的任何作品。
这些新特性是如此之多并且应用如此之广泛,以致于对游戏的每一个优点和创新进行充分的分析和赞扬是非常困难的,但我们会尽量把游戏切分成关键组件来分析,因为正是这些组件让这款游戏如此伟大。我们不是仅仅是去关注和整体并不匹配的高光点。
我们详细审阅了《神秘海域4:盗贼末路》背后的技术,对顽皮狗最新游戏里面那些最让人印象深刻的部分进行了重点关注。
是哪些元素让我们印象如此深刻?
§  图像质量:《神秘海域4:盗贼末路》拥有我们见过的主机游戏中最好的图像质量。就算面对像《撕纸小邮差:拆封》这样罕见的拥有高质量的MSAA(多重采样抗锯齿)的作品,《神秘海域4:盗贼末路》也能轻松胜出。顽皮狗采用了一种延迟抗锯齿技术,提供了非常接近SSAA(超级采样抗锯齿)的效果。薄的边缘也会非常清晰,几乎不存在材质混叠,闪烁的点也几乎完全没有。当Nate身上武器的细节清晰可见时,远处茂密的细节复杂的枝叶然保持着极为清晰的状态。我们注意到了它们和《孤岛惊魂4》使用的自适应重建采样抗锯齿(hybrid-reconstructionanti-aliasing)之间的相似性,但是我们不能确实它们是否是同一个技术。也许顽皮狗将来会分享更多的信息,让这种惊人的技术可以造福整个主机游戏行业。

§  角色渲染:角色渲染已经成为主机游戏另外一个竞争激烈的领域. 许多游戏包括《光环5》、《量子破碎》和《古墓丽影:崛起》等,它们的人物渲染确实让人印象深刻,但《神秘海域4:盗贼末路》在角色渲染方面走的更远一点。角色渲染的质量是由优秀的建模、聪明的设计和全面的引擎特性共同决定的。由于使用了基于物理规则的渲染,光能正确地反射、折射和穿透皮肤,而丰富的小细节帮着提供了额外的真实感。皮肤和肉会真实的弯曲和移动,胡茬、瞳孔和眉毛之类的小细节能够完美地呈现。除此之外,衣服也参与了模拟的计算,比如德雷克的衬衫随风飘动或者当他奔跑的时候他身上的工具也会到处晃动。甚至他的胸毛也会受到风的影响而摆动。说起毛发,整个游戏关于毛发的品质都非常出色,通过对带纹理的卡片进行复杂的排序能够有那种真实头发的感觉。。它模拟的细节并没有《古墓丽影:崛起》中令人印象深刻的TressFX特效那么丰富,但它是所有人物身上都保持了很漂亮的一致性。

§  角色表现和动画:《神秘海域4:盗贼末路》感觉如此真实的另一个关键因素是它的动画和人物的表现。游戏中使用的动画技术有了很大的发展,提供更强的层次感,同时拥有更多的可用动画。而且相比较这个系列之前的作品,德雷克现在有了真实的体重-这对于操作手感有非常正面的影响。面部表情动画得到了巨大的提升,拥有超过850种可能的表情,而《神秘海域3》中只有120多种。人物脸部的表情使用到了头部和颈部的全部肌肉所以效果非常显著。顽皮狗混合表情捕捉和手工调整的动画效果也非常棒。在过场动画中,人物的表演中最细微的差别也能展现出来,达到更好的叙事效果,这正是我们下一点要说的。
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§  实时过场动画:相比较这个系列之前的作品最深刻的变化之一就是实时过场动画的出现。此前,由于过场动画的复杂性,必须采用预渲染的视频文件。这有助于隐藏加载过程的同时也减轻了硬件加载上的负担。使用实时过场动画可以拥有更一致的表现,让游戏能够在玩家控制和预设动画之间无缝过渡。运用这个技术的demo效果令人信服。。更令人吃惊的是,最终游戏发布的质量非常接近E3 2014上展示的预告片,这一点我们会在这一周进行更加详细的讨论。

§  环境: 顽皮狗在游戏的环境中投入了大量的精力以便让它们拥有更多的互动以及更好的视觉效果。风系统的实现,使得艺术家能设定风的强度和速度,直接影响整个游戏世界。草和树被风吹动的效果非常真实,水池中的水对风的反应也如预期的一样。Nate和环境的各种互动也令人印象深刻, 当他站在奔腾的水流下时候,他的衬衫被慢慢打湿的效果非常惊艳,而不再是简单的“湿”或“干”的两种状态。泥浆会溅到人物和物体上而水可以将其洗掉。所有这些因素融合在一起让Nate和他的朋友们更加深入的融入到环境中.。

§  材质和纹理:用来分辨这一代渲染技术和上一代渲染技术最大的区别就是基于物理特性的材质了,而《神秘海域4:盗贼末路》是顽皮狗对于这种材质的第一次的作品展示。《神秘海域4:盗贼末路》保留了神秘海域系列的画面风格特色,这种风格就是并非像照片那样写实,当然很多时候非常接近照片的效果。光照在石头和树叶上的效果,感觉非常自然。令我们印象深刻的还有游戏中广泛应用的包含视差遮挡的贴图。作为视差遮挡贴图大量使用的结果,砖和瓦片能表现出实际的深度。这些资源加载速度之快效率之高也非常令人惊讶。贴图消失非常罕见,只是偶尔会有法线贴图要延迟一会才能显示出来。这个游戏引擎似乎在高速加载大量资源方面非常强,这毫无疑问能帮助在游戏中使用实时过场动画。
“看一眼这是游戏单人游戏部分的表现。《神秘海域4:盗贼末路》能完成它说的每秒30帧的目标么?”
§  音效:顽皮狗最近十几年开发的游戏都是支持7.1环绕声的,但《神秘海域4:盗贼末路》的混音做的真的是非常棒。在各种环境中有大量的音频处理,产生的效果非常的逼真。角色的声音会随距离和位置发生改变。举个例子来说,如果你在洞穴中挨着苏利站,他的声音听起来都会是不同的,这取决于他是不是和Nate在洞穴的同一个区域。其他的声音效果也做了同样的处理。整体的混音效果是顶级的,而游戏的音乐能随着动作无缝淡入淡出,毫无违和感。

§  人工智能:关于游戏核心体验的一个最深刻的改进来自于增强的人工智能系统。首先,同伴的AI相比《最后生还者》里的艾丽有所增强。在《神秘海域4:盗贼末路》中,顽皮狗可以让主角有多个同伴,帮助玩家在合适的时刻消灭敌人而不会让人觉得他们的行为特别的机械。重要的是,敌人的AI也得到了极大的改进。在这个系列之前的作品里面,一旦角色被一个敌人发现,所有敌人都将被激活并且会知道角色的位置,直到这些敌人都被消灭为止,这将导致大量的预料外的战斗以及潜行的失败。现在,敌人可以在地图中巡逻很大块的区域并和其他士兵结成小组来共同行动,同时也有一个合理的视野,只有当玩家出现在这个视野里,拥有这个视野的敌人才能发现玩家。总体的人工智能行为比较类似《合金装备》,当然还有《最后生还者》,与人工智能的互动是比较愉快的体验。游戏中仍然有一些时刻比如全面爆发战斗的时刻,玩家没有太多的选择,只能挺身而出进行战斗。但是,由于提供了许多新的战术选择,总体的战斗体验能够让玩家一直有新鲜感,一直到整个游戏结束。

§  屏幕空间的反射:这种类型的反射技术在现代游戏中正在得到越来越广泛的应用,由于效率和质量的原因。但这种技术有一个限制,如它的名字所示,它的计算依赖于屏幕空间内的信息来达到需要的效果。当物体的反射从玩家的视角被遮挡住时,游戏就不再有用进行反射计算的信息了。《神秘海域4:盗贼末路》混合使用了预计算的反射和屏幕空间的反射,预计算的反射主要是诸如立方体贴图等等。这样当角色在视野中被遮挡,同时屏幕反射也从屏幕信息中移除的时候,我们可以使用另外一种技术来进行代替。屏幕空间的反射会带来一种类似阴影的效果,这样就算高质量的反射从视野中移除,那么渲染出来的效果上也不会什么都没有而显得特别奇怪。
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§  容积光:顽皮狗多年来一直专注于有说服力的体积容积光方面的技术。在《神秘海域4:盗贼末路》中我们看到了这个技术的最新版本。许多游戏仍然采用的是屏幕空间的容积光。但在《神秘海域4:盗贼末路》中使用的方法,即使光源从视野中消失,而容积光仍然是可见的。这种技术用在了环境光照以及角色光照上,比如说手电筒的光束打在角色身上的效果。
§  资源的丰富性:资源的创建是游戏发展到今天的一个巨大的瓶颈,往往需要多个辅助工作室的合作,但是《神秘海域4:盗贼末路》里面关卡的资源丰富性是我们之前在其他游戏中从未见过的。关于沙盘游戏一个通常的观点是资源很多但是精细度一般。但是《神秘海域4:盗贼末路》在提供了大量关卡的同时,还保证了这些关卡的细节精细度并没有降低。《神秘海域4:盗贼末路》里面有大量的一次性区域和环境,玩家只会在那里花费很少的时间,但是并没有因此而导致这些区域的精细度降低。庞大的预算当然会对这个问题有帮助,但很显然,《神秘海域4:盗贼末路》的资源创建的效率非常高。
§  水的效果:在神秘海域系列中水一直扮演着非常重要的角色,《神秘海域4:盗贼末路》对水的效果进一步加强。溪流模拟相比《神秘海域3》,波纹模式更加复杂,同时宁静的水面也会受到风系统的影响。沿着这一思路,阴影落在浅水、浑水上的效果同样令人印象深刻。看上去顽皮狗使用了运动矢量数据来达到阴影与水自然交融的效果。这只是顽皮狗另一个注重细节的例子。
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里面还存在了哪些缺点?
§  加载时间: 虽然《神秘海域4:盗贼末路》正常游戏过程获得的游戏体验是完全无缝的,但如果你想读取某个节点或者尝试不同的选项的话,会遇到相当长时间的加载时间。选择任何章节或场景需要超过一分钟的加载时间,这已经够令人沮丧的了,但手动重置到上一个保存点也需要同样长的时间。对于尝试录制游戏的人来说,这只是变得令人沮丧,但对于只是想打的完美一点的人就是一场噩梦了。

§ 照片模式: 《神秘海域4:盗贼末路》能够包含照片模式这一点当然很让人赞赏,但是这个模式做的并不足够好。事实上,这个模式的首要问题是镜头只能锁定在以操作人物为中心,而不能自由的在环境中移动。在过场动画中开启照片模式的话镜头还不能移动。我们能够理解这一决定背后的考虑,但如果能有更多的控制权,照相功能也会更有可玩性。毕竟,在照片模式下,不需要考虑帧率,所以操控镜头的其他副作用当然也不是问题。如果能像《教团:1886》中的照相模式允许用户在游戏中任何时候开启,并能自由的控制镜头移动,那么这个效果就非常棒了。

§ 阴影质量: 阴影的计算非常耗费计算资源,说实话,《神秘海域4:盗贼末路》大多数时候都将阴影渲染的不错,但还是有一些场景的阴影会闪烁或锯齿化,显得失真。我们也注意到偶尔也有物体像鬼影一样透过其它物体表面的情形。

§ E3 2014时候承诺的60帧每秒:游戏中目前的帧率也没有什么问题,但是没能兑现最初的承诺。很明显,以《神秘海域4:盗贼末路》这种画面效果,想要保持60帧是不可能的 ,这有可能是由于PS4上对CPU数目的限制造成的。但还是有些粉丝会因为没有当初达到承诺的60帧每秒而不开心。当初2014年E3上的预告片是60帧每秒,就意味着不管最后发布的游戏如何令人印象深刻,总会有人会失望。不幸的是,这就是游戏开发的现实。《神秘海域4:盗贼末路》和《光环5》当初都是以在1080p的分辨率下以60帧每秒为目标的。顽皮狗选择了在战役模式下降低帧率来保持1080p,而343工作室靠牺牲了分辨率来保持游戏一直是以60帧每秒来运行的。不过至少多人模式能保持60帧,虽然分辨率降低到了900p。我们会在近期测试多人模式--因为写这篇文章的时候服务器还没有开放。
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《神秘海域4:盗贼末路》-Digital Foundry的最终评价
《神秘海域4:盗贼末路》让主机上的实时图形渲染方面前进了一大步。顽皮狗的引擎是效率很高、功能很强,效果也远超当下很多游戏。很明显《神秘海域4:盗贼末路》在追求卓越,而且它办到了。《神秘海域4:盗贼末路》是我们测试过的画面最好的主机游戏。有些游戏在特定领域能接近它的表现,比如令人印象深刻的《星球大战:前线》,但没有任何一个能像《神秘海域4:盗贼末路》这样全面而且印象深刻。
更令人印象深刻的是,顽皮狗的技术不只是用于提供漂亮的视觉效果。我们看到的游戏如《教团:1886》和《崛起:罗马之子》同样拥有漂亮的画面,但是它们的游戏体验虽然很有趣但非常受限。《神秘海域4:盗贼末路》呈现了前所未有的细节同时也在不断扩展核心玩法。游戏画面和游戏设计同时取得很大的进展,确实是很难得看到的。

最近网络上全是关于PlayStationNeo的讨论,《神秘海域4:盗贼末路》仍然展示了在不那么强大的硬件上可以也达到非常棒的效果。很明显,许多开发商缺乏必要的预算和人员了来达到同样的效果,但看看最棒能做到怎样的效果始终是迷人的。剩下的问题就是顽皮狗接下来的作品会怎样。《神秘海域1》是顽皮狗首次接触可编程管线的世界,而且团队也做到了让每一代作品都有不小的提升。很难预测在顽皮狗的下一个游戏中我们会看到什么样的结果,但我们对这个作品非常期待。
尽管如此,在许多方面,未来已经到来了,没有什么比《神秘海域4:盗贼末路》更能展示主机可以做到什么程度的例子了。这是一个必玩的游戏,难得的融合了完美的游戏性和顶级的视觉效果。如果你常年关注Digital Foundry(http://www.eurogamer.net/?topic=digital_foundry)并对图形技术感兴趣,你必须尝试一下《神秘海域4:盗贼末路》。事实上,他们取得的成就是如此的伟大,甚至于喜欢使用其他平台的用户也应该找个机会至少试玩一下,就算只是为了欣赏下追求极限和卓越的艺术性和专业精神也值的一试。

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