PS5、Xbox SX香爆了！未来游戏会有何惊人变化

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来源：互联网
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2020-12-12
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[PConline 杂谈]今年对于游戏玩家来说，绝对是一个值得纪念的年份。在PC领域，AMD和NV发布了新一代的RDNA2和安培GPU，将游戏图形性能提升到了一个新的层次；而在主机领域，索尼和微软也进入了次时代，PS5和Xbox SX已经分别上市，引发了抢购狂潮。无论你是PC玩家还是主机玩家，都能找到专属于你的欢庆日。

Xbox SX和PS5均已亮相，但你可知未来游戏会有什么惊人变化？

回顾整个游戏史，新硬件一直是推动者游戏进化的重要动力，而近年来，互联网催生出了大量新型商业模式，也在很大程度上影响了游戏的形态。在PS5、Xbox SX这个世代，游戏又会有怎样的突破性进步或者是改变？未来的游戏会更加震撼人心吗？今天，就一起来谈谈吧！

突破游戏画质的天花板

这是任何玩家都知道、每次游戏硬件换代都会带来的提升，但实在是不得不提。实际上，这次游戏画面的提升，对比之前的确具有突破性的意义，其原因就在于本时代游戏终于会普及光线追踪技术。

为什么说光线追踪如此重要呢？如果你有关注过游戏图形技术的发展，应该会知道游戏画面在很多年都没有本质上的提升了。

2007年的《孤岛危机》画面，现在的游戏对比这十年前的游戏，画质并没有质的突破

多年以来，3D游戏将画面呈现在玩家面前，使用的技术是“光栅化”。光栅化是一个比较抽象的概念，大家可以简单理解为3D图形的2D化，将3D模型拍扁了，就变成2D了——我们在屏幕看到的画面是2D的嘛。

光栅化的简单示意图，将3D空间的矢量图形投射到平面上，成为2D栅格位图

游戏画面的光栅化渲染着色，大致相当于是以3D建模为依据，描绘出了2D的线稿（形状），然后再根据各种信息往稿子里面填色，例如某片像素的深度信息告诉电脑，这里能不能被光线照到，然后电脑就决定为这片像素贴上半透明的黑色/白色的光影贴图，模拟出阴影/亮面，就形成了简单的光影效果。

一个简单的光栅化渲染流程示意图：确定3D顶点→3D建模→光栅化→像素着色→2D图像

基于这个原理，很难做出非常拟真的光影效果。目前大家在游戏当中看到的光影效果，往往是利用光照贴图（Lightmap）来模拟的，光影并不是实时计算出来的。尽管很多游戏带有灯照、火光乃至天气之类的系统，光影会产生变化，但这依然只是预先渲染好的光照贴图，只是根据不同的情况贴不同的图而已。

游戏画面之所以有立体感，光照贴图居功至伟，但这并不能获得完美的效果

光栅化贴图模拟光影存在很大的局限，例如对光的镜面反射不能完美模拟——游戏一面镜子打破了，碎片不能继续当镜子用；又例如对光的漫反射模拟得不够生动，毕竟光影效果只是贴图，很难对光源色、环境色进行精确模拟。而光线追踪的出现，则改变了这一切。

和光栅化不同，光线追踪终于可以真正地从原理上去模拟光影，而不是像光栅化那样用贴图来模拟。这意味着游戏可以真正地去渲染一束光，在场景中到底能产生怎样的色调、明暗。这样得来的光影效果，肯定比预先制作的光影贴图来得更加可信，毕竟你无法为无数种光照情况都准备相应的贴图或者贴图的变化。从原理上来看，光线追踪技术无疑能为游戏带来更高的画质上限。

为何《战地》的光线追踪演示会强调水面反光？因为传统的贴图很难完美做到这点

今年诞生的新硬件，无论是PC平台的显卡还是新的主机，都已经能支持光线追踪。尽管受限于性能，当前的光线追踪游戏仍需要大量使用光栅化渲染，但画面的天花板的确已经到了突破的契机。期待未来有更多画面能以假乱真、甚至达到照片级画质的游戏吧。

颠覆体验的游玩流程

不知道大家有没有思考过这样一个问题：为什么游戏非得有关卡？为什么每道游戏关卡都需要读图？这些流程似乎理所当然，但是它们真的是必须的吗？随着近年来游戏地图越来越大，读图的问题显得越来越突出，关卡的切换过程令人等得烦不胜烦。次时代的游戏，终于要终结这一切了。

就算换上了SSD，读图仍需要等待好一段时间

游戏之所以会有读图、关卡这样的流程，是和传统游戏硬件的I/O机制有莫大关系的。在传统的流程中，数据存储在硬盘上，玩游戏数据得先从硬盘读取到内存，然后经由CPU分配，再传输到显存中，最后由GPU来进行处理。知道了这点，我们来分析一下游戏为什么需要读图和关卡。

·为什么游戏需要读图？传统游戏硬件使用HDD，HDD的特性是持续传输大文件性能较强，而随机传输零散的小文件需要冗长的寻道时间，速度非常慢。因此，游戏会将纹理等数据打包在一起，统一读取到显存后，再解压交给GPU处理。这个从硬盘读取到内存、显存再解压纹理包的过程，就体现为读图。

某PC游戏中的纹理文件，其实是一个纹理包，要输送到显存解压

PS4等机器仍使用HDD，如果纹理不打包分散存储，那么HDD冗长的寻道时间，会占据更多读图时长

·为什么游戏需要关卡？显存的大小是有限的，这意味着游戏单次从硬盘读取的数据不能太多。显存有限，制约了游戏场景不能太过于庞大，因此游戏需要分割成为多个关卡，让玩家依次体验不同场景的内容，这就是游戏关卡存在的内在技术因素。

而在次时代游戏中，情况发生了改变。无论是PC平台，还是游戏主机，SSD都成为了标配。而SSD没有HDD冗长的寻道时间，零碎小文件读取速度成百倍上涨。而针对这点，PC和游戏机的GPU引入了直接读取SSD数据的技术。

DirectX Storage。这是微软推出的DirectX API，让PC游戏的数据传输绕过CPU，直接传输到显存供GPU使用。目前AMD和NV新发布的RDNA2和安培GPU双双支持DirectX Storage，不过尚未有游戏使用该API。

RTX IO示意图，数据可以直接从SSD传输到显存

主机平台上，PS5和Xbox SX也支持类似的技术。以PS5为例，在PS5发布会上，索尼着重强调了PS5独特的I/O架构，甚至还有专门的主控可以加速GPU对SSD数据的读取。

PS5的存储架构，GPU能更直接读取到SSD的数据，SSD的主控也提供了解压纹理包的功能

GPU可以直接读取SSD的数据，带来什么好处呢？其实就是解决上文提到的两个问题。

·消灭读图。SSD没有HDD冗长的寻道时间，游戏数据可以分散存储而不需要打包。当GPU需要某部分数据的时候，直接读取即可，如此一来，就没有了统一载入也就是读图的过程。

在PS5中，SSD的作用在某种意义上，更像是显存，很大程度省略了数据统一载入显存的读图过程

·解除场景规模限制乃至消灭关卡。例如在PS5中，场景所需要的数据分散存储在SSD中，实际需要的时候才会实时读取，这些数据再无必要一次性载入显存，大大减轻了显存负担，也令更大场景的制作成为了可能。在这种情况下，显存大小不再成为场景的限制，游戏甚至不需要关卡，玩一部游戏就如同看一部电影那么顺畅。

虚幻5引擎的官方演示，运行于PS5实机上，可以直接跳转到7:50，体会一下无缝大地图的高速移动

可以说，新的游戏硬件存储结构，可以让游戏的游玩流程产生翻天覆地的变化，游戏的场景可以做得非常非常大，而且没有了读图和关卡。电子游戏作为虚拟世界在显示的投射，在本时代将会在流程上，给予玩家前所未有的沉浸感！

打破游戏制作的成本魔咒

关注游戏业界的朋友应该会知道，现在要打造一个游戏大IP，已经越来越难了。原因很简单，游戏的制作成本正在飙升。

在FC红白机时代，几个人十几个人，就可以拉起一支队伍，做出享誉世界的游戏；到了PS2时代，3D游戏开始涌现，工作室渐渐成为了游戏名作的标配，而游戏的开发成本也已经明显跃升，正经的3A大作没个百万美金喂进去，很难有所产出；到了PS4/Xbox One这个世代，一线3A游戏开发成本上千万司空见惯，GTA这样的巨制更是分分钟上亿。

开发成本如此昂贵的游戏，依然一盘卖60美元（本世代定价上限终于涨到70美元，杯水车薪……）

游戏硬件的算力越来越强，这让游戏变得越来越复杂、越来越逼真的同时，也带来了一个显而易见的副作用——游戏开发成本大大飙升。为了喂饱越来越强的游戏硬件，游戏建模需要更精细、贴图需要更高清、动作需要更拟真、物理需要更写实、AI需要更聪明……

最直观对比：2020年的《最终幻想7：重制版》和1997年的《最终幻想7》原版，这能是一样的工作量？

现今，一线游戏分工细致、制作周期冗长，游戏项目管理难度和以前不可同日而语。规模较小、资金短缺的中小型团队，已经没有能力去支撑制作一款3A级别的游戏作品。就算是大厂商，也屡有翻车现场——看看日系大厂SE的《最终幻想15》灾难一般的开发历程，就知道现今开发一款3A游戏是多么艰巨的工作了。

此情此景下，游戏变得愈发慎重起来，研究创新性的新玩法、开发新的大作IP，成为了只有极少数巨头才玩得起的冒险行为。既然前作卖的不错，那么为何不继续出续作呢？既然老游戏口碑很好，那不如复刻一下出个重制版；既然开放世界广受欢迎，那不如啥游戏都做成大地图，随便设一些找人寻宝送信任务，管它好不好玩，反正玩家们看看风景就很开心……

开发新作那么贵那么冒险，还不如随便弄点重置冷饭，骗骗老玩家算了，真实个父马可亲的决定……

很多玩家都感叹，好玩的游戏越来越少，3A游戏俨然就像流水线生产的换汤不换药的工业制品。当前，最火的游戏是《使命召唤》、《战地》这样的工业化流水线产物。年复一年的续作、数之不尽的DLC、贵得就像是智商税一般的豪华版，都是游戏制作成本飙高、游戏价格一成不变、游戏市场停滞不前的产物。PS2时代百花齐放，“所有游戏在这里集结”的盛况，已经一去不复返。

PS4时代的游戏数量其实不如PS2时代来得多

但是，得益于新的开发引擎，这一情况可能有所改观了。

例如在虚拟5引擎中，引入了游戏制作流程作了大量自动化动作。针对多边形建模繁琐、需要同时建高低模的问题，虚拟5引入了“Nanite虚拟微多边形几何体”，导入高模即可自动生成低模，省去了大量建模步骤；针对需要为不同光照环境烘焙大量贴图的问题，虚幻5引入了“Lumen全动态全局光照”，光影效果所见即所得，制作时即可预览到最终效果，效率大大提升。此外虚幻5还改进了动作系统，引擎支持自动调整IK……这些都很大程度上将游戏制作从机械重复的流程中解放出来，让游戏制作者有更多精力去钻研玩法机制这类真正体现创造性的工作当中。

虚幻5的“Nanite虚拟微多边形几何体”，可以自动将影视级的高模自动压缩成为PS5也能跑顺畅的低模

虚幻5的“Lumen全动态全局光照”，能够根据情况来自动调节光源

可见，在虚幻5为代表的新一代游戏制作引擎面前，游戏制作是更利好于中小游戏开发团队的。中小游戏开发团队不需要高成本，也可以制作出足够精良的画面，团队可以投入更多精力到美术、关卡、玩法设计上，让游戏制作的核心回归到“玩”，而不是堆成本。

虚幻5解决了中小开发团队起步资金的问题

新的游戏引擎将革新游戏制作的流程，游戏业界是否能摆脱3A游戏的高成本魔咒？或许希望就在这一世代。

步步推行的数字版游戏和订阅制

这是一个近年来显而易见的潮流，特别是微软，对于推行数字版游戏和订阅制可谓是不遗余力。而在最新一代游戏主机中，无论是索尼还是微软，都推出了不带光驱的纯数字版，游戏光盘是否即将走下历史舞台？这成为了很多玩家都关心的问题。

PS5和新Xbox都推出了无光驱纯数字版游戏机，业界推行数字版游戏的力度变得愈发强大

对于主机厂商来说，推行数字版游戏拥有许多优点。

·不再需要光驱等硬件，降低成本和故障率。PS3的BD光驱让售价居高不下、直接影响市场表现，而PS4则遭遇了吐盘故障，纯数字版的主机不再会有这些困扰。

即使是PS4这样的成熟机型，也出现过自动吐盘这样的经典光驱故障

·发行更方便，减少中间环节。游戏直接通过在线商店分发，不需要中间商。