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看板 PlayStation
作者 dklassic (DK)
標題 [閒聊] Horizon: Zero Dawn 引擎技術分析
時間 Fri Feb 24 22:04:32 2017

雖然要明天才會拿到（Yahoo 的已出貨爽 XD），不過 Digital Foundry 的技術分析也出
來了，就來設法寫得比較好理解些，讓大家可以邊玩邊享受引擎技術本身（？）
https://www.youtube.com/watch?v=0Y8u7MvuArA
[4K] Horizon Zero Dawn In-Depth Tech Analysis - YouTube
John takes an extended look at the technical credentials of the remarkable Horizon Zero Dawn. We recommend Chrome for 4K desktop viewing. Digital Foundry Pat...

 
↑原始影片


1. PS4/PS4 Pro
http://imgur.com/hhsQu48
[圖]
 
遊戲在 PS4 順順跑 1080p/30fps
在 PS4 Pro 順順跑 2160p/30fps（！）
連 FPS 噴掉的場面都沒有。
Pro 上面材質過濾倍率也比 PS4 高，使用的貼圖細節也比較高，所以在 Pro 上面顯著地
比 PS4 漂亮。

2. 畫面

時域性再投影（Temporal Reprojection）
首幾個實作此項技術的遊戲（Inside 也有），基本上是一個可以更快地取得精準反鋸齒
結
果的演算法。
所以遊戲畫面非常乾淨，也是讓這麼漂亮的遊戲畫面 FPS 可以穩定的主要原因。

細節分級（Level of Detail）
http://imgur.com/J87MlZA
[圖]
 
為所有物件建立不同複雜程度版本的模型，讓遠方模型可以用比較簡單的幾何物件降低負
擔，同時也可以物件突現（Pop-up）的狀況基本上看不到。
使用的分級似乎很多，所以基本上沒有盯著看甚至會注意不到模型轉換的出現。

物質基底渲染（Material Based Rendering）
http://imgur.com/TgPlCQK
[圖]
 
雖然遊戲採用比較風格化的美術設計，但是時不時充滿原生物質的場面中與機械相對照，
有成功地呈現出對比的感覺。

體積雲（Volumetric Cloud）
http://imgur.com/Wai2Zq5
[圖]
 
動態產生有正確考慮光線折射的雲。


其他
有良好而不讓人分心的動態模糊（Motion Blur）系統，貼合實際攝影機拍攝的畫面。
有良好的柔焦系統。
影子很乾淨。


3. 特別運算技術
GPU 基底物件編排系統（GPU-based procedural placement system）
http://imgur.com/gJNwspt
[圖]
 
這類空間比較開放的遊戲，引擎需要隨著玩家移動開始排定新的環境各個物件應該要擺設
在哪裡（有點自動產生的概念），過去通常使用 CPU 來做，Horizon: Zero Dawn 的引擎
是使用 GPU 來做的，所以速度會快很多。

其中不只是遊戲內物件，甚至連音效系統、任務系統產生的處理都是給 GPU 跑。
除了可以弄得很快以外，產生機制都有圖形化介面可以使用，所以關卡設計師可以不仰賴
程式設計師獨力完成產生機制的創造。

4. 角色動畫
每個獨立角色都有非常細緻的動畫跟外表設計。
逆運動學（Inverse Kinematic）動畫系統讓人物模型與環境看起來正確貼合。可以特別
注
意上下坡時的人物動作。
機械敵人在追捕主角時可能會直接撞開各種障礙物。

5. 其他優點
(1) 除了首次載入很慢，載入速度大約都在十秒，快速旅行載入速度會再長一點。
(2) 雖然很多過場都是預錄，但是直接錄製對應 PS4 Pro 的 4K 版，不是使用 1080p。
(3) 全 3D 地圖，所以很方便看懂位置關係。
http://imgur.com/1LIDDf5
[圖]
 
(4) 選單內畫面更新率會變成 60FPS，所以看起來很順。


缺點
(1) 沒有使用全域照明（Global Illumination），沒有處理物件的再反光（光線打到一
個
物件上再反光到另一個物件）。
(2) 水面反光沒有完整的 Screen Space Reflection，看起來相對平板。
http://imgur.com/wO7JNRC
[圖]
 
(3) 植被跟水不會受到主角移動過去而產生互動。
http://imgur.com/OvgxnGJ
[圖]
 
(4) 由於同時使用風格化美術設計跟擬真物質渲染，有時候整體美術會看起來有點奇怪。
(5) 影子細節變更的距離有點近，在植被濃密的區域中特別容易注意到。
http://imgur.com/ecp9Hul
[圖]
 
(6) 首次開啟時載入很慢。
(7) 有時候人物模型不會有正確碰撞，像是敵人可能被撞進石頭裡。
(8) 音效聲道不知道為什麼偏右。
(9) 左肩右肩視角切來切去，讓人會有點分心。
(10) 對嘴（Lipsync）很怪，幾乎可以說臉部動畫細節跟人物重要性是綁定的，路人就整
個路人。


一方面可以看到畫面技術與穩定度的強大成效，另一方面也很可惜地有些取捨。
雖然不盡然是個好對比，不過以 Ghost Recon Wildlands 同樣擁有大量植被的系統來看
，
本作的取捨是使用比較細緻的樹葉、複雜的植被原生動畫（可以看到枝幹、每根草都沒有
統一動作，而是看起來不一致而自然地擺動），而犧牲了複雜的與人物模組碰撞互動。
Ghost Recon Wildlands 則是正好相反 XD

經糾正雖然不是原生 4K 渲染，但有幸買到 Pro 的玩家們還是可以大肆享受各種升級體
驗
啦～
但也顯然廠商沒有獨厚 Pro，依然對 PS4 來說是個堪稱全面升級的享受，也難怪小島秀
夫
會相中他們的引擎。

以上做為參考。
這次設法截了些圖，雖然是 Youtube 降畫質再擷取可能不好看懂。
下次可能就考慮自己截實機輔助說明甚至有 GIF（？）

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.112.253.45
※ 文章代碼(AID): #1Oi3rpEB (PlayStation)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PlayStation/M.1487945075.A.38B.html
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/24/2017 22:21:30
推 realfade: 爽快～ 連假來操pro囉1F 02/24 22:17
推 cocowing: 雖然是點對點原生4K,不過用的還是棋盤式渲染2F 02/24 22:17
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/24/2017 22:23:44
推 jetalpha: 推技術分析3F 02/24 22:27
推 sean0212: 感謝翻譯&分析。原始影片已先看但不懂，現在懂了4F 02/24 22:30
推 OROCHI97: 原生4K的open world，猛，而且幀率鎖30不會掉，代表實際平均幀率一定遠高過30的5F 02/24 22:59

應該是高出不了多少，所以才需要把一些 2015 Reveal Trailer 中看得到的特效拔掉。
然後經指正我漏聽一個字聽錯意思了 Orz，只是渲染到解析度是 2160p。
參考的話，Rise of Tomb Raider 也是真正渲染到 2160p 的遊戲，而 Watch Dogs 2 只
有
1800p。

推 vans24: 能匿蹤的草堆有植物互動，0:44
https://youtu.be/ywm-Il-AEPQ?t=44s7F 02/24 23:11
Horizon Zero Dawn Paris Game Show Hunting live Gameplay Demo 2015 - YouTube Check out this live demo of the new Horizon Zero Dawn game at the paris games show sony conference 2015. Tons of great hunting gameplay in this video to enjo...

 

看來應該是媒體測試版拔掉了，但是正式版確實把隱身草叢的互動裝回去了～
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/24/2017 23:23:38
推 cocowing: 我應該沒聽錯吧 1：55那邊，用的是棋盤式渲染
我上面說原生應該不對，只是有點對點，但DF沒說是原生4K同樣用這技術的還有古墓奇兵崛起9F 02/24 23:28

啊幹，我聽一輪聽錯了，感謝指正。
不過不需要仰賴動態解析度可以直接渲染到 2160p 還是挺強的，如果有 Pro 的人應該會
玩得挺爽。
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/24/2017 23:36:14
→ a83a83cjcj: 更正推XD
補推QQ
……12F 02/24 23:37

辛苦了 XD

→ zerosaviour: 買不到Pro.....15F 02/24 23:45

買不起 Pro......

推 a139815: 那電視只有1080P 對2160P因該無感八16F 02/25 00:16

對 2160p 本身會無感，但是材質貼圖細節高還是可以有感的：
http://imgur.com/S6FuU3P
[圖]
 
上圖是 Pro 版，下圖是標準版

推 forgenius: 趕快推免得被人說我看不懂17F 02/25 00:20

如果有看不懂的地方，歡迎說出來。
有可能是我說明太過於籠統或者是我其實說明錯誤所致。

推 chiyun1994: 看完想換Pro了18F 02/25 00:33
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/25/2017 00:44:20
→ peacedove: 看完想換pro,才發現螢幕只有1080p19F 02/25 00:44

至少也有不少遊戲可以變成穩 30FPS，還有有些遊戲貼圖會換用更高細節的版本。
其實還是有些理由換的啦 XD
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/25/2017 00:46:02
推 sx4152: 推20F 02/25 01:06
推 frfreedom: 為了這遊戲已經買了量子點電視了，坐等22821F 02/25 03:02
推 OROCHI97: 話說這有比秘境4猛嗎22F 02/25 03:04

樓下有 CJ 貓，問他最快（？
不過老實講，同世代引擎通常都只能用有優有劣來描述。
這部作品有太多明顯為了開放世界設計而拔掉的特效，也有很多本世代泛用的技術反而沒
使用，例如各種很吃運算資源的物理運算。
如果只看呈現效果的話 Uncharted 4 的引擎是看起來比較好：
http://imgur.com/HLve3kY
[圖]
 
↑像是角色的臉部設計，相較於非常擬真的衣物材質就顯得有點奇怪。
http://imgur.com/wYR0Ufh
[圖]
 
↑但是在 Uncharted 4 就沒有這問題。
不過之所以特別想要寫這些說明文，就是為了挖掘出各個遊戲中獨具匠心的設計，優劣本
身是其次。

推 avans: 推技術分析!23F 02/25 03:33
推 cjcat2266: 我覺得毛茸茸的苔蘚值得注意，看起來有體積超讚24F 02/25 03:39

這部作品中植被的呈現都看起來超讚的～
如果物理互動沒有被拔掉的話應該會有更好的體驗，可惜了。
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/25/2017 08:46:35
推 hung0724: 可是買不到Pro XD25F 02/25 08:47
推 cjcat2266: 我是覺得到了一定水準就不太能分優劣，只能看玩家喜不喜歡制作團隊決定著墨的部分和風格26F 02/25 09:23
推 OROCHI97: 了解，感謝解說28F 02/25 09:44
推 sunlockfire: 嗯嗯嗯...跟我想的一樣(欸
我的博客來今天才寄出...看來要連假過後了Orz29F 02/25 09:45
推 yuyuliu: 推，但沒有Pro可以買。31F 02/25 10:19
推 cocowing: https://goo.gl/xWWMXN 新的更新讓PRO多了畫質選項32F 02/25 10:39
Horizon Zero Dawn Patch 1.02 Favor Resolution vs Performance 1080p Screenshot Comparison Horizon Zero Dawn Patch 1.02 Introduced a new visual toggle allowing users to favor performance or resolution. Here is what it does. ...

 
→ cocowing: "效能優先"和"解析度優先"，兩個都一樣鎖30fps
沒4K顯示器的用PRO玩真的就只有材質貼圖好一點而已33F 02/25 10:40
推 Hua0722: 就是為了這款買PS4結果出了PRO...35F 02/25 11:23
推 chocoboex: 臉部那個，明顯就是建模的問題，跟材質關係不大36F 02/25 12:55

不是材質啦，是模擬材質（打光）。
簡單的說是想要表示雖然穿著的衣服光線表現做得很像真正的物質，但是相較之下跟風格
化設計相佐的臉部有種奇怪的塑膠感。
類似的狀況在 KH0.2 也有出現：
http://imgur.com/sHaCNjB
[圖]
 
↑KH0.2 人物模型跟環境，打光狀況並不是一致的，會讓人物模型有不像是在同一個環境
中的感覺。
http://imgur.com/nlB7RHm
[圖]
 
KH0.2 選擇的取捨是讓人物跟人身上的衣物呈現一致（看到這貧瘠的材質呈現了嗎 XD）
因為他們固定的是人的設計。
本作則因為選擇讓衣物會跟隨比較真實的打光模擬，顯得臉跟身體剩下部分相比就有點奇
怪。不過基本上是小問題。
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/25/2017 13:37:25
推 OROCHI97: 話說這是不是表示，不管是ps4還是pro，都有cpu跟不上gpu的問題，才需要gpu去處理本來是屬於cpu的工作是嗎？37F 02/25 14:32
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/25/2017 15:01:42
推 cjcat2266: @OROCHI97 不是這麼說，CPU和GPU各有所長，一模一樣的小規模邏輯，又需要大量平行執行，比較適合GPU架構
本質上不同的邏輯段落，又需要平行執行，GPU就沒辦法像CPU有效率地運算，CPU每個核心有自己的program counterGPU則是多個核心共用program counter，所以GPU遇到有分岔的邏輯，就沒辦法像CPU樣做邏輯跳躍
GPU的應用已經跳脫畫面運算的侷限
可以把CPU和GPU想成各有所長的互補運算單元
有效安排邏輯片段給適合的單元執行，是programmer的責任39F 02/26 05:00
推 OROCHI97: 推專業！我居然看的懂XDD49F 02/26 08:26
※ 編輯: dklassic (223.137.220.179), 02/26/2017 12:11:50
→ dklassic: 哇，CJ 貓親自回文我就不獻醜了 XD50F 02/26 12:12
推 a83a83cjcj: 推推51F 02/26 12:17
推 VICEFAP: 快推 以防被發現我看不懂52F 02/26 15:33
※ 編輯: dklassic (140.112.253.45), 02/28/2017 13:26:30
推 SweetSixteen: 好文53F 03/08 23:49

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