镜之边缘画面与UE3引擎技术：国外杂志专业文章 - 中文翻译版

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镜之边缘画面与UE3引擎技术：国外杂志专业文章 - 中文翻译版

作者：Anil Laud (Siggraph世界计算机图形协会专家)
翻译：小林

镜之边缘采用了虚幻(Unreal Engine 3)的改进版引擎，并加入了Digital Illusion CE AB自行开发的光照烘焙系统插件(UE3 Render to Texture Baking Plugin)。这项技术可以弥补虚幻3引擎本身对于：动态全局光照与高精度动态阴影渲染支持的缺陷。利用NVIDIA Quadro Plex VCS视觉图形工作站的CUDA高效率计算出游戏场景全局光照信息，并利用UE3 Render to Texture Baking Plugin进行光照信息的贴图存储。然后将带有光照信息的贴图反贴回场景。

之前Valve Software的半条命2(Half-Life 2)系列同样也是采用此贴图技术，由于当时游戏开发中利用CPU来计算光照信息贴图，关系到产能与效率的关系，为了缩短开发周期，半条命2里并没有采用最高精度的光照信息贴图计算。直到NVIDIA CUDA的出现，高效率的计算弥补了这一缺陷，游戏开发者可以在极短的时间内利用NVIDIA Quadro Plex VCS在NVIDIA CUDA环境中制作出一套带有光照信息的贴图库。大大提高了制作周期与工作效率。

镜之边缘整体在静态状态下来看更接近真实的自然光照，而本身游戏场景中除主角个别角色外，几乎没有任何动态光源计算，在动态状态下给人不真实光照的破绽很明显，阴影与光照强度都被一张光照信息烘焙贴图替代，然后加入了顶点象素渲染(Vertex and Pixel Shaders)来提升烘焙贴图的细节品质。但从严格的意义上讲，镜之边缘所采用的图形技术并不先进；而且是非常落后的老技术。



而Digital Illusion CE AB为何要在镜之边缘中采用这个技术的原因，主要的原因与弊端：

1)金融危机阶段，节省开支。制作效率高，开发成本低
*在极短的时间内利用NVIDIA Quadro Plex VCS在NVIDIA CUDA就可以快速生成整个场景的光照贴图。而不用复杂的光照阴影程序编写与计算以及测试纠错，节省更多开发时间，缩短产品上市周期。所以从图形业界专业角度来说，镜之边缘是一部成本极低的游戏。

2)弊端：有经验的玩家会更明显的发现，游戏在动态效果上会给你死气沉沉，缺乏生命，毫无生机，缺乏真实动态光照与阴影的合理效果与体验。同时，由于采用了整体光照信息贴图，部分物体无法加入物理互动，比如：箱子，物品，垃圾桶等。如果加入了这些物体的物理互动，整个统一场景的光照信息贴图就会打乱发生错乱。所以游戏中只能加入附属物件的物理效果，比如粒子流体(Fluid Particle)与刚体碎片(rigid body)以及动力学布料(dynamics Cloth )。

结束语：从专业角度与综合表现力来看，Unreal Engine 3与Cry Engine 2相比至少还有4-5年的技术差距。Unreal Engine 3虽然经过多年的改进与修修补补，但由于引擎内核技术的落后，还是无法弥补在全局动态光照与全局动态阴影以及高级物理互动的缺陷。