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在2002年，最優(yōu)秀的CRPG游戲除了《地牢圍攻》和《無冬之夜》之外，還有Bethesda的《晨風(fēng)》?！冻匡L(fēng)》采用了先進(jìn)的游戲引擎，盡管對系統(tǒng)的要求非常高，但玩家們普遍覺得這是值得的。該游戲贏得了眾多獎項(xiàng)，并推出了兩款擴(kuò)展包。如今，Bethesda即將完成《上古卷軸》的最新作品——《上古卷軸：地獄》。如果你將畫面細(xì)節(jié)降低，即使是今天的高端顯卡也能順暢運(yùn)行。為了探討這款PC和Xbox雙平臺游戲的人工智能和物理系統(tǒng)等方面，我們對開發(fā)者進(jìn)行了采訪。Gavin Carter慷慨地為Beyond3D的讀者回答了以下問題。

能否介紹一下你們使用的動態(tài)陰影技術(shù)？它們看起來有點(diǎn)像陰影貼圖。

的確，它們是一種陰影貼圖，但與我們在E3上看到的有所不同。在最初的陰影測試中，我們在游戲中的每個表面都使用了立體貼圖（cube maps），但在進(jìn)一步測試中發(fā)現(xiàn)，這并不是一種實(shí)用的解決方案，因?yàn)樗俣忍?。于是我們改為為每個角色直接使用陰影貼圖（shadow maps）。系統(tǒng)支持完整的自陰影效果，我們通過多重采樣（multiple samples）和深度比較（depth comparisons）來實(shí)現(xiàn)柔和的陰影效果。在保證效率和效果的前提下，我們最終開發(fā)出一個能夠普遍支持地獄中多種環(huán)境的系統(tǒng)。

各種配置的計(jì)算機(jī)都能看到動態(tài)陰影效果嗎？即便在低端機(jī)器上效果可能略有縮水。還是說動態(tài)陰影只是為高端機(jī)器量身定制的？與第三代相比有什么質(zhì)的提升？

各種配置的系統(tǒng)都能夠展現(xiàn)動態(tài)陰影效果。低端機(jī)用戶可以通過禁用自陰影和柔和陰影，或調(diào)整角色接收陰影的數(shù)量來提升速度。與《晨風(fēng)》相比，進(jìn)步是顯著的。我們不再使用模板陰影（stencil shadows），現(xiàn)在的系統(tǒng)以更小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)了更好的效果。此外，陰影現(xiàn)在使用的是世界坐標(biāo)系，而不是《晨風(fēng)》中使用的屏幕坐標(biāo)系，這使得我們可以增加一些新效果，比如逐漸消失和隨距離模糊的陰影邊緣。

你們是否對一些靜態(tài)陰影使用了預(yù)計(jì)算技術(shù)？如果使用了，它們與動態(tài)陰影結(jié)合得如何？

我們沒有使用任何預(yù)計(jì)算陰影。主要原因是預(yù)計(jì)算陰影貼圖與我們的動態(tài)陰影技術(shù)結(jié)合得不好。此外，完全使用動態(tài)陰影方案的好處在于我們的藝術(shù)家可以在一個更靈活、所見即所得的環(huán)境中創(chuàng)造出他們理想的場景。

在最近的一次采訪中，你提到《地獄》中物體表面使用了多種光照效果（例如法線貼圖和平行貼圖）。你是如何處理平行貼圖的交界和曲面變形問題的？

在高端顯卡中，我們通過逐像素而不是逐向量進(jìn)行可見向量計(jì)算（eye vector calculation），以避免貼圖扭曲的問題。有些貼圖扭曲是無法避免的，無論使用何種顯卡都無法解決。不過通常這種問題不明顯，除非你將鏡頭非常貼近貼圖觀察。我們的藝術(shù)家很快掌握了哪些效果看起來好，哪些效果不好。T形貼圖在進(jìn)行任何光照計(jì)算時(shí)總是存在問題，因此我們在藝術(shù)設(shè)計(jì)階段通過避免制造這些問題來解決。

《地獄》似乎是首款在發(fā)售時(shí)就具備完整HDR特性的游戲。你能談?wù)勀銈兊木唧w實(shí)現(xiàn)方法嗎？是否使用了浮點(diǎn)混合（fp blending），可以在像素渲染下進(jìn)行混合嗎？《地獄》使用了浮點(diǎn)貼圖嗎？

在《地獄》中，HDR技術(shù)采用了浮點(diǎn)貼圖以提升精確度，并且還使用了浮點(diǎn)緩存混合。由于我們的場景非常復(fù)雜，硬件需求會很高，如果在像素渲染階段進(jìn)行混合的話。

你們計(jì)劃使用哪個版本的渲染引擎（Shader Model）？在最近的一次訪談中，你提到過使用渲染引擎3.0。你們是為了提升速度才使用3.0，還是利用了其中的特定功能，比如在頂點(diǎn)渲染中的貼圖獲取？

我們計(jì)劃使用渲染引擎版本2.0到3.0。渲染引擎3.0的優(yōu)勢在于其編程可以使用分支和循環(huán)，盡管我們主要是為了提高效率。在3.0中，我們能夠在一個處理階段解決所有光照問題，包括混合物體的光照。

請分享一下在不同渲染引擎版本中實(shí)現(xiàn)相同效果的體驗(yàn)。

通常，我們最初會在腦海中以2.0標(biāo)準(zhǔn)編寫渲染。在3.0版本中，由于能夠提高效率，將不同處理過程合并，編寫代碼變得更加有趣。盡管有時(shí)我們需要做一些完全相反的事情，這很痛苦，但我們盡量避免這種情況。

從截圖中可以看到世界的細(xì)節(jié)非常豐富，確保能見度顯然至關(guān)重要。你們是否使用了什么先進(jìn)的技術(shù)？例如入口裁剪？

我們主要依賴于LOD模型，當(dāng)一個物體距離足夠遠(yuǎn)或清晰度足夠低時(shí)，會減少其面數(shù)，從而降低光照、幾何和渲染負(fù)荷。我們還采用了簡單快速的隱藏面剔除。重申，我們的目標(biāo)是在不限制藝術(shù)家創(chuàng)作自由的情況下優(yōu)化系統(tǒng)。

在之前的訪談中，你提到了使用多線程技術(shù)來加快新區(qū)域的加載速度。對此，你認(rèn)為其他不那么顯眼的硬件因素，比如內(nèi)存速度、CPU L2緩存、AGP/PCIe速度，有多重要？

優(yōu)化是一項(xiàng)綜合性的任務(wù)。例如，我們花費(fèi)了一些時(shí)間來優(yōu)化代碼以避免L2緩存丟失并提高效率。我們嘗試在每種硬件上進(jìn)行優(yōu)化，整體速度因此可以得到顯著提升。

我們很好奇平均每個屏幕包含多少三角形和頂點(diǎn)？游戲中大約會有多少頂點(diǎn)渲染，你們平均使用了多少像素和頂點(diǎn)渲染指令？

我們的三角形和頂點(diǎn)數(shù)量略高，但依然在微軟和主流顯卡公司的下一代開發(fā)推薦值的范圍內(nèi)。關(guān)于像素渲染，如果考慮到不同顯卡組合帶來的變化，可能會出現(xiàn)上百種情況。通常情況下，主要的渲染效果大約有25種。針對不同的渲染模型，我們使用了不同數(shù)量的指令，因此在高性能顯卡上，低端的2.0渲染和3.0光照渲染可以非常緊密地結(jié)合在一起。