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打造更真实的虚拟世界:如何用好光线追踪技术?

时间:2022-01-20 13:38:15 来源:NC游戏网 作者:

“光线追踪”是近年来业界最热门的话题之一。通过实时光线追踪技术,使游戏画面和场景更加自然和逼真。另一方面,光线跟踪技术由于计算量大,往往对硬件性能要求较高,导致帧掉落现象。腾讯互动娱乐NExT Studios高级技术美工谢远在演讲中详细阐述了《Light chase》的优势和优化。谢远在演讲中以腾讯NExT工作室出版的《重生的边缘》为例,介绍了光跟踪技术的常见形式,如环境遮挡、阴影、反射、全局照明等。他展示了该技术如何恢复游戏屏幕的灯光和真实感,最终使游戏屏幕更加逼真和详细。游戏中的光线追踪最困难的部分是全局物体的漫反射效果和自然光的效果,以及前所未有的实时渲染计算可能会带来巨大的性能损失,以至于许多玩家都知道令人讨厌的“RTX ON FPS OFF”meme。“光线跟踪为现实世界打开了一扇门,”他在演讲中说,“但尽管光线跟踪很好,但如果不将其优化到我们需要的性能标准,就无法推广它。”他根据自己的经验,提出了几种优化光线跟踪的方法,在不牺牲性能的情况下实现光线跟踪,比如关闭反射阴影的计算,限制RT反射计算的最大距离,以及在没有半透明物体的场景中关闭半透明反射的计算。

  打造更真实的虚拟世界:如何用好光线追踪技术?虽然光线追踪可以打开通向现实世界的大门,但它并不局限于具有真实感的游戏。它也可以用于二维游戏。作为一款双元素风格的RPG游戏,《王牌战士》独特的艺术风格和表现力也征服了大量玩家。腾讯魔方工作室集团王牌战士项目总监谢海天在演讲中谈到了动画渲染中的光线追踪,并详细解构了游戏色彩、造型、动画背后的“黑暗技术”。为对于卡通风格的游戏来说,改变角色颜色的能力需要在漫反射环境中处理颜色对比的强度。但是,由于动画渲染的光线追踪关系并不是基于物理真实感,所以需要直接指定渐变的形式,以更详细地展现动画人物。结束时讲话,谢海说,“所谓的黑科技,这是因为我们在做什么,也没有前辈所做的一切,卡通渲染充满未知变量,我们正在寻找各种工具和路径来达到效果,通过研究工具,想要达到很好的照片每个人”。技术进步是游戏产业发展的重要驱动力,随着硬件升级、用户需求的变化,改变游戏已经不仅仅是趋势,而是每个人都应该面对的现实,尖端技术的运用可以让更多的开发者打造更好的游戏体验,而光线追踪技术则是构建真实游戏世界的好尝试。

  打造更真实的虚拟世界:如何用好光线追踪技术?角色和动作是最容易让玩家产生沉浸感的元素,但对于许多游戏,尤其是动作游戏,角色行为通常需要大量的制作资源,这不仅会增加开发成本,还会减缓项目进度。在角色动作的表现上,动作捕捉可以节省开发团队的人力和时间。腾讯互动娱乐光子学技术中心的运动技术总监Kevin Wang在他的演讲《Cut corners to Make virtual reality More realistic》中,分享了他20多年的运动捕捉技术经验。凯文·王不仅参与了电影《阿凡达》,也参与了搁浅死亡,“战争之神”,和“最后的幸存者”动作捕捉的杰作,他提到在动作捕捉游戏的价值,发展动作捕捉可以节省人力、时间和成本,可以以最快的方式实时渲染概念,可以用相同的动作捕捉数据拍摄不同的镜头,可以使用多个角色替身,可以实现更真实的细节。
但动作捕捉并不简单拍摄视频还需要为不同类型的动作捕捉做大量的准备工作,如光学相机标定、准备反射球、拍摄关节动作等。在他的演讲中,Wang提到并不是所有的东西都可以用于动作捕捉,动作捕捉数据需要经过后期处理,如数据清理、动作清理、摄像机确认和动画增强,才能真正用于游戏中。

  打造更真实的虚拟世界:如何用好光线追踪技术?捏脸之所以成为MMO游戏的标准特征,原因很简单:它是角色面部表情的表现,使其有别于同类游戏,也是游戏整体实力的关键。在TGDC 2020在线大会上,腾讯互动娱乐研发效率部高级技术艺术家刘凯分享了FACS测量系统,从五感、情感、嘴型三个方面创作了独特的面部艺术,并介绍了超人的优势和应用技巧。自主研发的一站式面部技术解决方案刘说,在实际的项目开发,证实并遵循一组艺术标准是非常重要的,可以改善团队沟通的效率和游戏动画,和FACS在许多游戏公司使用标准的系统,为了帮助高质量生产的艺术,腾讯娱乐各研发效率独立研发超人面部动画流水线工具。通过自动化技术的探索和沉淀,超人工具可以支持骨架框架和Blendshape之间的数据交换,可以用于不同风格的各种角色。仅需两步即可完成操作,开发效率提高10倍以上。刘凯在演讲结束时表示:“技术将改变未来。它渗透到游戏的艺术开发中,通过使用工具的能力,它让艺术超越技术限制,专注于艺术表达。”

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