游戲?yàn)槭裁闯杂布庾x游戲引擎

技術(shù)宅

現(xiàn)在游戲已經(jīng)成為很多朋友的消遣方式，但是平時(shí)在玩很多網(wǎng)絡(luò)游戲的時(shí)候，很多人都會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的游戲越來(lái)越吃硬件。比如最近很火的《絕地求生》這款游戲，最低配置是i3+6GB內(nèi)存+NVIDIA GTX 660（2GB），但是經(jīng)實(shí)際測(cè)試，實(shí)際顯卡則至少需要GTX 1060才能達(dá)到基本畫質(zhì)要求（否則即使開最低特效，在GTX 660、1080P下也無(wú)法上到60幀，而且此時(shí)游戲畫面慘不忍睹，見圖1）。不過(guò)和這款游戲效果類似的《H1Z1》的最低配置是i3+4GB內(nèi)存+NVIDIA GTX 275系列或更高顯卡即可。為什么同樣引擎制作的游戲?qū)﹄娔X配置的要求差別卻如此之大？這種差別的背后原因又是什么？今天就讓我們來(lái)一探究竟。

畫質(zhì)渲染 你不知道的背后功臣

隨著電腦配置的提升，現(xiàn)在大型網(wǎng)游對(duì)電腦硬件的要求也越來(lái)越高。一款游戲要讓玩家感興趣，首先游戲畫面就必須“養(yǎng)眼”。那么怎么才能提升游戲畫質(zhì)？答案是使用針對(duì)畫質(zhì)渲染優(yōu)異的游戲引擎。

游戲引擎就類似汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，一款外觀豪華的汽車，如果發(fā)動(dòng)機(jī)不行，那么在汽車上路后就基本是個(gè)擺設(shè)。因此一款可以讓大多數(shù)玩家養(yǎng)眼的游戲，其背后必然有個(gè)優(yōu)秀的游戲引擎。游戲引擎也有些類似手機(jī)行業(yè)里的“SoC”（系統(tǒng)級(jí)芯片），它可以讓開發(fā)者們?cè)谝欢ǔ潭壬线h(yuǎn)離復(fù)雜的底層代碼，進(jìn)行所見即所得的建模，以及編輯地圖事件等各種工作，從而可以讓開發(fā)者快速完成游戲的開發(fā)。目前主流的第三方游戲引擎主要有兩家，分別是Unity和Unreal Engine（中文翻譯為“虛幻”），采用這些引擎開發(fā)的游戲，在載入游戲時(shí)?？梢栽谟螒蚪缑婵吹剿麄兊腖ogo，比如在《奧里與黑暗森林》就可以看到“Unity Technologies”的字樣（圖2）。

優(yōu)異畫質(zhì)的背后 游戲引擎是怎么占用資源的

如上所述，游戲優(yōu)化畫質(zhì)和效果提升的關(guān)鍵是其背后的游戲引擎。那么游戲引擎又怎么會(huì)導(dǎo)致游戲?qū)τ布阅艿囊筇岣撸?/p>

以《絕地求生》這款游戲?yàn)槔?，這款游戲使用的是虛幻引擎4。虛幻引擎對(duì)畫質(zhì)的渲染是非常優(yōu)秀的，比如使用虛幻3打造的《桃園》，其畫面渲染水平就非常優(yōu)異，強(qiáng)大的光影特效及貼圖技術(shù)讓整個(gè)游戲畫面非常精美（圖3）。

現(xiàn)在虛幻已經(jīng)升級(jí)到“虛幻4”，在虛幻4中為了提高渲染品質(zhì)，Unreal Engine加入了大量和畫質(zhì)相關(guān)的特性，比如SSAO、體積光、PBR材質(zhì)等特性，但是這些特性的發(fā)揮需要強(qiáng)大硬件性能的支撐（圖4）。

虛幻引擎一直以來(lái)也都是側(cè)重于高性能和高畫質(zhì)的開發(fā)工具，這樣利用虛幻引擎開發(fā)的游戲?qū)ε渲靡蟾呔晚樌沓烧铝恕Ｅe個(gè)例子，比如在《絕對(duì)求生》開啟“極致畫質(zhì)”測(cè)試，在1080P極致畫質(zhì)下，內(nèi)存占用在4.5GB左右，顯存占用最高達(dá)到了5.3GB左右，這個(gè)顯然一般玩家的顯卡都是吃不消的。即使是在低畫質(zhì)下，內(nèi)存占用基本不變，但是顯存占用仍然達(dá)到2.8GB。也就是說(shuō)，現(xiàn)在主流玩家的GTX 1060 3G在低畫質(zhì)下才勉強(qiáng)不會(huì)出現(xiàn)爆顯存的現(xiàn)象。游戲高畫質(zhì)、高占用系統(tǒng)資源的特性直接導(dǎo)致卡頓、掉幀的情況出現(xiàn)，給玩家?guī)?lái)極其不好的游戲體驗(yàn)（圖5）。

另一方面，游戲場(chǎng)景不同也會(huì)導(dǎo)致資源占用大小不同。比如《絕對(duì)求生》是一款大場(chǎng)景和視野寬闊的游戲，這樣必然需要更多的渲染細(xì)節(jié)。作為一款對(duì)戰(zhàn)游戲，為了公平，如此寬廣的視野中，某些特效是不能因?yàn)閮?yōu)化而關(guān)掉的。如果降低特效就大幅縮減樹木、草叢、陰影等模型/特效的渲染，那對(duì)于開了高畫質(zhì)的玩家來(lái)說(shuō)就不公平。因此這也是導(dǎo)致游戲占用資源過(guò)高的一個(gè)原因（圖6）。

寫在最后 要畫質(zhì)也要流暢

如上所述，對(duì)于一款游戲所需的硬件配置不同，一方面原因是使用不同的游戲引擎（比如一般使用Unity引擎的游戲就比Unreal Engine更節(jié)省資源，因?yàn)閁nreal Engine對(duì)畫質(zhì)渲染要求更高），另一方面則是由于游戲場(chǎng)景設(shè)計(jì)不同所致。

作為游戲開發(fā)廠商，在已經(jīng)使用某種引擎開發(fā)的前提下，他們就應(yīng)該結(jié)合自己的游戲做更多的優(yōu)化，保證玩家在享受高畫質(zhì)下更流暢地運(yùn)行游戲，否則優(yōu)化不當(dāng)就會(huì)給用戶很差的游戲體驗(yàn)。比如在實(shí)際測(cè)試中，《絕對(duì)求生》并不是只有戶外大量植被場(chǎng)景下會(huì)出現(xiàn)高顯存占用，即使是室內(nèi)場(chǎng)景，顯存的占用仍舊居高不下，這也意味著游戲的渲染策略仍然優(yōu)化不到位。而即使是使用資源占用較低的Unity引擎開發(fā)的《仙劍 6》，由于開發(fā)者對(duì)點(diǎn)光源等特效的濫用，以及把貼圖塞進(jìn)內(nèi)存而不是顯存等錯(cuò)誤用法，這也導(dǎo)致游戲極占資源。

作為玩家我們當(dāng)然希望能夠在享受高畫質(zhì)情況下有更流暢的應(yīng)用體驗(yàn)，因此游戲廠商在開發(fā)游戲時(shí)就要選擇合適的游戲引擎，同時(shí)在后續(xù)應(yīng)該針對(duì)游戲流暢性做更多的優(yōu)化操作。endprint