《上古卷軸4：湮沒》前瞻

2002年最好的CRPG除了《地牢圍攻》和《無冬之夜》就是Bethesda的《晨風》了?！冻匡L》有著先進的引擎，雖然系統(tǒng)要求非常高，但是玩家會覺得很值當。此游戲得過眾多獎項，還先后推出兩作擴展包?，F(xiàn)在Bethesda就要完成上古卷軸最新一作——《上古卷軸：地獄》，如果你降低畫面細節(jié)的話，連今天的怪物級顯卡都可以應付的了。對于這款PC\Xbox雙平臺游戲，我們對開發(fā)者進行了一次訪談來揭示一下畫面以外的人工智能和物理系統(tǒng)等等。Gavin Carter很慷慨的為Beyond3D的讀者回答了下面的問題。

能談談你們使用的動態(tài)陰影技術(shù)么？他們看起來像是某種陰影貼圖。

他們確實是一種陰影貼圖，不過和我們在E3看到的那種很不一樣。在最開始的陰影測試中我們在游戲中每個表面都用上了立體貼圖(cube maps)，不過在時候的進一步測試中我們發(fā)現(xiàn)這并不是一種實用的解決方案，速度太慢了！我們改變了方法開始給每個角色直接使用陰影貼圖(shadow maps)。系統(tǒng)支持完全的自陰影，我們使用了多重取樣(multiple samples)和深度檢測(depth comparisons)來提供柔和陰影效果(soft-shadowing effect 譯者：在有些游戲中，我們看到的陰影邊緣都非常銳利，這不符合顯示，因為現(xiàn)實中沒有真正的點光源，而且還存在大量的環(huán)境反射，真實世界中的影子邊緣都是模糊的。)。最終我們達成了一個可以在同時保證效率和效果的前提下普遍支持地獄中多種環(huán)境的系統(tǒng)。

是不是我們在各種等級的機器上都可以看到動態(tài)陰影效果？即使在低端機器上效果稍稍有些縮水。還是說動態(tài)陰影只是給高端機定制的效果？和3代相比有什么質(zhì)的飛躍？

所有等級的系統(tǒng)都可以看到動態(tài)陰影效果。使用低端機的玩家可以通過取消自陰影和柔和陰影或者調(diào)整角色接受陰影的數(shù)目來提高速度。和晨風相比飛躍是顯著的。我們不再使用模板陰影了（stencil shadows ），我們現(xiàn)在的的系統(tǒng)可以以更小的代價獲得更好的效果。而且，陰影改為使用世界坐標系而不是晨風中的屏幕坐標系，這樣我們就可以加入一些新的效果像是淡出和隨著距離而模糊的陰影邊緣。

你們對一些靜態(tài)陰影使用了預計算陰影技術(shù)了么？（譯者：比如說，在CS中，因為太陽是不動的，而且那些箱子什么也是不動的，所以我只要預先計算出陰影，然后“畫”到貼圖上就好了）如果用了，他們和動態(tài)陰影結(jié)合的如何？

我們沒有使用任何預計算陰影。主要理由是預計算陰影貼圖和我們的動態(tài)陰影技術(shù)結(jié)合的不好。而且完全使用動態(tài)陰影方案還有一個好處就是我們的藝術(shù)家可以在一個更靈活的全所見即所得的環(huán)境中創(chuàng)造他們喜歡的環(huán)境。

在最近的一篇訪談中你提到地獄中物體表面使用了各種光照效果（法線貼圖和平行貼圖，舉個例子）你是如何處理平行貼圖的交界和曲面變形問題的？

在高端顯卡中，我們通過以每象素為單位兒不是每向量為單位進行可見向量計算（eye vector calculation）來避免貼圖扭曲的問題。有些貼圖扭曲問題是固有的，你用什么卡也解決不了。不過一般來講這不是什么問題，除非你把鏡頭緊緊的貼著貼圖看，否則你肯本看不出來。我們的藝術(shù)家很快就學會了怎么樣看起來好，怎么樣看起來不好。T形貼圖匯合邊緣在進行任何光照計算的時候總是有問題,所以我們在藝術(shù)設(shè)計階段就通過避免構(gòu)造那些會出問題的東西來避免這個問題了。

地獄貌似是第一個在發(fā)售之時就帶有完整HDR特性的游戲了。你能講講你們具體的實現(xiàn)方法么？是否使用了浮點混合（fp blending ），可否在象素渲染下進行混合？地獄使用了浮點貼圖么？

《地獄》里的HDR使用了浮點貼圖以帶來更好的精確度，同時還使用了浮點緩存混合(floating point buffer blending)。我們的場景太復雜了，如果使用在象素渲染下進行混合硬件需求太高。

你們打算使用多少的渲染引擎（Shader Model ）？在最近的訪談中你提及使用到了渲染引擎3.0；你們只是使用渲染引擎3.0來提高速度還是使用到了其中特別的內(nèi)容，比如說在定點渲染中的貼圖獲得（texture fetches ）？

我們打算使用渲染引擎2.0到3.0。對于渲染引擎3.0效果，使用渲染引擎3.0編程可以使用分支和循環(huán)，這點很有好處，不過主要還是為了提高效率。在3.0中我們可以在一道處理中完成所有的光照，其中包括混合物件的光照。

請談談在不同版本的渲染引擎中處理同樣效果的感受。

大部分上，我們的渲染是最初先在腦子里用2.0的規(guī)格寫好。在3.0里，因為我們可以讓效率提高，講不同的處理過程合并，寫代碼就更有趣了。雖然有時候我們需要做一些完全相反的事情，那很痛苦，不過在大多數(shù)情況下我們盡量避免那樣。

在截圖中看到世界真是細節(jié)豐富，確定能見度一定非常重要。你們使用了什么先進的技巧么？比如說入口裁剪(portal culling )？

我們主要依靠LOD模型，當一個物件距離足夠遠或者清晰度足夠低的時候他的面數(shù)就會減少，這樣光照，幾何和渲染負荷就會降低了。我們同樣使用了簡單快捷的隱藏面剔除(occlusion culling)。重申，我們的目標是在不影響藝術(shù)家的自由的情況下最優(yōu)化系統(tǒng)。

之前的訪談中你提到了使用多線程技術(shù)來加速新區(qū)域的載入速度。在這點上你覺得其他不那么顯著的設(shè)備比如說內(nèi)存速度，CPU L2緩存，AGP/PCIe速度有多重要？

優(yōu)化是一件綜合性的工作。比如我們花了一些時間來優(yōu)化代碼防止L2緩存錯失并提高效率。我們試著在沒個硬件上進行優(yōu)化，綜合起來速度就能得到很大的提升。

我們很好奇平均每屏幕包含多少三角形和定點？游戲大約會有多少定點渲染，你們平均使用了多少象素和定點渲染指令？

我們的三角形和定點數(shù)偏高，但是符合微軟和主流顯卡公司對下一代開發(fā)的推薦值。對于象素渲染，如果你計算因為不同顯卡組合導致的不同情況的話，有上百種。在一般情況下大概有25種主要的渲染效果。對于不同的渲染模型我們用到了不同數(shù)量的指令，所以在快速的顯卡上低端2.0渲染和3.0光照渲染可以結(jié)合的非常緊密。