如今的游戲效果叫榕,已經(jīng)到了一定的高度熄赡,完美的光照控制玩裙,真實(shí)的場景呈現(xiàn)兼贸,會(huì)讓游戲具有更多的可玩性。
時(shí)間天候變化的對(duì)應(yīng)
天空的模擬
對(duì)應(yīng)了24小時(shí)的時(shí)間變化和天氣變化吃溅,天空的表現(xiàn)變得非常重要溶诞。對(duì)于天空,一般是通過近似米氏散射(Mie?scattering)和瑞利散射(Rayleigh?scattering)的計(jì)算來進(jìn)行值染的(圖A)决侈。然后螺垢,因?yàn)楹秃笫龅臅r(shí)間變化也要關(guān)聯(lián),地球的自傳、公轉(zhuǎn)枉圃,太陽的位置等也要加入功茴。
為了模擬太陽光射入大氣散亂的狀況,要在天空附加顏色的同時(shí)孽亲,讓光自身進(jìn)行衰減坎穿。為此,白天的太陽光也變得稍微有些黃色返劲,“試行錯(cuò)誤的最后玲昧,基本上忠實(shí)于現(xiàn)實(shí)世界的被完成了,為了強(qiáng)調(diào)傍晚的效果篮绿,稍微對(duì)紅色做了些調(diào)整孵延,美術(shù)方面也可以進(jìn)行微秒的調(diào)整”,負(fù)責(zé)光照的員工說道搔耕。
關(guān)于夜晚也是比實(shí)際更亮的來進(jìn)行設(shè)定(圖B)隙袁,這是除了忠實(shí)的光照會(huì)對(duì)游戲體驗(yàn)產(chǎn)生障礙之外,考慮到與特效的兼顧調(diào)整也很難的緣故弃榨。“與其說在這里造假梨睁,不如認(rèn)為是與在電影攝影中鲸睛,在黑暗的地方點(diǎn)亮光源,是源于同一種想法的技術(shù)手法”坡贺。
關(guān)于天候的變化官辈,一邊用陰天(圖C)和雨(圖D)一同模擬的結(jié)果,一邊調(diào)整云和太陽光的強(qiáng)度等參數(shù)來作出差別化遍坟。晴天時(shí)的夜晚可以看到星空拳亿,這里也被認(rèn)真的再現(xiàn)了。
【在本世代機(jī)中愿伴,是把6等星(肉眼可以看到最暗的星)以上的肺魁,約5000個(gè)星星按照星圖的準(zhǔn)確位置進(jìn)行了描繪】
環(huán)境參數(shù)的控制
由于時(shí)間的變化,為了處理晝夜之間非常大范圍的光量變化隔节,把1天分為14個(gè)時(shí)區(qū)鹅经,保存每個(gè)時(shí)區(qū)的所有參數(shù),在通過線性補(bǔ)充的方式按玩家現(xiàn)在的時(shí)間值來導(dǎo)入怎诫。因?yàn)樵缟虾桶淼淖兓容^大瘾晃,分割成了更高的頻率(圖A)。
關(guān)于時(shí)區(qū)和天氣的參數(shù)有200多個(gè)幻妓,這個(gè)包含環(huán)境設(shè)定在內(nèi)是用電子表格來管理的蹦误,包含Bloom和Motion?Blur等后處理的ON/OFF和標(biāo)簽(Tag)等最終約1400行(圖B)。
圖C是電子表格的列表∏恳龋可以區(qū)分不同的天氣舱沧,分別對(duì)它們的數(shù)值進(jìn)行設(shè)定。另外哪廓,室內(nèi)用indoor狗唉,森林里用forest等,可以根據(jù)標(biāo)簽的值的設(shè)置來進(jìn)行管理和切換(圖D)涡真。
光的控制
局部光照(Local?Light)
街燈一類的人工光源以及火焰等使用的light?Object(圖A)分俯,是把流明(lumen)作為光源的強(qiáng)度,色溫(temperature哆料,單位開爾文Kelvin)作為光源的顏色等缸剪,這樣的數(shù)值來進(jìn)行細(xì)節(jié)的控制(圖B)。
而且东亦,對(duì)于同色溫指定很難制作的顏色杏节,也可以用RGB顏色值直接的編輯器。為了降低舊世代機(jī)種上的負(fù)荷典阵,使用Texture來對(duì)應(yīng)復(fù)雜的配光表現(xiàn)奋渔,也有用簡化參數(shù)的方法(圖CD)。
為了更高品質(zhì)的圖形表現(xiàn)需要放置大量的光源壮啊,直接導(dǎo)致了畫面負(fù)荷的上升嫉鲸。把光源繪制了屏幕多少面積在FOX?ENGINE上進(jìn)行確認(rèn)(圖?EF),讓光照小組基于這個(gè)歹啼,對(duì)特定的使繪制負(fù)荷變高的光的影響范圍的重復(fù)次數(shù)和陰影玄渗,Specular的有無等進(jìn)行調(diào)整,分配了適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和勞力狸眼,來追求處理負(fù)荷與品質(zhì)的平衡藤树。
使用Light?Probe制作間接光照表現(xiàn)
環(huán)境(ambient)部分的追加,是通過在地圖上配置了收集這個(gè)地點(diǎn)間接光的2次球諧波函數(shù)的Light?Probe拓萌,再現(xiàn)模擬的光反射(bounce)部分岁钓。
圖A是直接光與間接光合成的狀態(tài),圖B是只有直接光司志,圖C是只有間接光的顯示狀態(tài)甜紫。在建筑物和道路上配置自己特有的Probe(圖D)。開放世界的地圖上大部分是自動(dòng)的進(jìn)行配置骂远,大一些的村莊等主要的地域是手動(dòng)配置囚霸,Probe之間的重疊情況是通過預(yù)覽來調(diào)整負(fù)荷(圖E)—個(gè)地點(diǎn)上,晴天和陰天激才,以及指定時(shí)間的收錄拓型,Bake要30分鐘左右额嘿。
“當(dāng)初?Bake—個(gè)街道要5個(gè)小時(shí),進(jìn)行改進(jìn)后大約1小時(shí)的程度劣挫,上千個(gè)區(qū)域Block全部重新Bake的話册养,大概要用3天以上的時(shí)間”(負(fù)責(zé)員工)。另外压固,區(qū)域光的反射是作為其他成分進(jìn)行記錄球拦,例如,射擊導(dǎo)致外面的電燈被破壞的情況一類的變化表現(xiàn)帐我。
支持豐富畫面制作的渲染技術(shù)
曝光控制的結(jié)構(gòu)
屋外坎炼、室內(nèi)等,不同光量的場所要用正確的亮度來渲染拦键,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)曝光的修正功能和控制結(jié)構(gòu)谣光。控制只在光照成分中進(jìn)行芬为,白色物體是白色萄金,黑的物體看到黑色那樣,謀求曝光的穩(wěn)定媚朦。但是氧敢,單純的自動(dòng)控制曝光的話,每個(gè)場景都是同樣的亮度询张,特別是夜間的場景變成好像晴天白天那樣的亮度結(jié)果(圖A)福稳。這里是光照組使用被實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)曝光的修正功能來設(shè)定修正值,表現(xiàn)出了夜間的寂靜的黑暗感(圖B)瑞侮。
室內(nèi)也是圖B中調(diào)整出比圖A更自然的亮度。具體實(shí)現(xiàn)上鼓拧,是把白天半火,室內(nèi),黑夜的特定亮度的強(qiáng)度(EV值)季俩,作為3個(gè)修正點(diǎn)(圖C)來控制環(huán)境參數(shù)值(圖D)钮糖,再用自動(dòng)曝光的修正結(jié)果進(jìn)行渲染。
這個(gè)修正值酌住,可以通過環(huán)境參數(shù)自由變更店归。不僅僅是畫面的外觀問題,也有索敵等會(huì)左右游戲體驗(yàn)的要素酪我,感覺是把系列集大成的本作才有的講究消痛。
本時(shí)代機(jī)才有的后處理
大量的后處理(Post?Filter)也是支撐本作豐富圖形的重要要素。圖A是Bloom?OFF,圖?B是Bloom?On的畫面都哭,Bloom把畫面內(nèi)的高亮度部分做膨脹秩伞,處理在對(duì)強(qiáng)度和模糊狀況做調(diào)整外逞带,同時(shí)進(jìn)行屏幕空間的Lens?Flare的處理。
這個(gè)Lens?Flare要和VFX演出的Lens?Flare—起纱新,作為其他效果來使用展氓,給予畫面高密度化。圖C是Lens?Flare模糊很小的狀態(tài)脸爱,圖D是模糊很大的狀態(tài)(C是模擬的再現(xiàn)來確認(rèn)顏色偏差)遇汞。圖E是Bloom部分的Buffer。另外簿废,屏幕空間的局部反射(Screen?Space?Local?Reflection)方面(圖F)
除了反射強(qiáng)度空入,光線追蹤的距離外,通過Roughness限制的設(shè)定捏鱼,一定粗糙度以上無效化來減低處理負(fù)荷执庐。
為了比以前的景深(DOF)更高度的表現(xiàn)(圖G),通過用相機(jī)拍照的那種(相機(jī)光圈形狀的)Bokeh表現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了照片真實(shí)的影像表現(xiàn)导梆。這些后期處理也是由光照小組來進(jìn)行控制轨淌。受到【合金裝備5原爆點(diǎn)】的Steam版本麟的影響,按照小島秀夫監(jiān)督的?“無論如何也要在PS4上實(shí)現(xiàn)”的意向看尼,進(jìn)行各種調(diào)試實(shí)現(xiàn)了递鹉。在美術(shù)師方面,準(zhǔn)備了一邊在表演和繪制負(fù)荷間取得平衡藏斩,一邊進(jìn)行取舍選擇的結(jié)構(gòu)躏结。
以更高的品質(zhì)為目標(biāo)
演示光照(Demo?Lighting)
作為重要地點(diǎn)被插入的演示場景,在分鏡中增加了演出用的光源狰域,進(jìn)行像電影的表演那樣講究的制作加入媳拴。為此,開發(fā)了以幀為單位的進(jìn)行光源和后處理特效等編輯的Demo?Tool(圖A)兆览。
可以一邊閱覽演示場景屈溉,一邊管理和編輯全部關(guān)聯(lián)的參數(shù),為了游戲到演示的無縫的關(guān)聯(lián)而反復(fù)進(jìn)行細(xì)心調(diào)整抬探。因?yàn)橹谱髫S富的畫面處理負(fù)荷也會(huì)變得過大子巾,在最大限度的發(fā)揮性能的同時(shí),也要從最優(yōu)先的影像演出的效果來考慮小压,在分鏡和幀的單位上线梗,把繪制功能做成Fade?In/Out—類動(dòng)畫,用ON/OFF操作怠益。圖BC是對(duì)應(yīng)從相機(jī)的自動(dòng)曝光中得到的EV值仪搔,自動(dòng)的控制光源強(qiáng)度和顏色例子。
圖D是SSAO?(Screen?Space?Ambient?Occlusion)的處理只在特定的幀中有效的畫面溉痢。
PC版的超高(Extra?High)模式
需要時(shí)僻造,也可以在舊世代機(jī)種上對(duì)這個(gè)繪制功能做不選擇有效的調(diào)整憋他。本作不光是家用機(jī)版,也提供了PC版髓削,PC版的【Extra?High】模式可以體驗(yàn)游戲最高品質(zhì)的圖形竹挡。但是,影像表現(xiàn)上立膛,舊世代機(jī)種版(圖A)
今世代機(jī)種版(圖B)揪罕,PC版(圖C)的數(shù)據(jù)并沒有進(jìn)行大幅度的變更,而是通過后處理的追加等來強(qiáng)化的宝泵。
具體的好啰,首先要說的是受影響的光源個(gè)數(shù)增減上。PC版本中儿奶,遠(yuǎn)處的光源也有效框往,使得陰影,Specular等圖形的密度感提升闯捎,替換了陰影貼圖的分辨率椰弊,追加更平滑的處理。SSAO方面瓤鼻,PC版本(圖E)也用比家用機(jī)版(圖D)更高的精度來繪制秉版,因?yàn)橐部紤]到Normal?Map作出了更加立體感的表現(xiàn)。
還有茬祷,關(guān)于云的繪制清焕,相比家用機(jī)版(圖F),?PC版(圖?G)追加了簡單的用Raymarch的方法的云的繪制層。通過這個(gè)方法祭犯,根據(jù)視察效果更有深度感的天空也可以表現(xiàn)了秸妥。
游戲世界
關(guān)于FOX?ENGINE和其生產(chǎn)的游戲,其實(shí)還有很多很多的內(nèi)容可以和大家講解沃粗。但是篇幅實(shí)在有限筛峭,剩下的內(nèi)容,希望下次有機(jī)會(huì)和大家分享陪每。本文大多數(shù)技術(shù)的分享并不歸我一個(gè)人所有,是基于很多人的研究和測試得出來的镰吵。
游戲開發(fā)是一個(gè)很復(fù)雜的工程檩禾,在有好的引擎配合下,可以為具體的制作人疤祭,提供更多游戲的可能性盼产。如今的游戲效果,已經(jīng)到了一定的高度勺馆,完美的光照控制戏售,真實(shí)的場景呈現(xiàn)侨核,會(huì)讓游戲具有更多的可玩性。本文僅僅是為了分享當(dāng)今最尖端的游戲開發(fā)技術(shù)所撰寫的文章灌灾。
關(guān)于剩下的游戲中的機(jī)械搓译、武器、人物表現(xiàn)锋喜、皮膚些己、頭發(fā)、運(yùn)動(dòng)等等等嘿般,希望將來有機(jī)會(huì)在與大家繼續(xù)介紹段标。
本文作者:Garfield,現(xiàn)任職于點(diǎn)融技術(shù)部Social團(tuán)隊(duì)炉奴,游戲引擎 tyo Engine 及 tyo Engine Revolution作者逼庞,對(duì)尖端渲染技術(shù)擁有濃厚興趣,曾就職于多家游戲大廠參與游戲引擎研發(fā)相關(guān)工作瞻赶。