为了说明图形开发的历史并揭示开发者所使用的技巧,Juan Linietsky 从《毁灭战士3》开始讲起,《毁灭战士3》今年迎来了它的20周年纪念。他解释说,在2000年代末,通过将光线反弹烘焙进光照贴图(lightmaps)来提高视觉质量,这一技巧也被Bethesda Softworks在2010年的《狂怒》中使用过。
接着,Juan 谈到了2013年的《侠盗猎车手5》(GTA 5),随着游戏向开放世界发展,大型环境成为了常态,将所有东西烘焙进纹理中变得不再实际。然而,在开放世界游戏中可以采用许多其他技巧来获得良好的室外直射光效果,即使是在旧硬件上也能表现出色。
遗憾的是,这些技巧在室内环境中效果不佳,因此你可以看出那个时代的游戏,其室内场景显得不太真实和平面。如下图所示,基本上只是直射光和屏幕空间环境光遮蔽(SSAO):
开发者指出,开放世界游戏始终处于劣势,因为它们必须与更多“受限世界”游戏共存,后者可以利用诸如光照贴图和反射探针这样的技术,从而呈现出显著更好的视觉效果。
即便如此,直到这个阶段,大多数游戏仍然“看起来像纸片”。这正是它们与现代游戏,特别是PS4时代及以后的游戏的主要区别。2012年,迪士尼发表了用于《无敌破坏王》的基于物理的着色论文,这为游戏引擎和工具中的基于物理的渲染设定了标准,极大地提升了游戏美术的质量。
从此以后,游戏看起来更加逼真,这也是为什么在PS4和PS5游戏之间没有看到太大的质量飞跃的原因。
Juan 还将《荒野大镖客:救赎2》令人惊叹的室外场景与其挑战性的室内场景进行了比较,以此来说明开放世界渲染中的一个关键问题:全局光照(Global Illumination)的持续难题。
在以《心灵杀手2》的一个场景结束他的分析时,Juan 指出,关于光线追踪(ray tracing)和路径追踪(path tracing)对外部场景影响有限的说法是有道理的。实际上,这些技术在室内环境中产生了重大差异,并且有希望下一代GPU和游戏主机最终能完善这一方面。
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