帝國(guó)：全面戰(zhàn)爭(zhēng)游戲畫(huà)面設(shè)置詳解

收集了一些名詞解釋?zhuān)?

SSAO全稱“Screen-SpaceAmbientOcclusion”(屏幕空間環(huán)境光遮蔽)。其最先運(yùn)用于Crysis（孤島危機(jī)）游戲中，通過(guò)GPU的shader實(shí)現(xiàn)

SSAO通過(guò)采樣象素周?chē)�的信息，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的深度值對(duì)比來(lái)計(jì)算物體身上環(huán)境光照無(wú)法到達(dá)的范圍，從而可以近似地表現(xiàn)出物體身上在環(huán)境光照下產(chǎn)生的輪廓陰影�？梢岳�用“逐象素場(chǎng)景深度計(jì)算”技術(shù)計(jì)算得出的深度值直接參與運(yùn)算。

現(xiàn)在的效果確實(shí)錯(cuò)誤還比較大，應(yīng)該先進(jìn)行簡(jiǎn)單的空間劃分（或類(lèi)似處理）然后計(jì)算。

不過(guò)個(gè)人認(rèn)為這種方法只是近似地模擬，效果并不正確，但確實(shí)能增強(qiáng)場(chǎng)景的層次感，讓畫(huà)面更細(xì)膩，讓場(chǎng)景細(xì)節(jié)更加明顯。

不同于顯卡驅(qū)動(dòng)中普通的AO選項(xiàng)，burnout的SSAO是全動(dòng)態(tài)的，無(wú)需預(yù)處理，無(wú)loading時(shí)間，無(wú)需消耗內(nèi)存，不使用CPU，全由GPU處理，對(duì)GPU有較大的消耗

SSAO默認(rèn)是關(guān)閉的，可以在游戲視頻選項(xiàng)中打開(kāi)

評(píng)測(cè)

在7950GT下跑，加了ssao后，下降了15%。而且，顯卡越爛，下降的越厲害。效率消耗主要是在于要多渲染一遍場(chǎng)景到深度以及之后進(jìn)行的ssao處理。這遍可以進(jìn)行優(yōu)化，如果物體的紋理不帶alpha,則可以把他們都合在一批或幾批渲染。至于深度圖的尺寸，采用了與窗口一樣的尺寸，這樣精度高。也可以采用低分辨率，但效果會(huì)有鋸齒，還需要進(jìn)行模糊處理才比較自然。當(dāng)然，如果本來(lái)就用了延遲渲染技術(shù)，本來(lái)就有深度圖了，那就可以直接拿來(lái)用了。

與PRT對(duì)比

PRT用于靜態(tài)場(chǎng)景確實(shí)是個(gè)比較好的方案，畢竟可以預(yù)計(jì)算。但是對(duì)于動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景，還需要?jiǎng)討B(tài)更新。另外，PRT的質(zhì)量依賴于網(wǎng)格的細(xì)分程度，要是模型太簡(jiǎn)，則效果也糟糕。

因此，PRT對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目里的高樓大廈等場(chǎng)景（這些模型都是很精簡(jiǎn)的）來(lái)說(shuō)，就顯得不合適了

目前已發(fā)行的游戲中，運(yùn)用SSAO的游戲有

Crysis（孤島危機(jī)）

Burnout(TM)ParadiseTheUltimateBox（火爆狂飆5天堂）

另外，星際爭(zhēng)霸2的開(kāi)發(fā)也運(yùn)用到了SSAO

HDR是英文High-DynamicRange的縮寫(xiě)，中文譯名為高動(dòng)態(tài)光照渲染。HDR可以令3D畫(huà)面更像真，就像人的眼睛在游戲現(xiàn)場(chǎng)中的視線效果，大幅提升游戲的真實(shí)感。

HDR并不是想許多玩家理解的那樣就是簡(jiǎn)單的“高亮”，不是讓畫(huà)面有更大的亮度或是對(duì)比度，大家都知道，當(dāng)人從黑暗的地方走到陽(yáng)光下時(shí)，我們的眼睛會(huì)不由自主的迷起來(lái)，那是因?yàn)樵诤诎档牡胤�，人為了更好的分辨物體，瞳孔張開(kāi)很大，以便吸收光線；而突然到了光亮處瞳孔來(lái)不及收縮，視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)無(wú)法承受如此多的光線，人自然會(huì)迷上眼睛阻止大量光線沖擊視神經(jīng)。我們的眼睛非常敏感，而PC就不具備這種功能。所以，HDR的最終效果因該是亮處的效果是鮮亮的，而黑暗處你也可以清晰的分辨物體的輪廓，位置和深度，而不是以前的一團(tuán)黑。動(dòng)態(tài)、趨近真實(shí)的物理環(huán)境是HDR的特效表現(xiàn)原則。

一、不斷變換的光強(qiáng)

這兩張圖片表現(xiàn)了游戲的曝光控制功能，模擬人眼自動(dòng)適應(yīng)光線變化的能力，而不是照相機(jī)。很明顯左邊的圖木板反射的光強(qiáng)度要高，但它不等同于HDR。在游戲中，如果你盯著一個(gè)面向陽(yáng)光直射的物體，物體表面會(huì)出現(xiàn)豐富的光反射（也就是下圖的效果）；如果盯著不放，物體表面的泛光會(huì)漸漸淡出，還原出更多的細(xì)節(jié)（上圖的效果）。HDR特效是變化的，因此稱做高動(dòng)態(tài)光照。在這方面，Valve的設(shè)計(jì)非常的精巧。

二、HDR的立方體映射

在HDR的立方體映射【圖】1中，手槍閃亮的金屬表面很實(shí)際的反映出周?chē)�事物留下的倒影，藍(lán)天映襯在擊錘左側(cè)，而褐色的建筑出現(xiàn)在右側(cè)，該場(chǎng)景中地面和前方的場(chǎng)景是比較暗的，以前的光渲染方式肯定會(huì)將手槍表面和周?chē)鷪?chǎng)景一致化，做出來(lái)的效果就是一團(tuán)黑或者手槍表面是永遠(yuǎn)單調(diào)的反光。

HDR的立方體映射【圖】2則表現(xiàn)強(qiáng)烈的光束從窗外投射進(jìn)來(lái)，槍支的金屬表面上反射出異常明亮的光影。

三、HDR開(kāi)/關(guān)畫(huà)質(zhì)對(duì)比

HDR特效是實(shí)時(shí)產(chǎn)生的，你把它關(guān)掉當(dāng)然也能玩，但這些小細(xì)節(jié)和其它特效一起，共同產(chǎn)生了逼真的畫(huà)面。想看看關(guān)掉HDR會(huì)有什么效果，可以參考以下對(duì)比畫(huà)面：

關(guān)掉HDR之后的效果，以現(xiàn)有眼光來(lái)看也還不錯(cuò)，但絕大多數(shù)人體驗(yàn)過(guò)HDR的效果后，就不愿意再面對(duì)那些平淡無(wú)奇的畫(huà)面了。

四、HDR技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

HDR就是一種新的模型，它可以將畫(huà)面中的每個(gè)象素色彩和亮度值用實(shí)際物理參數(shù)或是線性函數(shù)來(lái)表示。這樣每個(gè)參數(shù)都可以用實(shí)際數(shù)值來(lái)表示，而且不再限定整數(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用中，電腦無(wú)法達(dá)到無(wú)限取值范圍，所以nVidia采用的是有IndustrialLinghtandMagic開(kāi)發(fā)的16位OpenEXR格式，需要1個(gè)bit位用來(lái)標(biāo)志“指數(shù)”，5個(gè)bit用來(lái)存放指數(shù)的值，10個(gè)bit存放色度坐標(biāo)（u，v）的尾數(shù)，其動(dòng)態(tài)范圍從6.14×10-5到6.41×104，在顯卡中處理分為3個(gè)步驟：

1、將畫(huà)面用高光照動(dòng)態(tài)范圍渲染，并儲(chǔ)存每個(gè)象素的亮度特性，而著色器、紋理過(guò)濾以及緩存操作都支持浮點(diǎn)格式；

2、將HDRI畫(huà)面轉(zhuǎn)成低動(dòng)態(tài)范圍的畫(huà)面（RGBA或是sRGB）；

3、色彩和Gamma校正后傳送到顯示設(shè)備。

景深(DepthofField):

在攝影教程上，景深是指在焦距里出現(xiàn)物體前后的距離。你也可以經(jīng)常在電視里看見(jiàn)這樣的鏡頭，兩個(gè)角色一前一后對(duì)話的時(shí)候，通過(guò)改變焦距吸引你的注意力。在Crysis里也會(huì)采用這種表現(xiàn)手法

容積霧(VolumetricFog)：

和云系統(tǒng)象類(lèi)似，實(shí)時(shí)的霧不但可以反射光線，而且可以適應(yīng)不同的地形

particle

粒子是一種3D概念，指沒(méi)有大小、形狀的對(duì)象，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是“點(diǎn)”，一般都用一個(gè)扁平的公告板貼圖（永遠(yuǎn)對(duì)這鏡頭的貼圖）增加效果，一般處理火星、煙霧、火焰之類(lèi)。如crysis里粒子效果，我只看出低和中的差異低的煙霧是扁平的，會(huì)和地面有交界，中以上都是容積性的，沒(méi)有交界。再高就看不出來(lái)了。

垂直同步

1、要知道什么是垂直同步，必須要先明白顯示器的工作原理。

顯示器上的所有圖像都是一線一線的掃描上去的，無(wú)論是隔行掃描還是逐行掃描，顯示器，都有2種同步參數(shù)——水平同步和垂直同步。

2、啥叫水平同步？啥叫垂直同步？

垂直和水平是CRT中兩個(gè)基本的同步信號(hào)，水平同步信號(hào)決定了CRT畫(huà)出一條橫越屏幕線的時(shí)間，垂直同步信號(hào)決定了CRT從屏幕頂部畫(huà)到底部，再返回原始位置的時(shí)間，而恰恰是垂直同步代表著CRT顯示器的刷新率水平！

3、關(guān)鍵部分

為什么是否關(guān)閉垂直同步信號(hào)會(huì)影響我們CS中的fps數(shù)值？道理一點(diǎn)都不復(fù)雜，首先我們平時(shí)運(yùn)行操作系統(tǒng)一般屏幕刷新率是多少？大概一般都是在85上下吧，那么顯卡就會(huì)每按照85的頻率時(shí)間來(lái)發(fā)送一個(gè)垂直同步信號(hào)，信號(hào)和信號(hào)的時(shí)間間隔是85的分辨率所寫(xiě)一屏圖像時(shí)間。

如果我們選擇“等待垂直同步信號(hào)”（也就是我們平時(shí)所說(shuō)的“垂直同步打開(kāi)”），那么在游戲中，或許強(qiáng)勁的顯卡迅速的繪制完一屏的圖像，但是沒(méi)有垂直同步信號(hào)的到達(dá)，顯卡無(wú)法繪制下一屏，只有等85單位的信號(hào)到達(dá)，才可以繪制。這樣fps自然要受到操作系統(tǒng)刷新率運(yùn)行值的制約。

而如果我們選擇“不等待垂直同步信號(hào)”（也就是我們平時(shí)所說(shuō)“關(guān)閉垂直同步”），那么游戲中作完一屏畫(huà)面，顯卡和顯示器無(wú)需等待垂直同步信號(hào)，就可以開(kāi)始下一屏圖像的繪制，自然可以完全發(fā)揮顯卡的實(shí)力。

但是，但是，但是，不要忘記，正是因?yàn)榇怪蓖�步的存在，才能使得游戲進(jìn)程和顯示器刷新率同步，使得畫(huà)面平滑，使得畫(huà)面穩(wěn)定。取消了垂直同步信號(hào)，固然可以換來(lái)更快的速度，但是在圖像的連續(xù)性上，性能勢(shì)必打折扣。這也正是很多朋友抱怨關(guān)閉垂直后發(fā)現(xiàn)畫(huà)面不連續(xù)的理論原因。