數毛社推測《GTA5增強版》可以預覽到《GTA6》技術
更新于:2025-03-25 23:45:23

【本文由小黑盒作者@亞妮艾絲於03月16日發佈,轉載請標明出處!】

今日,數毛社推出了《俠盜獵車手 V 》PC版的分析視頻。在開頭,測試員用了兩個“finally”感歎,在經歷了數年時間,《俠盜獵車手 V》PC版終於迎來了“下一代”更新。在此次更新中,PC版加入了本世代主機的玩法升級、拓展內容以及在PS5版的畫質升級。此外,PC版還進一步超越主機版,新增了獨有的RTGI((RT(Ray Tracing):光線追蹤,GI(Global Illumination):全域光照))的功能,這一功能極大地提升了遊戲的光影品質。對此,測試員將詳細介紹光線追蹤如何增強遊戲圖形技術,而在後半段,測試員將提供此次更新的技術可能與《俠盜獵車手 VI》有共同之處的線索。

由於《俠盜獵車手 V》發佈已將近12年,且初版是在PS3和Xbox 360的遊戲主機限制下開發完成的,測試員認為此次更新對該作的改進是有限的,儘管加入RTGI會帶來顯著的改變,但由於遊戲本身的年代限制,它仍然存在一些局限性。不過,測試員認為在PC版中加入的光線追蹤技術極大地提升了遊戲的照明品質,這一點在戶外場景中尤為明顯。

在RTGI推出之前,《俠盜獵車手 V》也跟其他遊戲一樣存在問題,動態晝夜系統和有限的硬體性能意味著在類比間接光照方面只能做到一定程度,而 Rockstar 選擇以一種獨特的方式來實現間接光照。根據Adrian kurz的調查,《俠盜獵車手 V》會從玩家攝像機的位置實時生成立方體貼圖(Cube Maps,一種紋理映射技術,通過將環境光或反射資訊存儲在一個虛擬立方體的六個面上,來類比三維空間中的光照或反射效果),這類似於賽車遊戲中的做法。這種技術可以為遊戲提供即時反射效果,比如用於車輛的表面或粗糙材質的間接光照。通過使用過濾的立方體貼圖,遊戲不至於讓陰影漆黑一片。

然而,問題在於,立方體貼圖實際上只能從一個固定的點來捕捉光照資訊。因此,《俠盜獵車手 V》中所有陰影區域往往顯得灰暗,任何不在陽光直射下的區域通常會呈現出一種灰濛濛的淺色,甚至幾乎是淺藍色。

而在開啟RTGI後,原本顯得灰暗的陰影區域通過太陽光產生的反彈光照以及由此產生的間接陰影,極大地改變了遊戲的整體視覺效果。測試員通過多種對比圖,直觀比較了未開啟光線追蹤和極限光線追蹤模式的效果差異。

未啟用光線追蹤

極限光線追蹤

由於原本的材質和模型相對簡單,因此許多本應具有反射性的表面卻完全缺乏反射效果,這導致遊戲在某些時候仍然缺乏光澤感。光線追蹤反射或鏡面全域光照僅適用於經過特殊標記的材質,例如非常閃亮的材質。

在下圖中,可以看到在不使用光線追蹤的情況下,窗戶表面呈現出兩種不同的反射效果。在最右側,可以看到一種鏡面反射特性的材質,因此反射效果非常清晰。而在中間分界線的左側,窗戶表面採用了粗糙的材質,反射效果較為模糊。

這種反射效果通常在一個有限的範圍內運行,這意味著即使是那些有一定光澤的材質,也只能得到粗糙的反射效果。比如下圖的瓷磚地板上有一種略帶光澤的材質,它的光澤在立方體貼圖驅動下,旁邊的小屋和箱子看起來像是不自然地懸浮在空中。這是因為立方體貼圖只能從一個固定視角反射環境,無法真實地表現周圍環境的細節。而在開啟光線追蹤後使小屋和箱子與地面更好地融合,使它們看起來不再漂浮,整個場景也因此顯得更加自然和真實。

測試員認為,《俠盜獵車手 V》中的反射效果比現代支援光線追蹤反射的遊戲要少,這主要是因為遊戲的材質。《俠盜獵車手 V》並沒有真正進行一次大規模的PBR材質(一種基於物理規律的渲染技術)更新,而這種更新本可以與光線追蹤技術相輔相成,進一步放大其效果。

PC版本《俠盜獵車手 V》比主機版有了很大改進,光線追蹤甚至出奇的全面,測試員無法想像這隻是為了一個平臺所作出的努力,他認為《俠盜獵車手 V》PC版的獨特的RTGI實際上最初是為《俠盜獵車手 VI》而開發的技術,通過在PC上的《俠盜獵車手 V》的RTGI可以預覽到《俠盜獵車手 VI》照明技術。通常情況下,當一款遊戲的光線追蹤功能僅限於特定平臺時,開發者往往會對其功能進行一定的限制。例如在《消逝的光芒2》的RTGI僅適用於太陽光而不適用於其他光源,在《巫師3》的本世代更新中,RTGI並不是基於像素計算的,而是通過探針粗略地應用到場景中,所以會導致了一些視覺上的瑕疵。

而在《俠盜獵車手 V》裡的RTGI並不會跟上述例子一樣受限,它更加全面,不僅適用於固定光源而且還能處理汽車上的移動光源。測試員使用了一個遠光燈照射到牆上的例子,在沒有光線追蹤的情況下環境會保持奇怪的黑暗,而開啟光線追蹤時,汽車大量的反射光會照亮場景,甚至在柱子後面形成間接陰影,這說明《俠盜獵車手 V》裡的RTGI可以從可以從任何光源捕捉反射光並且能夠保持反射光的連貫性和穩定性。這項技術並不容易實現,R星投入了大量精力,使得陰影反射光的效果非常精細,而更廉價、易集成的探針系統無法實現如此精細的間接陰影。

未啟用光線追蹤

極限光線追蹤

這項RTGI技術還能展現反射光在角色模型上的效果,下圖可以看到陽光照射到女性角色的淡藍色外套后,反射光投射到她臉部下側的效果。這種效果在《俠盜獵車手 VI》中同樣可見,陽光照射到Lucia的囚服後,反射光投射到附近的床上,並進一步反射到 Lucia 的臉部下側。

而《俠盜獵車手 V》RTGI的另一個細節是與發光材質的結合效果非常出色,測試員認為這也是《俠盜獵車手 VI》的技術。比如在停車場的標誌採用了發光紋理,所以它們才會發光。在傳統的光柵化渲染中,很難甚至不可能準確地捕捉發光材質的光照效果。因此,開發者通常會在每個發光紋理前手動添加點光源來類比發光效果,在左側和右側的發光紋理前分別放置白色和紅色點光源,而這些只是具有衰減效果的圓點光源,而且不投射陰影,因此顯得非常奇怪。而當開啟 RTGI 后,場景中的發光表面會被當作完整的光源來處理,帶來更加細膩和真實的光照效果。這一技術效果在《俠盜獵車手 VI》的預告片中得到了體現,俱樂部粉紅色的燈光柔和地投射到附近角色身上。

未啟用光線追蹤

啟用光線追蹤

這兩個技術細節讓測試員難以想像R星將如此強大的技術僅應用於單一平臺。更重要的是,RTGI需要高性能的GPU。事實上R星確實在GPU方面進行了優化,並採用了一些巧妙的優化策略。其中一個例子體現在阿爾法剪切紋理(用於處理具有複雜形狀或不規則邊緣的物體(如樹葉、鐵絲網、草葉等)的技術)的使用上,特別是在處理樹木和植被的反射時,樹木和植被的細節會被精確地表現出來。在性能方面,這沒有必要實現,通常使用的是漫反射技術,所以R星在使用阿爾法剪切紋理時跳過了透明度測試,從而顯著優化了性能,唯一的缺點就是植物的間接陰影顯得很塊狀。

測試員表示,遊戲在RTX 4060、DLSS 3 、1440P、畫質模式下,即使開啟極限 RTGI 和光線追蹤反射,也能在城市密集交通中以穩定的 60 FPS 運行,所以RTGI和其他光線追蹤對GPU的負擔不是很大。那麼對於使用同樣技術的《俠盜獵車手 VI》是個好兆頭,但是光線追蹤反射技術的一個主要問題是,它在CPU的性能開銷較大。例如,使用 RTX 4060 顯卡時,如果搭配高性能的 CPU(如 Ryzen 7 7800X3D),在開啟RTGI和光線追蹤反射時,穩定達到 60 FPS。然而,如果搭配性能較低的 CPU(如 Ryzen 5 3600),情況就完全不同,在遊戲中快速移動時,幀率往往會受到CPU限制,通常低於 60 FPS,大部分時間在 50 FPS左右,有時甚至更低。幀時間也會變得更加不穩定,導致即使在支援 VRR的顯示器上,畫面也不夠流暢。因此,RTGI對GPU的需求較低,但對CPU的需求較高,這可能是《俠盜獵車手 VI》在主機上僅支援 30FPS 的原因之一。

最後,測試員表示PC版的RTGI顯著提升了遊戲的視覺效果。通過與遊戲主機版的對比,可以看出獨特的RTGI技術非常強大,在GPU端的性能表現非常出色,但對CPU的性能需求較高。他認為《俠盜獵車手 VI》在遊戲主機上仍將以 30FPS 運行。

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