3DM年度盘点 光追踪是怎么改变游戏市场的?

时间:2020-01-06 14:48:32
  • 来源:3dmgame.com
  • 作者:TheStig
  • 编辑:TheStig

光追踪到底是什么?

  前言

  从2018年9月份第一款图灵架构的RTX 20系列显卡发布到现在,已经过去了一年三个月的时间了。在这段时间内,硬件上全部升级换代到了SUPER系列,而支持光追踪的游戏也迎来了井喷式的发展。今天的文章,我们来盘点一下光追踪的发展,一起来聊聊它到底有没有改变游戏行业。

  光追踪到底是什么?

  在真正开始聊光追改变游戏行业这件事之前,我们先来谈一谈光追踪到底是什么。尽管距离RTX显卡正式亮相已经过去了一年多的时间,但事实上很多处于观望态度的玩家并没有真正理解光追踪技术到底意味着什么。对他们来说,光追踪技术可能只是更逼真的阴影、更有质感的反光等等这些表面上的东西,并没有看到这项技术背后能给游戏行业带来改变的潜力。

  在光追踪技术正式来到消费级市场之前,过去的游戏一直采用的是「光栅化」技术来渲染物体,这种方式的渲染会把游戏中的3D场景和对应的光影都转换为2D平面上的像素,在这种方式下渲染出来的反射、阴影、光照效果其实都是“模拟”出来的,你看到的不一定是「本来应有的效果」而是游戏开发者「想让你看到的效果」。

  尽管这些游戏采用了光栅化渲染来模拟各种光影效果,但其实整体表现也没有假得让人难以接受。达到这个已经接近“以假乱真”的效果,依靠的全是开发者们的经验,然而既然是模拟,最终的画面上就很难完全没有视觉bug。这些视觉bug可能不会被所有人都察觉到,但积少成多,最终呈现出来的画面还是会有很强的“游戏感”,终归和我们理想中的状态相差甚远。

  实时光线追踪技术在处理光影效果的时候从原理上就和光栅渲染不同。举例来说,我们生活中看到自己的倒影,都是经过了多次反射才最终呈现到我们的眼睛中的,这其中的每一个环节都影响了最终反射到你眼睛中的图像。而你作为观察倒影的人,本身也会对倒影产生影响,这是一个非常复杂的关系链。所以要呈现出最逼真的光影效果,只靠「模拟」是不可能做到的,而光追踪技术追踪的正是这其中复杂的光线路径。

  以现在的技术来说,在消费级市场做到完全从光源起点去追踪光线路径是不可能也是浪费的,因为这需要对那些玩家们看不到的地方也进行追踪。所以目前的光追踪显卡采用了一种比较“偷懒”的方式来实现光追踪:从玩家的视角为起点,通过「反向追踪」的方式只对那些玩家们看得到的光线路径进行追踪,这就让消费级显卡也有了光追踪的能力。

  游戏中的反光我们都见过,但在看到《战地V》中的反射效果还是被惊艳到,这就是光追踪技术带来的惊人效果。

光追游戏表现如何?

  光追踪技术首发的时候,整个游戏行业中只有《战地V》这一款游戏支持,《古墓丽影:暗影》虽然宣布了首发支持,但持续跳票到了2019年才真正上线。光追踪技术的推广过程中有一个非常大的真空期,这也给很多人留下了不好的印象。

  但随着时间的发展,光追踪技术在2019年下半年开始已经进入了井喷式的发展状态。大量经典的3A游戏的续作都在首发支持了光追踪,而另一边许多已经上市的游戏也通过更新的形式给游戏带来了光追踪支持。在现在这个时间节点上来看,支持光追踪的游戏阵容已经非常豪华了。

  在今年,《我的世界》即将支持光追踪,后面的《赛博朋克:2077》、《看门狗:军团》等等重磅大作也已经提前宣布了首发的光追踪支持。目前来看,对于接下来那些对画面有追求的游戏来说,光追踪技术的支持几乎成为了必需品。

  下面我们来给大家看看目前已经支持光追踪的游戏中,几款有代表性游戏的具体画面表现。

  《战地V》作为第一款支持光追踪技术的游戏,给我们带来了非常惊艳的画面表现,这款游戏把实时光线追踪技术中的一个分支「实时光线追踪反射」云用得炉火纯青,在地图场景中有镜面反射的区域,包括地面、水坑、车辆的漆面、枪支上都做出了非常逼真甚至可以说是电影级的反射效果。比起传统光栅化渲染的反射更为写实,可以让人一眼可见。

  《古墓丽影:暗影》正如游戏名字一样,它主要使用的是「实时光线追踪阴影」。但这个技术其实在游戏中的表现相对比较隐蔽,它主要在场景里的阴影部分有所表现。在实时光线追踪技术加持下的阴影,要比传统游戏中的阴影更为柔和更接近现实中的阴影表现,在这样一款古墓场景居多的游戏中可以说更能衬托出氛围感。

RTX-OFF

RTX-ON

  《控制》这是一款我们认为目前已经上市的游戏中光追效果最出色的一款游戏,对于这项技术来说也是一个里程碑式的作品。《控制》还斩获了2019年TGA和IGN的大奖。单从技术角度上来说,这款游戏是运用了最多实时光线追踪技术的游戏,没有之一。「实时追踪反射」、「实时追踪半透明反射」、「接触阴影」和「漫反射全局照明」技术的加持为这款游戏的画面带来了几乎是革命性的变化。

RTX-OFF

RTX-ON

RTX-OFF

RTX-ON

【注意这里门的反光,开启RTX后可以反射出地毯的红色,而非只有人影,更符合常识】

  作为一款主要场景都在室内的游戏,给了光追踪技术充分的发挥空间。游戏办公楼内的地板质感极佳,不论是反射、阴影还是整体氛围,都足以以假乱真;开启光追踪后的玻璃,也不再是灰蒙蒙的一片,完美还原出了现实场景中玻璃的镜面质感。

RTX-OFF

RTX-ON

  除了这些最容易看到的反射和阴影之外,「漫反射全局照明」也给整个游戏的画面增添了几分电影感。在开启和关闭光追踪后,游戏的画面不只是多了几处反光,柔化了几个阴影,而是整体观感的大幅进步。从这款游戏上,我们也看到了光追踪技术的潜力。

玩光追游戏需要什么显卡?

  除了已经上市的《控制》,另一款即将上市的游戏也再一次刷新了光追踪技术的效果上限,这款游戏就是沙盒游戏的鼻祖《我的世界》。从目前放出的Demo来看,光追踪版本的《我的世界》运用了「路径追踪技术」给画面带来了惊人的细节表现力,这项技术将不只像其他光追踪分支技术一样只能体现在特定场景,他将几乎影响到画面中的每一个像素。

  开启后我们就可以得到非常逼真的灯光、反射和阴影,而这种质感远不是那些材质包所能达到的效果。对于这样一款本来是玩法优先的游戏来说,光追踪技术为它补上了画质的短板,让它变得好玩、也更好看。从另一个角度上说,也重新定义了这款游戏。

  经过一年多的发展,现在的光追踪技术在游戏中的运用已经非常成熟,给人带来的画质提升是一眼可见的,不再需要玩家们去“找不同”了。作为一个在消费级市场还很年轻的技术,一年的时间发展到现在这样的程度,的确让人佩服。我们也非常期待今年的《赛博朋克:2077》、《看门狗:军团》的最终表现。

  体验光追选什么显卡?

1080p分辨率测试成绩

2K分辨率测试成绩

  根据我们以往的测试,在目前想要体验光追玩家的选择还是比较多的。今年的SUPER显卡升级幅度都不小,所以我们在这里推荐的显卡都是SUPER型号。从测试帧数上来看,RTX 2060 SUPER是目前在1080p分辨率下体验入门级别光追踪最好的显卡。而如果对画质和分辨率有进一步的要求,我们推荐的显卡是RTX 2080 SUPER。

光追踪改变游戏行业了吗?

  “正在改变。”——这是我们对这个问题的回答。

  说到改变游戏行业,这是一件需要软件硬件厂商共同推进才能完成的事。在硬件方面,NVIDIA已经把全部的精力都放在了光追显卡上。去年的RTX 20系列显卡尽管是初代产品,但像RTX 2070 SUPER这样的显卡其实目前的体验也已经非常出色了。在2020年下半年可能会亮相的新显卡上,我们将会看到更强大的光追性能和更成熟的产品。

  游戏部分我们前面也已经说过了,从今往后的主流3A大作,包括一些网游,都会把支持光追踪作为一个必需选项,从目前的状况来看,光追成为下一个主流已经是板上钉钉的事。

  游戏发展这么多年以来,我们从2D发展到了3D,而到了3D之后,游戏画面的发展却几乎只停留在分辨率、和贴图质量的进步。而这样的进步在体验上是存在边际递减效应的。而光追踪带来的光影上的进化则是在下一个技术爆发之前补齐了3D游戏最后一个“短板”的技术。

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