本文譯自《Edge》雜志

　　游戲開(kāi)發(fā)目前正面臨著它們所遇到過(guò)最嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn)之一。由于4K顯示器價(jià)格的下降，游戲正拼命趕上它們的分辨率，如幾個(gè)月前發(fā)布的《孤島驚魂5》。索尼和微軟都推出了升級(jí)機(jī)型，XBX和PS4 Pro，以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的4K需求。從現(xiàn)在圖形處理工作進(jìn)程來(lái)看，4K的確是游戲的一次像素大躍進(jìn)。

　　4K的3840x 2160原始分辨率為屏幕總共提供了829.44萬(wàn)像素。 這是全高清1920×1080像素?cái)?shù)量的四倍。相比之下，PS3 / Xbox 360時(shí)代的1280×720屏幕到1080p的像素差距為2.25倍，PlayStation 2 / Xbox / GameCube時(shí)代的640×480屏幕到720p之間的差距為三倍。 在技術(shù)上來(lái)說(shuō)，僅僅是兩代游戲機(jī)的躍升，游戲的像素?cái)?shù)量已經(jīng)從307,200增加到8,294,400，增長(zhǎng)了27倍。對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，挑戰(zhàn)不僅僅是分辨率的提升，更重要的是游戲在4K下的圖形品質(zhì)，能否像在較低分辨率下那么好。

開(kāi)發(fā)者是如何克服4K難題的？

　　“都被簡(jiǎn)化了?！庇螒颉稑O速猛沖》圖形程序員懷特說(shuō)，“4K是1080P像素的4倍，但PS4 Pro的性能并沒(méi)有PS4的四倍?！睋Q句話(huà)說(shuō)，主機(jī)并沒(méi)有跟上4K的額外要求——XBX也沒(méi)有。根據(jù)AMD圖形工程師洛特估算，要獲得等同于游戲以30FPS在PS4上運(yùn)行視覺(jué)質(zhì)量，4K需要每秒大約7.4 Tflops（萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算），而PS4 Pro的性能是每秒4.2 Tflops，XBX則是每秒6 Tflops。

　　為此，開(kāi)發(fā)人員必須運(yùn)用大量技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)4K輸出，同時(shí)還要達(dá)到同代游戲1080P的細(xì)節(jié)水平?！稑O速猛沖》只能渲染4K的一半，開(kāi)發(fā)者表示，“我們使用一種瞬時(shí)重建的技術(shù)為4K提供抗鋸齒和模型粗化。”瞬時(shí)重建是通過(guò)先前畫(huà)面來(lái)預(yù)測(cè)如何填充新幀，另一種類(lèi)似解決方法是棋盤(pán)渲染，通過(guò)交替像素來(lái)達(dá)到相同效果，兩種方法各有長(zhǎng)短?！耙郧拔覀儾⒉恍枰诜直媛噬嫌幸粋€(gè)4倍的跳躍。如果沒(méi)有這些技術(shù)，結(jié)果會(huì)不一樣。瞬時(shí)重建，棋盤(pán)渲染這些技術(shù)允許我們有個(gè)緩沖期。”

　　并不是所有開(kāi)發(fā)者都要用這些技巧。正在開(kāi)發(fā)支持4K的《除暴戰(zhàn)警3》的Sumo Digital工作室已經(jīng)研究過(guò)棋盤(pán)渲染，但沒(méi)有使用，為的是使得《除暴戰(zhàn)警3》能夠以“真4K”發(fā)行?！暗侥壳盀橹梗Ｒ?guī)的圖形優(yōu)化已經(jīng)足夠。”工作室技術(shù)總監(jiān)本內(nèi)特說(shuō)，“我們會(huì)一直支持4K，從最早的開(kāi)發(fā)周期開(kāi)始。相比等到最后去改進(jìn)，這樣一來(lái)從成本和工作流程層面都可以使開(kāi)發(fā)更容易?！?/p>

　　在過(guò)去幾個(gè)月中，有人指責(zé)開(kāi)發(fā)人員把系統(tǒng)資源過(guò)度運(yùn)用到圖形視效上，而在游戲的其他層面如物理、AI和世界模擬元素上做得不足。其中有一個(gè)視頻對(duì)比了《孤島驚魂2》和《孤島驚魂5》的細(xì)節(jié)，例如2代中植被著火之后會(huì)被燒禿，樹(shù)上的葉子也會(huì)隨著火勢(shì)燃燒殆盡；敵人在被擊中之后會(huì)作痛苦掙扎，并捂著肚子站起來(lái)再用手槍射擊；甚至還有發(fā)射上天火箭筒一段時(shí)間后會(huì)掉下來(lái)這樣的設(shè)定，而這些在新作中卻并未出現(xiàn)。當(dāng)然，洛特認(rèn)為，從1080P跳躍到4K必然會(huì)導(dǎo)致視覺(jué)質(zhì)量的折衷，但除暴戰(zhàn)警開(kāi)發(fā)方對(duì)于玩家的游戲體驗(yàn)胸有成竹——“在《除暴戰(zhàn)警3》中我們沒(méi)有為4K做任何游戲性的犧牲?！?/p>

　　開(kāi)發(fā)商的方法是一種將復(fù)雜情況簡(jiǎn)化的方法，同時(shí)這也其他游戲準(zhǔn)備4K提供了思路。

4K需要游戲作出妥協(xié)嗎？

　　對(duì)于《極速猛沖》藝術(shù)總監(jiān)亞歷克斯而言，4K只是他所考慮的成本和效益因素之一?！叭绻覀儗?xiě)了一種令人難以置信的草地渲染技術(shù)，但它占用了50%的系統(tǒng)資源，那我不認(rèn)為它是有價(jià)值的。除非我們要開(kāi)發(fā)的是模擬草地游戲?！薄稑O速猛沖》的瞬時(shí)重建技術(shù)用了10%幀預(yù)算為玩家提供了高解析度和抗鋸齒的圖形。“它并沒(méi)有影響到游戲的其他方面，而且我不知道把這10%用到其他方面能帶給玩家多少價(jià)值?！?/p>

　　事實(shí)上，以高幀速運(yùn)行4K游戲已是目前PC端的頂配才能勝任的，英偉達(dá)的GeForce 1080ti能以每秒11.5 Tflops的速度運(yùn)行，而AMD的Vega64的性能可達(dá)每秒13.7 Tflops。

　　這就引出了一個(gè)重要的問(wèn)題，即4K是否應(yīng)該作為當(dāng)下游戲技術(shù)發(fā)展的下一步？從微軟、索尼、AMD和英偉達(dá)的策略來(lái)看，你可能會(huì)覺(jué)得這是必然。電子游戲的歷史充滿(mǎn)了技術(shù)變革的承諾，對(duì)于這個(gè)由硅芯片注入生命的媒介而言，游戲是不可避免的要站在技術(shù)前沿。

　　它們總是可以運(yùn)行快一點(diǎn)，看上去細(xì)膩一點(diǎn)，模擬的豐富一點(diǎn)。游戲的歷史是淘汰的歷史。游戲通常會(huì)因更好的技術(shù)變得更好。但又很難說(shuō)清楚什么是更好的技術(shù)，一種能幫助游戲在未來(lái)變得更精細(xì)？還是只是一種個(gè)人品味，又或者甚至只是某些正強(qiáng)加給游戲的東西？換句話(huà)說(shuō)，更多的像素真的意味著更好嗎？

像素能給游戲帶來(lái)更多？

　　在洛特看來(lái)，高幀速比分辨率更重要，因?yàn)樗欣诹鲿车倪\(yùn)動(dòng)和更快的響應(yīng)速度，還有低分辨率可以降低開(kāi)發(fā)成本。就數(shù)字而言，他指出，以30FPS運(yùn)行原生4K相當(dāng)于120FPS的1080P。他表示，這種計(jì)算完全是理論上的，沒(méi)有考慮游戲運(yùn)行速度可能會(huì)受硬件限制，但如果能同時(shí)在高分辨率和高幀速之間切換的確很誘人?！斑@就是為什么有關(guān)主機(jī)支持120FPS的新聞總讓我興奮。”洛特說(shuō)。

　　他進(jìn)一步說(shuō)道，“如果我們堅(jiān)持720P，然后繼續(xù)優(yōu)化游戲表現(xiàn)，我想一切會(huì)變得很有趣。這樣，開(kāi)發(fā)人員就可以有更多機(jī)會(huì)使用GPU，而不只是填充更多像素?！币环矫鎭?lái)說(shuō)，過(guò)剩的GPU性能用來(lái)完善每個(gè)像素，可以更好地縮短與CG電影效果的距離，采用高質(zhì)量的抗鋸齒和光影效果，例如在今年GDC上又微軟和虛幻引擎展示的實(shí)時(shí)光線(xiàn)追蹤；或者將這些性能放到世界模擬，AI控制，物理特效和其他因素，創(chuàng)造動(dòng)態(tài)和交互場(chǎng)所。

　　不過(guò)這只是當(dāng)今的硬件資源和顯示技術(shù)出發(fā)考慮，除此還有更多的推測(cè)性概念。如根據(jù)玩家的視角動(dòng)態(tài)改變分辨率，在眼睛直視的地方提高其分辨率，讓眼睛在該區(qū)域分辨出更多細(xì)節(jié)，同時(shí)減少周?chē)?xì)節(jié)解析度。當(dāng)玩家的注意力集中到中間位置時(shí)，是否真的值得將相同的資源投入到屏幕的每個(gè)部分？事實(shí)上，現(xiàn)在的游戲就是這樣做的。

　　但是，游戲通過(guò)其歷史一次又一次證明了，市場(chǎng)決定一切。畫(huà)質(zhì)更好的游戲在同等條件下總能比畫(huà)質(zhì)低者、世界模擬豐富或高幀速運(yùn)行的游戲要賣(mài)得好，并且這種效應(yīng)在4K電視的普及之下是翻倍的。假設(shè)你有一臺(tái)4K電視，你也會(huì)想著最大限度發(fā)揮其性能。所有這一切都不能否認(rèn)4K所發(fā)揮出的驚艷效果。懷特說(shuō)，“4K很重要，你可能會(huì)反駁說(shuō)看4K電影感覺(jué)跟2K差不多。不說(shuō)其他人，我知道每個(gè)在家玩游戲的玩家都會(huì)離電視很近。此時(shí)，4K的體驗(yàn)絕對(duì)是最好的?！?/p>

　　4K，它就在那，即使硬件技術(shù)的缺失，開(kāi)發(fā)者也運(yùn)用工具達(dá)到其要求。但游戲的進(jìn)步還不僅在于硬件性能的提升和像素多少，品質(zhì)亦很重要——這也是開(kāi)發(fā)者所要突破的。