4k游戏时代真的来了吗?游戏开发者揭秘4k画质真面目!

2018-07-03 15:45 游侠原创:笛音

  随着4k显示屏价格的降低,许多游戏都竞相加入支持4k的潮流,比如今年3月的《孤岛惊魂5》就在Xbox One X上支持原生4k。为了迎合大众的需求,索尼和微软都升级了他们的主机,发布了Xbox One X和PS4 Pro。然而实际上,这其中藏了不少玄机。

  对于现在的图像处理系统,“每一帧中(处理器)所做的主要工作大致和阴影像素数成正比。”AMD一名图像工程师Timothy Lottes说。但是,尽管4k像素点数是1080p的4倍,PS4 Pro并不比PS4强4倍;所以现在的硬件其实还达不到4k分辨率的水平——Xbox One X也不行。Lottes的计算结果表明,一款游戏要想在PS4上达到30帧,在4k画质下需要进行每秒约7.4Tflops(万亿次浮点运算);PS4 Pro至多只有4.2Tflops/秒,Xbox One X也只有6Tflops/秒,而且Lottes的计算还是简化的,很多其它因素都没有考虑。

  所以,为了让只有1080p画面细节的游戏能以4k分辨率输出,游戏制作方需要采用很多小技巧。比如竞速游戏《Onrush》其实只渲染了4k像素点中的一半,也就是只把渲染1080p画面的难度翻了一倍;之后再运用一种暂时重构技术,提供一种统一的抗锯齿方案,然后将分辨率“拉伸”至4K,这就可以很好地填充所有剩下的像素点。暂时重构是利用之前几帧来推测画面并进行填充;另一个类似的解决方案是棋盘式填充法,也就是每隔一个像素进行一次渲染,效果类似,不过各有千秋。《Onrush》的首席图形程序员Oli Wright表示,他们之前只经历过分辨率提高一倍的变化,这次提高了3倍无法适应,所以他们就采用这些方法来“假装”分辨率仍然只翻了一倍。

  不过似乎也不是所有开发商都是这样,比如《除暴战警3(Crackdown3)》的制作方Sumo Digital,这使得微软为其打出“真正的4k”的广告。尽管Lottes认为从1080p跳到4k必然需要放弃一些视觉效果——比如一则视频对比《孤岛惊魂2》和《孤岛惊魂5》后指出,后者为了视频保真度而无法做到动态生长的树和更大规模的火灾——Sumo负责人Ash Bennett依然坚定地表示他们不会因为追求4k画质牺牲游戏性;他认为游戏进程是CPU模拟的,并不会占用视觉资源。

【游侠网】《孤岛惊魂》2代和5代的视觉对比

  而《Onrush》负责人Alex Perkins则认为他们虽然做了变通,但视觉效果同样令人满意,而且也没有影响到游戏的其他方面;他认为如果他们用了很逼真的草丛模拟技术,但是却占用了50%的游戏资源,那就是不值得的——除非他们是在做《草地模拟2018》。

  不过,即便是《除暴战警3》,4k画质下也只能以30fps运行;根据Lottes的计算,要想以60fps输出4k画面,至少要有14.7Tflops/秒,是Xbox One X上限的两倍还多。实际上,现在一流的电脑GPU,如Nvidia Geforce 1080ti和AMD Vega 64,也只能分别达到11.5和13.7Tflops/秒,依然不能真正做出4k+60fps。

  对于Lottes而言,高fps和高分辨率一样重要,因为fps决定了动作的流畅度和游戏反应的即时度。仅从数字上看,原生4k 30fps和原生1080p 120fps是渲染了同样多的像素点的,而他更关注后者。他认为,如果我们保持720p不再改变,制作者就不需要只把GPU用于填充更多的像素点,而可以把现有的每个像素点都表现得更完美,逐步趋近于CG动画的视效;


CG动画

  或者,也可以应用更高质量的抗锯齿和光线特效(如今年GDC上微软和虚幻展出的实时光线跟踪技术);或者,甚至不搞视觉效果了,而是进一步完善世界模拟,加强AI、物理引擎和其它增强游戏沉浸感和交互性的机制;甚至,在未来还可以搞依玩家视线变化而改变的动态分辨率,而不是像现在一样简单粗暴地把每个像素点做同等程度的渲染。


首个使用
实时光线跟踪技术的游戏——《地铁离去》

  然而,毕竟市场营销才是决定游戏销量的最大因素;对于广大玩家来说,看得见、摸得着的4k画质最能够吸引玩家的眼球;而游戏的其它优点往往没有这样直观的强烈冲击。纵观游戏史,也常常是那些画质好、视觉效果棒的游戏能够大卖特卖。所以现在,拥有空前精细度的4k分辨率带来的强大的画质成为焦点和卖点,也就是大势所趋了。

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