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專家談4k:現在硬體還不能真正支持4k 分辨率和其它細節都應同樣重視

  隨著4k顯示屏價格的降低,許多遊戲都競相加入支持4k的潮流,比如今年3月的《孤島驚魂5》就在Xbox One X上支持原生4k。為了迎合大眾的需求,索尼和微軟都更新了他們的主機,發布了Xbox One X和PS4 Pro。然而實際上,這其中藏了不少玄機。

  對於現在的影像處理系統,“每一幀中(處理器)所做的主要工作大致和陰影像素數成正比。”AMD一名影像工程師Timothy Lottes說。但是,儘管4k像素點數是1080p的4倍,PS4 Pro並不比PS4強4倍;所以現在的硬體其實還達不到4k分辨率的水準——Xbox One X也不行。Lottes的計算結果表明,一款遊戲要想在PS4上達到30幀,在4k畫質下需要進行每秒約7.4Tflops(兆次浮點運算);PS4 Pro至多只有4.2Tflops/秒,Xbox One X也只有6Tflops/秒,而且Lottes的計算還是簡化的,很多其它因素都沒有考慮。

  所以,為了讓只有1080p畫面細節的遊戲能以4k分辨率輸出,遊戲製作方需要採用很多小技巧。比如競速遊戲《Onrush》其實隻渲染了4k像素點中的一半,也就是隻把渲染1080p畫面的難度翻了一倍;之後再運用一種暫時重構技術,提供一種統一的抗鋸齒方案,然後將分辨率“拉伸”至4K,這就可以很好地填充所有剩下的像素點。暫時重構是利用之前幾幀來推測畫面並進行填充;另一個類似的解決方案是棋盤式填充法,也就是每隔一個像素進行一次渲染,效果類似,不過各有千秋。《Onrush》的首席圖形程式員Oli Wright表示,他們之前隻經歷過分辨率提高一倍的變化,這次提高了3倍無法適應,所以他們就採用這些方法來“假裝”分辨率仍然隻翻了一倍。

  不過似乎也不是所有開發商都是這樣,比如《除暴戰警3(Crackdown3)》的製作方Sumo Digital,這使得微軟為其打出“真正的4k”的廣告。儘管Lottes認為從1080p跳到4k必然需要放棄一些視覺效果——比如一則影片對比《孤島驚魂2》和《孤島驚魂5》後指出,後者為了影片保真度而無法做到動態生長的樹和更大規模的火災——Sumo負責人Ash Bennett依然堅定地表示他們不會因為追求4k畫質犧牲遊戲性;他認為遊戲進程是CPU模擬的,並不會佔用視覺資源。

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  而《Onrush》負責人Alex Perkins則認為他們雖然做了變通,但視覺效果同樣令人滿意,而且也沒有影響到遊戲的其他方面;他認為如果他們用了很逼真的草叢模擬技術,但是卻佔用了50%的遊戲資源,那就是不值得的——除非他們是在做《草地模擬2018》。

  不過,即便是《除暴戰警3》,4k畫質下也只能以30fps運行;根據Lottes的計算,要想以60fps輸出4k畫面,至少要有14.7Tflops/秒,是Xbox One X上限的兩倍還多。實際上,現在一流的電腦GPU,如Nvidia Geforce 1080ti和AMD Vega 64,也只能分別達到11.5和13.7Tflops/秒,依然不能真正做出4k+60fps。

  對於Lottes而言,高fps和高分辨率一樣重要,因為fps決定了動作的流暢度和遊戲反應的即時度。僅從數字上看,原生4k 30fps和原生1080p 120fps是渲染了同樣多的像素點的,而他更關注後者。他認為,如果我們保持720p不再改變,製作者就不需要隻把GPU用於填充更多的像素點,而可以把現有的每個像素點都表現得更完美,逐步趨近於CG動畫的視效;


CG動畫

  或者,也可以應用更高品質的抗鋸齒和光線特效(如今年GDC上微軟和虛幻展出的實時光線跟蹤技術);或者,甚至不搞視覺效果了,而是進一步完善世界模擬,加強AI、物理引擎和其它增強遊戲沉浸感和互動性的機制;甚至,在未來還可以搞依玩家視線變化而改變的動態分辨率,而不是像現在一樣簡單粗暴地把每個像素點做同等程度的渲染。


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  然而,畢竟市場行銷才是決定遊戲銷量的最大因素;對於廣大玩家來說,看得見、摸得著的4k畫質最能夠吸引玩家的眼球;而遊戲的其它優點往往沒有這樣直觀的強烈衝擊。縱觀遊戲史,也常常是那些畫質好、視覺效果棒的遊戲能夠大賣特賣。所以現在,擁有空前精細度的4k分辨率帶來的強大的畫質成為焦點和賣點,也就是大勢所趨了。

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