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PS5光追技能剖析(图文版)
实时三角形光芒追踪仅在近两年在才开始在游戏中涌现,基于这些游戏的古人栽树,PS5游戏开拓者得以在这么短的韶光内在本次发布会演示光芒追踪效果。须要强调的是,光芒追踪无论是在硬件上还是在软件上都仍是比较新颖的技能,目前为止我们已知PS5上该当有六款游戏支持光芒追踪,考虑到光芒追踪性能开销之大以及繁芜性,这已经是很好的一个进步了。
《Control》的光追技能
我们在两年前Nvidia发布了RTX显卡后很快的得知了哪怕是最强劲的显卡RTX 2080 Ti仅仅是利用原生分辨率光芒追踪反射,都会大幅度降落你的帧数,其他像是光芒追踪阴影这样的效果虽然不及反射,但仍旧很吃帧。比较之下XSX或是PS5的GPU性能反而还更加羸弱,那么以坚持较高的分辨率与帧数开拓者在光芒追踪的利用上就不得不更加奥妙,于是开拓者在我们上周发布会所展示的光芒追踪做的如何呢?
《GT7》游戏画面
先从《GT7》开始,这款游戏是比较明显的利用了光芒追踪反射,在游戏中不少的表面以及车身本身上都有利用,一个比较好的例子便是此处的车身。只管立方谅解图也能够很好的实时反射出场景,许多赛车游戏像是《极限竞速:地平线》便是这样做的,但从技能上来讲它们的反射是缺点的,并且无法反射自身,因此在《GT7》中的车身上能够看到视野中看不到的周边反射,以及车辆对本身的反射。对付一款竞速游戏来讲,我认为光芒追踪反射很有助于使车身材质显得更加真实,车辆得反射屏幕外的场景,以及自身反射,这样金属与车漆和其他亮闪闪的材质不会诡异的发光或是反射缺点的内容,光芒追踪反射极大的增强了竞速游戏中的材质类型。
像是玻璃这样的透明材质上也利用光芒追踪反射,透明表面上利用光追性能开销每每比非透明表面更大,还有比较酷炫的效果像是后视镜中能够看到驾驶员,这该当也是这一系列中的第一次。
《Control》的透明材质反射
从PC上的履历来看我们都知道光芒追踪反射作为一个殊效是非常吃帧的,那么他们在PS5上又是如何实现的呢。第一个比较明显的优化手段便是光芒追踪反射本身的内部分辨率,不雅观察反射本身,其内部分辨率就一览无余了,在这一场景中不雅观察这个边缘,你能够看到没有光芒追踪反射的边缘像素宽度为1,也便是4K分辨率,而那些具有光芒追踪反射所产生的镜面关泽的边缘,其像素边缘宽度为2,因此光追反射与非光追反射的像素为1:4,也便是1080p,这意味着像这样的光芒追踪反射边缘分辨率为原生分辨率的1/4,一个让我比较好奇的东西便是这些反命中移动的边缘本身有着锯齿线,就像棋盘渲染那样,这就让我很好奇实际反射分辨率会不会是低于1080p的,也便是棋盘渲染或是交错上来的1080p分辨率,这一较低的分辨率是会对任何镜面反射程度高的边缘有负面影响的,像是这里车头上的细节看上去分辨率要比周围的场景更低。
现实天下中,除非反射面是完美的镜子,轻微粗糙的表面反射都会根据镜头的位置变得更漫射或是模糊,要渲染出这种这种光泽反射须要追踪更多的光芒,才能够营造出较软部分的反射,并且这种表面的着色也更加繁芜,办理这一问题的方法即便是屏幕空间反射也是选择完备不打算这一点,而是后期处理加上模糊的滤镜,这样来做反射虽然不符合物理规律,但仍能够以较低的性能开销实现不同材质的反射,所有Decima引擎的游戏中屏幕空间反射都是这样做的,而也正如Morgan Mcguire的动态漫射全局光照论文中所描述的,光芒追踪反射也可以这样子做。
仔细不雅观察此处《GT7》的光芒追踪反射,你能够把稳到所有的反射表面都有着相同的锐度,它们不会根据单个材质的类型不同而改变锐化级别,相反则是利用统一的锐度,这让我以为他们在这里利用了相似的优化手段。
《瑞奇与叮当:缝隙》
接下来是另一款同样有着光芒追踪反射的游戏,《瑞奇与叮当:缝隙》,根据游戏开拓者所说到的,至少在Clank本身上是有光芒追踪反射的,在这一场景中你能够看到Clank自己下巴上的金属反射出了自己的身体。
这一演示看上去是在不少最光滑的表面上利用了光芒追踪反射,像是演示区域中的金属地板,他们在全体表面上利用了一套统一的反射率级别,另一点有趣的便是有不少物件光芒追踪反射没有反射出来的,像是这里室外的掩体,你可以看到掩体后方的反射却看不到掩体本身的反射,或是这里的栏杆,反命中也没能反射出这一物件。我不太确定这是Bug还是为了优化。
另一点便是物件在受到毁坏后便无法反射,你能看到这里的椅子在静止时是有反射的,但在移动并变成碎片的那一刻便丢失了反射,之以是这样优化可能是由于对付移动或是快速变革物件的加速架构在光芒追踪下须要实时地在GPU上重修,并且不能够从静态内容中绘制,而且这是在对它们的光芒追踪与着色上的二次开销,在动态场景下会占用许多毫秒的帧韶光,这种所谓的BVH重修使得像是人物这样的移动物件或是可毁坏场景比较静态的性能开销更大。
《幽灵行者》
与这些用上各种优化手段相反的则是由Blue Twelve事情室带来的《Stray》,其利用了虚幻引擎4,虚幻4作为一款引擎默认就有着质量非常高的光芒追踪反射,并且能够仿照出拉伸,模糊等方面,但每每也性能开销很大,像是PC版的《幽灵行者》。
《Stray》游戏画面
像是这个场景中理发机器人与它的顾客站在镜子前,屏幕外的物件也很好的反射在个中,解释这并非屏幕空间反射,由于镜子不是非常的光滑,反射的清晰度会随着材质表面而变革,看上去真是棒极了,并且鉴于我对虚幻引擎4的理解,这性能开销可不小。
随着我们走到室外,能够看到符合物理规律的反射表面上不同程度的粗糙度,像是拉伸模糊之类的都有,你还能够在预报片中看到这辆三轮车玻璃窗上的光芒追踪反射。
《恶魔之魂:重制版》
由蓝点事情室制作的《恶魔之魂:重制版》,根据PlayStation博客所说的,这款游戏支持光芒追踪阴影,但我不太确定他们说的是间接阴影还是直接阴影,并且预报片中并没有哪一处能够明显表明它们利用了光芒追踪。
但我认为一个比较明显的光芒追踪用法,同时也是PS5发布会中最有趣的一个,而那便是卡普空的《Pragamata》,其利用的RE引擎于本世代助力了不少画面惊艳的游戏,这款游戏中一共有两项光芒追踪殊效,第一个是光芒追踪反射,在发布会中的剪辑版预报片中小孩眼中的光芒追踪反射非常的明显,你能够看到她眼中光芒追踪反射建筑物上的广告牌在实时的变革,并且不雅观察的够仔细的话,你还能够看到她的眉毛与脸部以扭曲的形式反射在眼中,光芒追踪反射就好在这点,它们能够供应无限精准的细节以及自身反射,无论镜头间隔有多远。
《Pragamata》在预报片中优化手段是将光芒追踪反射与屏幕空间反射稠浊在一起,像是人眼或是地上的水坑都有着光追反射,但像是街道地面这样的则紧张是通过屏幕空间反射实现的。你能看到右边的反射在小孩移动她的头部时变黑,这是一个很奥妙的优化手段。
预报片中的第二个光芒追踪殊效乃至更有趣,而那便是光芒追踪全局光照,在宇航员这个角色走过黄色车时最为明显,随着他们走上去时,光芒照明到出租车后的黄色反射光从而又照在了宇航员左侧身上,并且在他举起手后,你乃至能够看得手臂上的反射光打到胸部上形成的间接阴影,这样的光照细节级别真是太棒了。虽然只有在此处这一效果最明显,但全体预报片之以是不雅观感看上去会那么好都是由于有它的存在。
光芒追踪全局光照的一个副浸染在卡普空自己发布的未压缩预报片中能够很明显的的看到,你能够把稳到人物身上的间接光照噪点非常的多,就彷佛这些光照是由小点点组成的,但是实时光芒追踪若是没有很好的去噪便是这个样。当然了我也不知道2022年《Pragamata》发售后终极成品效果会如何,但在我看来这便是PS5发布会中最出色的光芒追踪利用了,大概这预示着未来几年后我们将看到的光芒追踪水平,奥妙的将光芒追踪反射性能开销降落,并将剩下的运算能力留给真正改变游戏不雅观感的实时全局光照。