光線追蹤不光讓大作更好看,還有可能讓中型遊戲的開發更友好

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光線追蹤正在悄悄改變遊戲的面貌。

這個過程算不上快。畢竟最早支援硬體光線追蹤加速的NVIDIA RTX 20系列顯示卡上市,已經過去了兩年多。

然而,改變的趨勢已經很明顯了。

今年年底前,NVIDIA DLSS 將在Unity 的高畫質渲染管線中得到原生支援。。開發者可以很方便地將這項技術整合到遊戲當中。雖然DLSS最早是作為一項智慧抗鋸齒技術推出的,但是最近這幾年的升級,已經讓它成為了重要的“光追伴侶”,能夠有效提升遊戲幀數,是流暢執行光線追蹤遊戲的“魔法技術”,且Unity引擎在2019年就已經支援了光追技術。

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Unity 3D將DLSS整合進引擎裡,和這兩年光線追蹤技術不斷升級的背景密不可分。隨著NVIDIA 30系列顯示卡的發售,PC顯示卡效能迎來了一次新的躍升,而開發者們也越來越懂得如何利用光追的優勢。

一個我們提過很多次的例子是去年的大作《賽博朋克2077》,出色的光追效果和遊戲題材非常契合,讓許多玩家意識到了光追的價值。越來越多的玩家意識到,光追確實可以有效提升普通玩家的遊戲體驗和畫面觀感,而不只是向過去的一些技術那樣,只屬於一部分高階玩家的嚐鮮和獵奇。

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遊戲在質感上的差別還是挺明顯的

過去許多新的現實技術和物理模擬技術,只能止步於小圈子發燒友嚐鮮,一個很重要的原因是,這些技術往往沒法和遊戲開發的正常流程結合起來,給開發者帶來了額外的負擔。

但是光線追蹤恰恰相反。如果開發者能夠利用好實時光線追蹤的特性,最理想的情況下,可以節省很多中間開發步驟,極大簡化渲染管線,用很低的成本實現頂尖的畫面效果。

而很多開發者正在做出這樣的嘗試。今年年初的《靈媒》(The Medium)就是一個代表。這款頗有話題度的恐怖遊戲,幾乎所有的高階光影特效,都是透過光線追蹤實現的。假如關掉光線追蹤,遊戲的氣氛就要大打折扣。

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這在網上引起了一些爭議。使用老顯示卡的玩家,想要勉強開啟光線追蹤特效顯然是很不現實的,關掉特效,畫面差距又太大,對遊戲有所不滿也很正常。

但是這件事情其實也可以從另一個角度去想:《靈媒》是一款在技術上很大膽的遊戲。在玩家玩遊戲的時候,存在表裡(現實和靈魂)兩個世界,這兩個世界互相呼應又各有特點。有時,玩家會在兩個世界間切換,有時兩個世界會同時渲染呈現在螢幕上。

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對傳統遊戲開發有所瞭解的人,不難看出這款遊戲技術上的困難。傳統光柵渲染,實現次世代級別的畫面,靠的是多張高階貼圖合成出逼真的光影效果。每個場景,都需要有多張全域性光照、陰影、立方反射和環境光遮蔽貼圖。這些貼圖的製作、最佳化和壓縮,本身就是一項繁瑣的工程。

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簡單的陰影效果也需要多種輔助貼圖混合才能做好

而在《靈媒》當中,每個場景還有表裡兩個世界,兩個世界間還會發生即時的互動和影響,本來就繁瑣的美術工作量直接原地翻倍。同時載入兩套次世代級別的美術資源,對視訊記憶體、記憶體的容量和頻寬也會增加額外的負擔。

假如將一部分效果的實現交給光線追蹤,那麼開發者就可以極大簡化美術工序,從而在一定程度上克服上述的問題。在採訪當中,《靈媒》的開發者就表示,做一款這樣的遊戲的念頭他們已經有了十幾年。但是假如沒有現在包括即時光線追蹤在內的技術,《靈媒》可能依然遙遙無期。

也就是說,與其說《靈媒》的畫面在老顯示卡上降級了,倒不如說,《靈媒》的畫面水平本來也比不開光追時的那個樣子好不了多少,是因為有了光線追蹤,才讓中小規模開發商實現了彎道超車,在用比較低的成本做出了堪比一線大作的畫面氛圍。

而這種畫面的門檻也沒有想象中高,我用手上的一塊ROG STRIX RTX3060 O12G顯示卡,在1080P,開啟光線追蹤,最高畫質下,可以實現40+的幀率。如果將DLSS設定改為“效能”,1080p解析度下平均幀率75,1440P平均幀率45。考慮到這款遊戲技術上的創新,和慢節奏恐怖遊戲的獨特氛圍,這樣的效能表現已經相當可接受了。

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華碩ROG STRIX GeForce RTX? 3060擁有12GB GDDR6視訊記憶體,三個軸流風扇,帶有正反轉功能,搭配華碩獨有的MaxContact鏡面直觸散熱技術,提高了熱量傳遞效率

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ROG STRIX RTX3060 O12G執行下的《靈媒》

《靈媒》只是近期一個比較典型的例子。如果光線追蹤繼續普及下去,許多2A級別的中小成本製作,甚至獨立遊戲,都能給玩家帶來更好的光影效果。許多遊戲開發者,都有這樣的共識。《底特律:變人》的開發商CEO很早以前就曾說,未來畫面的重點不會是8K這樣更高的解析度,而是更出色、更靈活的光照效果。實時光線追蹤,才是下個世代遊戲畫面真正發展的方向。

其實在國產遊戲領域,近年來支援新技術的產品也越來越多,前有《邊境》和《光明記憶》支援光追和DLSS,後有近期比較熱門的《永劫無間》支援DLSS,為快節奏的對戰帶來更流暢的幀數。圖形技術最佳化此前在國內一直是個老大難的問題,但隨著技術支援的完善和經驗的積累,早年“泰坦隕落6”的窘境應該是不會再出現了。

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國產科幻FPS《邊境》

另外,像是光線追蹤版《我的世界》,除了證明實時光線追蹤對遊戲畫面體驗的提升之外,也從另一個側面表明,在實時光線追蹤的時代,遊戲開發的門檻會越來越低,甚至不懂渲染技術的普通人,也可以搭建出在光影效果上媲美專業設計師的遊戲場景。

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光線追蹤不僅在改變遊戲的外貌,也在悄然改變開發邏輯。在可以預見的未來,這種改變只會越來越明顯,最終形成一個正向的迴圈。更多的玩家擁有支援光線追蹤的裝置,而更多的遊戲將光線追蹤作為實現高階光影特效的主要方式。而這也就標誌著,遊戲畫面的下一個世代,真正來臨了。