《战地5》光线追踪性能为何令人失望？

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《战地5》首发落地了nvidia rtx光线追踪技术，各种测试纷纷出炉，整体看起来nvidia的光线追踪首战并不是很令人满意，似乎没有宣传的那么美好。到底为什么呢？

今天要来谈谈的是大家都很熟悉的eurogamer，他们虽然文章看起来总是很长，但是内容还是蛮详实的，而且他们的版面图片浏览应该是有特别的代码，观察效果对比很方便。

他们之前在测试《战地v》光线追踪性能的时候有谈到很多细节，比如说性能部分，我们都知道尽管现在能跑光线追踪的显卡就三款：rtx 2070、rtx 2080、rtx 2080 ti，但很明显他们还有性能优化的空间，这方面eurogamer在最近的文章中有谈到很多，而且还邀请来自ea dice的工程师yasin uluda来谈到很多性能优化的问题。

比如说在这次的这篇文章当中，eurogamer就提到在很多时候，游戏因为各种错误会渲染出远远比实际需要的多得多的光线，再加上其他的问题，所以会对性能有较大的负面作用。

比如说包围盒（bounding box）错误而造成的性能流失，或是因为可破坏地形的渲染，或者是特定位置营造的假的上帝光（god rays）、特定类型的植被都会造成性能的不必要流失，让游戏渲染比实际需要的多得多的光线（rays）。

所以在不同的地图会有不同的表现，比如说沙地、泥土、雪地、岩石覆盖较广的地图表现会稍高，但是在较为复杂的地图，比如说我们测试的鹿特丹地图，性能就会受到稍大的考验。

这次跟yasin uluda的谈话内容首先开场就是比较硬核的问题，我看原文都需要稍花些时间才能理解。首先开场的问题是，目前不用的四种光线追踪选项：低、中、高、特高分别有哪些区别，而答案是这样的：

low: 0.9 smoothness cut-off and 15.0 per cent of screen resolution as maximum ray count.

med: 0.9 smoothness cut-off and 23.3 per cent of screen resolution as maximum ray count.

high: 0.5 smoothness cut-off and 31.6 per cent of screen resolution as maximum ray count.

ultra: 0.5 smoothness cut-off and 40.0 per cent of screen resolution as maximum ray count.

大家可以看到，四种选项最大的区别是前面的smoothness cut-off，还有后面的ray count。

喜欢研究图形学的读者们应该知道，图形渲染跟现实的物理、数学是脱不开关系的，所以游戏画面中看到的反射画面、光线投射的背后都是复杂的积分公式，通过它们来定义物体的表面材质，并以此来定义反射情况。

最典型的就是表现光滑程度，之所以我们以前总是会觉得虚幻引擎3会表现比较黄、比较油，就是表面的材质定义有问题。

这里的前半句描述的smoothness cut-off就是指光滑程度，也就是用系数来描述光滑程度，0.9就是指那些比较光滑的表面，例如玻璃、铝合金、银，而如果有0.1的话，就应该是指岩石、水泥、石灰这些表面粗糙、很难反射的物体。

后半句则是描述分辨率与光线的关系，比如说1920*1080，简略来看就是200万像素，如果是1：1，或者是100%定义话，就是每像素对应一道光线，则同屏需要200万以上的光线，15%则就是采集屏幕分辨率15%的光线。

所以简单来说，特高画质对应的是最繁多、最复杂的反射情况，而且需要绘制最多的光线，而反过来，低画质则是对应最简单、最少量的反射情况，而且需要绘制的光线最少。

但尽管如此，目前《战地5》还是有使用不少不错的性能优化技术的，比如说目前使用的super tiles，这是一种可以帮助实现重新指令光线的技术，这技术描述起来有点复杂，说简单点就是利用相似的位置，能够绘制类似的光线、三角形，对于材质缓存跟指令缓存都很友好，所以应该是一种减轻工作量的技术，尤其是对rt core这种硬件级的加速核心很友好。

另外还有一些优化光照性能（lighting performance）的技术，能够将不同的光照、立方贴图做成类似方格坐标的架构，所以非阴影光照、阴影光照、箱式立方贴图（box cubemaps，我其实不知道怎么翻译），至于这样有怎样的效果没有具体说，但最后就是会处理信息快一些。

此外还有nvidia提供的“variable rate ray tracing”。

因为原文实在是很长很复杂，短时间要看完难度很高，大家可以。

文章后面的很多篇幅都是关于未来的性能优化安排，看起来ea dice自身是知道问题所在的，但很多技术看起来都相当复杂。

 

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