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在2021年G-STAR遊戲展的講座中,來自《黑色沙漠》開發商Pearl Abyss的首席引擎程式設計師高光弦全方位展示了PA應用在《紅色沙漠》 《多可比》 以及《PLAN8》三部新作中的次世代遊戲引擎。
在得到官方授權後,我完整地看完了新引擎公開的全部內容,本期影片就來簡單概括一下。
新引擎的殺手鐧之一,讓製作遊戲變得更加快速便捷
首先是開發新引擎的理由,PA認為在做新遊戲時最重要的一點在於“我們能否快速有效地製作遊戲”。
因為隨著端遊質量的提高,做一款遊戲需要越來越多人力物力和時間成本,開發週期動輒就是五年起步,十年都不一定能放出來,這就導致端遊變成了一個高投資高風險,但是極低回報的專案,大廠不願意冒險,小廠又沒資本,所以大多開發商都轉戰手遊了。
因此PA在新引擎上更加註重自動化,將大部分引擎中比較繁瑣的流程,儘量做成“一鍵傻瓜式操作”,同時畫質等方面肯定也有大幅度提升,就是更加貼近現實世界,起到以假亂真的效果,以此在保質保量的情況下,最大限度地縮短端遊的製作週期,比如原本計劃最快5年實現的端遊專案,在新引擎的高效自動化功能加持下,可能就只需要兩三年,真正實現質變,因此PA新世代引擎的問世,可能也將是重鑄端遊榮光的開端。
新引擎新方程,水面、天氣效果更加逼真
現在看一個遊戲的畫質吊不弔,往往都喜歡先看水,那麼先來看新引擎下《紅色沙漠》的水面。
仔細觀察會發現,紅沙的水面非常靈動,騎馬走過去水面會掀起第一波漣漪,當往後退的時候,會看到前面的波浪反射回來,形成了第二波“後浪”,這裡他們的採用了離散式波動方程(Discrete Wave Equation)等技術,創造出了更加真實靈活的水面。
在8年前的前作《黑色沙漠》中就已經有了天氣系統,可以看到晝夜和晴天雨天的交替,在紅沙的那期講解後面提到過,黑沙早期的研發成本只有100萬美元左右,受制於經費,所以初代引擎的侷限性很強。
而新引擎在天氣系統的表現更加全面,還是以《紅色沙漠》為例,遊戲中的天氣是實時變化的,除了晝夜交替,還會有下雨、下雪、起霧乃至沙塵暴之類的具體表現,在雪地或者沙地沼澤中行走,地上都會顯示出凹陷的軌跡。
簡單科普的知識——黑沙中的部分背景設定
說到雪地場景,我們有必要了解一下黑沙中的雪山場景——無盡雪山曾經被稱作黃金山,而統治那裡的是黃金龍拉布雷斯卡,這點是在黑沙去年推出的職業來自雪山的守護者,她的背景故事中提到的,不知道什麼原因,後來黃金山變得終年寒冬,成為了現在的雪山。
更有意思的是在《紅色沙漠》中來自北方雪山的麥德弗,最後也將與一條巨龍成為同伴,騎著巨龍稱霸紅沙的世界。那麼可以大膽猜測紅沙中的飛龍最初設定可能就是黑沙雪山的支配者拉布雷斯卡,亦或者他的同族或者祖先,因為在雪山和德利勘這一帶還誕生了不少龍族,比如紅龍加莫斯和經典的沙龍羅裴勒。
不過遺憾的是,紅沙的新引擎應該不會用到現在的黑沙身上,兩者不互通,除非再過幾年黑沙畫質第二次重製才有可能。
那麼接著看引擎效果,在極端天氣中,各種場景之間都會存在互動,可以看到在暴雪天氣下,地上的雪是慢慢堆積起來的,狂風也會捲起塵土和樹葉,並且這些飛絮還有搖晃的樹枝,都是隨著風力大小浮動的,顯示卡的香氣直接溢位螢幕。
遊戲中所有物體也都有碰撞體積,大風吹過後,地上的落葉會隨角色的走動而飛散,包括在戰鬥中,周圍的環境也會做出大量反饋,釋放大型魔法的時候可能周圍就會塵土飛揚。
總之這一代引擎中的所有物體都不再是簡單的貼圖。
那麼如何避免穿模或者出現育碧特色?
這方面就又涉及到另一項技術——流體模擬:Fluid Simulation
透過最新改良的粒子系統呈現出的沙漠環境更加生動,同時能讓物體表面排斥流體,在霧氣中仍舊可以清晰地看到角色的完整身形,其他草木也都是若隱若現的感覺。
新引擎的流體模擬技術還能精密計算出空氣的流動,模擬出空氣的作用力和反作用力,從而實現各種碰撞效果。
新引擎的殺手鐧之二,更加智慧的AI,更加真實的載具
在黑沙中有自動尋路功能,但是不太聰明,很容易就自己撞牆了,對此新引擎也對AI和尋路系統做出了全面升級,因為紅沙的戰鬥是以傭兵團為單位,即便不進行多線操作,身後偶爾也會有傭兵自動跟隨。
而在另外的兩款新作,《多可比》以及開放世界射擊類MMO 《PLAN8》,也會有大量的NPC和來往的車輛,同時玩家也可以自由地選擇載具駕駛,比如汽車、馬車、摩托、船隻乃至飛行器,甚至紅沙中的飛龍其實也算在內。
這裡開發者展示了《PLAN8》研發中的一段駕駛畫面。
而在《PLAN8》的建模方面,則是著重展示了機甲的移動效果。
在《PLAN8》中你可以改造身體,也可以製作機甲駕駛,並不是那種傳統的FPS,而是更加科幻的,融入了射擊元素的MMORPG網遊,預計在2023年正式公測。
新引擎的殺手鐧之三,場景破壞效果讓戰鬥更加震撼逼真
而這次新引擎技術中最讓我感到激動的還是場景破壞功能,《黑色沙漠》在城戰的地形設計上非常巧妙,並不是那種聚一波人進去開始站擼,比誰充錢充的多,而是需要決策者提前去研究整個戰場區域的地形。
之前我舉過梅地亞城戰透過下水道繞後奇襲的例子,還有很多地方可以利用高低差圍點打援,或者利用九代天馬直接越過城牆來一波傘兵天降,亦或是前線拉扯,後面組織一批拿攻城斧的隊伍,透過公會召集功能直接傳到對面基地換家等等,有非常多的策略選擇,各個伺服器的歷史上基本也都出現過一家公會利用地形和戰術以少勝多的案例。
但是黑沙中卻並沒有充分應用場景破壞,主要還是之前的技術有限,想要在大規模的開放世界實現這一點難如登天,而且除了計算量和成本呈幾何倍數增長,還要面臨場景破壞對玩法的巨大影響,以及後續的最佳化等問題。而PA目前基本已經解決了這些問題,並且還超額完成了任務,下面是《紅色沙漠》城戰中的一段畫面
可以看到當上方木板墜落,碎裂後帶來的連鎖衝擊,會引發二次破壞,將下面的物體也一起壓碎,這個功能暫時命名為Breakable,在新引擎中可以非常簡單的利用此功能,直接設定可破壞的物件。
再重複看一下這段演示,仔細觀察會發現,不僅存在聯動破壞反應,而且對單一物體而言,破壞也並不是一次性的,比如左側大炮底下的木板,它在斷裂後劃分成了無數個木塊,而當這些木塊撞擊到地面,每個木塊又會再次碎裂成無數個小木塊,這是對於中小型的物體而言,再來看大型建築的破壞。
《紅色沙漠》中存在槍械火炮和魔法等設定,當你使用爆裂魔法或者用炮彈轟炸到柱子上時,物體會根據落點逐層分裂,受到衝擊的部分被摧毀,但其餘部分會保持完好散落到周圍,碎裂的部分也不會馬上消失,還可以繼續破壞。
這個功能叫做分層破壞結構,預計會在《紅色沙漠》中的很多地方應用這一功能,屆時在攻略大型BOSS和城戰的時候,會比前作黑沙增添更加豐富多樣的戰術選擇,不過最佳化問題雖然有了突破性的進展,但並沒有完全解決,保證在單人或者少量人線上的情況下做到流暢是沒問題,但像黑沙那種幾十上百人以上的大團暫時就無法確定了。
新引擎的其他強力技能——布料模擬
下面是展示了一段應用於《紅色沙漠》中的布料模擬技術,可以看到角色身上穿的熊皮大衣,乃至頭髮和其他飾品都是由此建立的。
還有《多可比》中超人變身的場景,這是利用引擎中的材料系統進行調色編輯而成的,就類似創意工坊的設定,可以調取出各種素材,拼接成想要的內容。
新引擎的其他強力技能——遠景載入的分層代理
之後是很多玩家關心的遠景和載入問題,因為黑沙中的遠景做得比較差,偶爾也會出現地圖卡載入的情況。
對此高光弦拿出了新引擎中一個叫做分層代理(Hierarchical Proxy)的功能,因為遊戲中每當人物過圖,就會向遠端伺服器遞交資料,然後返回客戶端,再從客戶端抽取地圖資料,為了防止伺服器造成的卡圖,紅沙等遊戲會分層載入整個無縫地圖,比如來到廣闊的平原眺望遠景,當地圖載入到第一層代理的臨界點,馬上就要出現卡載入的時候,就會直接切換到下一層代理,以此類推。
開頭提到新引擎非常注重高效自動化,因此可以看到圖中這些樹木農田的場景都不是手動拼接,而是由引擎自動生成的,並且還可以逐個新增材質面積等引數,連近景的細節也可以一起自動生成。
之後還有如圖中所示的長草功能,也是透過功能選項就可以直接覆蓋上去,還可以自定義密度。
這應該也得益於人工智慧的快速發展,再過幾年說不定都能開發出AI來全自動做遊戲了。
新引擎的其他強力技能彙總簡介
新引擎為了增加近景的表現力,還另外做了一套陰影效果,可以看到開關陰影前後的兩張對比圖片
關於天氣和光照系統,在這方面紅沙在近距離採用的手法(Froxel)類似於荒野大鏢客2中的大氣雲霧技術,但是它在記憶體和效能上都不適用於遠距離,所以其他的部分都會用別的技術展現
圖中可以看到《紅色沙漠》在早中晚不同時間段的天空整體表現
每種天氣的切換並不是相互獨立的,而是直接一次性處理所有的天氣現象,所以整個過程是循序漸進的,不會突然斷片。
在光線步進(Raymarching)方面,PA也研製出一個全新的升級方法
最後來快速瀏覽一下新引擎的光追以及其他光照和陰影,在多種效果下的對比截圖
那麼本期介紹就先到這裡,這些只是展示了新引擎的一部分功能,估計不到三分之一。
而本次演講的重點我覺得其實是想要告訴全世界,PA研製的新引擎,不僅畫質全面升級,最主要的是實現了能夠大幅度縮短遊戲研發時間的高效自動化技術,並且PA的自研引擎不是做完引擎再去適配遊戲,而是完全以遊戲的需求來定製引擎。