本帖最后由 jasu30 于 2011-10-13 10:32 编辑
转自NVIDIA官网:http://cn.geforce.com/whats-new/ ... tx-11-ultra-upgrade
2011年6月27日
作者:Andrew Burnes
Crysis 2 DirectX 11 超级升级预告视频:
http://player.youku.com/player.php/sid/XMjgwMjMyODQ0/v.swf
点击这里查看原视频:http://v.youku.com/v_show/id_XMjgwMjMyODQ0.html
当《孤岛危机 2》于3月22日上架销售时,它成为Crytek的首款多平台游戏。该游戏由分布在全球的多个Crytek工作室联合开发。 游戏开发工作确保了三个游戏版本具有同等出色的品质,但是这导致Crytek用尽了所有的研发时间,从而无法在游戏发布之前开发出规划的DirectX 11功能。 在游戏发布后,工作室的开发者们便能全心专注于PC版的游戏。因此,通过过去几个月内在办公室内孜孜不倦的工作,他们开发出了前所未有且极为丰富的高级DirectX 11功能。
《孤岛危机 2》 DirectX 11 超级升级包共分三部分,大小为2.32GB。它是免费的附加软件升级包,集成了DirectX 11曲面细分功能。该升级包还包含大量DirectX 9和Direct 11图形改进功能,其高清纹理升级包仅适用于显存为1GB的显卡。
如前文所述,DirectX 11硬件曲面细分是一种很重要的功能。此外,超级升级包也集成了软阴影、可变半影、改进水渲染、颗粒运动模糊和阴影特性。 CryEngine 3最初取消了视差映射,但是这次的升级包重新包含了该功能。全高清高动态范围模糊功能也包含在了升级包之内。这样,游戏在运用相机平移功能后,画面就变得更加精细、清晰。 为了进一步提升性能,游戏应用了基于硬件的遮挡剔除功能,这样,视野之外的物体和场景就不会被渲染,性能也就随之提升了。
此外,超级升级包还具有三种完全自主开发的新技术。 实时局部反射功能是高品质的下一代折射技术,能够实时表现场景内所有物体的折射情况。屏幕空间方向性遮蔽功能改善了屏幕空间环境遮蔽功能所产生的光影效果,是Crytek首次在原创Crysis游戏内应用的突破性技术。如本文所述,基于精灵效果的Bokeh景深特效技术让Crytek的射击者能体验到银屏般的游戏效果。
为了加速超级升级包的开发,游戏菜单必须要改进:
基本图形菜单使用户能激活DirectX 11特效,并可自由选择总体质量预设参数。
高级图形菜单使用户能够修改质量预设参数,确定运动模糊数值,激活高清纹理功能 (若已安装该功能)。
用户可根据具体需要激活或禁用上图所示的新增超级预设功能:
物体: 曲面细分和视差映射
颗粒: 阴影和运动模糊
后期处理: 全高清高动态范围运动模糊功能和基于精灵效果的Bokeh景深特效
底纹特效 : 屏幕空间方向性遮蔽和实时局部反射
阴影: 带可变半影的逼真阴影
水: 由DirectX 11曲面细分功能实现的海洋和水体
运动模糊数值: 确定运动模糊特效水平,或者完全禁用该功能
高清纹理: 启用或禁用高清纹理
曲面细分和贴图置换
曲面细分和贴图置换为超级升级包中重要的功能,也是对游戏效果提升最明显的功能。 墙体由不均匀的砖块组成,瓦砾看起来很有层次感,其他场景元素看起来也更加精细。 曲面细分的使用并不夸张,相反它的运用非常巧妙、恰到好处,尽可能地增加了各种场景的精致程度。 如果禁用了DirectX 11超级升级包选项,或观看本文的动画对比图片,那么您就会明显察觉缺少该功能的差异。
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对于超级升级包来说,Crytek通过完全不同的方式实现了曲面细分特效,使该特效可运用于所有合适的物体,同时也让艺术部门能够更容易地确定需针对哪些特定层面的元素应用曲面细分特效,才可以在性能和画质方面达到平衡。 在使用这种独特的方法后,艺术家便能在一定水平上针对某个特定物体应用曲面细分特效,从而让其有明显的画质提升效果,但是却并不针对背景特效应用该功能。
升级包中一个非常重要的功能是可编程硬件曲面细分功能也使用了 DirectX 11 API。 由于市面上绝大多数支持DirectX 11的游戏仅将该特性应用于实现某些简单的常规特效,所以Crytek决定在这个领域做更多努力。
为了保持预定水平的性能并实现尽可能高的曲面细分效果,Crytek使用了可编程外壳和域曲面细分着色器。 如果您对该主题有兴趣的话,您可以暂时先不用理会那些深奥的技术描述,仅需这样理解便可以:外壳着色器的主要功能就是计算合适的曲面细分因素,从而确定屏幕上显示的曲面细分细节数量。 智能化运用外壳着色器可产生自适应曲面细分效果,实现基于具体画面的细节连续调整,并让帧率能够最佳匹配玩家和曲面细分物体之间的距离。如果玩家距离曲面细分岩石有一百英尺,那么当玩家仅向前走了一英尺的话,那么就没有必要为了提高画质而实施曲面细分特效。
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在外壳着色器计算出所需的曲面细分因数后,域着色器便能调节所产生的细节,并且提前确定物体形状,或者实现其他一系列复杂的功能。 对超级升级包来说,域着色器也被用于贴图置换,这就巧妙地改进了物体的几何形状,如玩家脚下地面的形状。 置换图是一种预制纹理,它存储了高度和细节信息,可以应用于经过曲面细分功能处理过的某个表面和某种信息,比如让先前看起来非常平滑的路面转变为崎岖的路面。 对 Crytek来说, 贴图置换让该工作室在未显著增加内存占用率的情况下让更大区域具有了更丰富的细节。
曲面细分的另一个优点是,它可以精确地针对相对于置换图表面突起的道路隆起部分的轮廓边缘进行建模,同时在不损失任何性能的情况下,通过遮蔽来让这些边缘更平滑,提高画面精细程度。 但是,即使功能最强大的图形处理器也无法对整个游戏中的每一个物体和元素应用曲面细分功能,该功能仅限于能够产生最大影响的区域。
本网格图像强调了当启用曲面细分功能后,额外细节的巧妙应用可以显著改进相异物体的外观。
视差映射
曲面细分技术能够从几何形状角度 (地形、墙体、相异物体) 增加额外细节,但是为了从像素角度增加图像逼真度 (精细地面细节、泥土、轮胎轨迹) 隆起贴图技术,如视差映射技术,能够以更小的性能代价展现更多细节。
在下图中,您将会注意到场景内泥泞地表内波浪形的轮胎轨迹。 在静态屏幕截图中,这看起来将会成为曲面细分的另一个实例,不过,实现这种细节程度还是相当具有挑战性的,因为这需要较高程度的曲面细分应用。 简而言之,细节越多,那么性能“成本”也就越昂贵。这是因为曲面细分功能需要将三角形分解成像素大小,这可能会显著降低性能。 从上部来看,POM所渲染的区域将实例中可见的被实时软自身阴影遮蔽,这样,我们便会在轮胎轨迹左侧和最左侧轮胎轨迹的右侧的泥土内便观察到阴影和着色效果,这就增加了玩家和场景的联系和互动。
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曲面细分控制了场景的基本几何形状特征,而POM则根据观察者视角调整了像素。 有了曲面细分技术,人物就可以坐在生成的壕沟内。而有了POM,壕沟就将是一种幻觉。因此,在上图示例中,人物的脚将不会穿越轮胎轨迹,相反只会从上面走过,正如DirectX 9版本游戏中渲染的场景一样。 尽管这在某些人的眼中可能是一个缺点,但是当图形处理器和中央处理器在渲染场景中所有其他元素时,使用曲面细分技术渲染整个场景是的确不可能的。所以必须使用更好的技术来替代POM,从而保持超级升级包所引进的其他先进功能所实现的卓越图像品质。
水体和海洋改进
《孤岛危机 2》也将曲面细分技术用于改进海洋和其他单独水体的现实效果,从而实现最佳画质。 现在就能根据相对于玩家摄影机的距离针对确定水表面和水如何移动的网格实施动态曲面细分处理,从而获得更多细节,消除锯齿,当玩家摄影机旋转时,先前使用过的静态网格就会变得更明显。 此外,快速傅立叶变换是一种复杂的高速数学数字变换技术,能够频繁营造出波浪效果,从而让浪尖能与周边物体和地形正确地交互。
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在水渲染方面,总的来说,Cryteck已经实施了更深层次的改进。 其中一种便是亚表面散射,这使得水面以下光线能够照亮整个水体,从而营造出炫丽的效果。 这种特效非常巧妙,为人物和其他场景元素的亚表面散射处理奠定了基础,这也将成为游戏光影技术的一大进步。
除了水的曲面细分特效外,置换图的运用也改进了水互动效果。 在下例中,人物向水中射击,游戏引擎则会计算出子弹的影响,并参考置换图。这样水就会准确地通过额外的曲面细分特效向上和向外飞溅,从而让旁边的水面产生涟漪。 为了确保这种特效的精确性,Crytek还升级了水物理引擎,这样当敌人和玩家穿越水体时,凭借目前有限的技术,游戏便能获得非常逼真的穿越效果。
注意在子弹射入水后经曲面细分处理的水体所产生的曲面细分飞溅效果。
最后,经改进的浪尖还附有了泡沫,这使得水的运动更加逼真。 在现实世界中,有经验的水手通常可通过观察泡沫尖峰的密度和运动来确定蒲福氏风级。
现实世界中的大型水体泡沫尖峰实例图片来源 |