[閒聊] FFXV 引擎技術分析

作者: dklassic (DK)   2016-12-04 21:32:39
結果我正要開始仔細研究實作方式,Digital Foundry 就貼出分析了 XD
太好了,省時間。
https://youtu.be/L6S8EjxaJHg
基本上可以說是本世代在全面性而言最強的引擎。
為了克服超大場景設計,而有了非常多獨到的畫面效果實作方式。
我再次盡力說得讓大家都好理解 Orz
1. 光線處理細節
Global Illumination(全域照明)
大概在 2007 年以 Crysis 為主開始推行的光線模擬系統。
大致的概念是整個遊戲環境用同一個光源(主要是日光方面)渲染亮度資訊。
由 Crysis 實作的方式是完全動態,也就需要大量的運算資源來即時處理。
另一種方式是可以預先儲存好亮度資訊,但是會花很多的容量。
Luminous Studio 同時使用了動態與靜態資料來管理。
動態的部分就是日光提供的照明,靜態則是每個物件都有預先儲存的亮度資訊。
以提供一個看起來有一致性,同時又不會花很多的運算資源。
應該是本世代最強的處理方式。
Material Based(或稱 Physical Based;根據材質、物理性質的渲染)
這是個本世代企圖要讓 3D 物件光線渲染時可以看起來真的像是那個材質的概念。
Luminous Studio 提供的算是本世代數一數二的實作方式。
每個物件都用極其真實又一致的方式呈現。
Subsurface Scattering
不太確定怎樣翻譯比較好。
這項技術的概念是光線在某些物質上實際上會貫穿到物質內部發生散射。
本世代主要企圖讓皮膚不用依靠預先製作的材質,就可以有自然的光線呈現。
套用這項處理方式的話就可以看起來自然避免人物像是塑膠做的。
另外在車輛烤漆的光線呈現上也有使用到,所以尤其是 Regalia 的烤漆看起來很漂亮。
自製的濕度渲染系統
本世代不算是公定的標準,Luminous Studio 特別實作了一個可以輕易產生濕潤表面的渲
染技術,處理物件(尤其是路面跟車輛最明顯)的濕度表面渲染。
Volumetric Lighting(體積光照明)
基本上就是可以處理像是光線貫穿煙霧的效果,大概是 2011 為主開始推行的效果。
在這款遊戲中也在處理濃霧效果上有不錯的呈現。
Contact Shadowing
某個物件的影子可以打在另一個物件上的技術,主要用在人物跟樹葉上。
動態光線在黑暗場景中可以對其他物件造成影子。
2. 地圖處理細節
本世代在這方面沒有什麼主要的技術。
但是 FFXV 在極大的可是環境下可以處理出很多的細節。
Level Of Detail(LOD;多層級細節)
物件有多種細節版本,讓遠方物件可以用較低複雜度的方式呈現。
藉此提高物件渲染距離,讓玩家不容易注意到物件突然跳出來(pop-in)的狀況。
主要實作對象是植被。
地圖物件極度的豐富。
不過在水都也順便造成 FPS 炸裂就是。
3. 反鋸齒
使用的是 Temporal Anti-Aliasing(時域性反鋸齒)效果非常好。
先前好像有人問實作方式,當然是不知道 FFXV 怎麼實作,不過有這個可以參考:
https://goo.gl/EiAVch
4. 平台一致性
PS4 跟 Xbox One 之間沒有視覺效果層級的移除,主要只有解析度的差異。
5. 人物動畫
所有的人物角色都有複雜的動畫系統,會根據人物的移動速度、方向有非常好的接續。
會動態根據角色重心改變身體動作。
最好觀察的做法是在一個斜坡跑上跑下,仔細盯著看人物轉變上半身的傾斜狀況。
人物模型可以應對外力的施加,應該是整體而言讓戰鬥看起來非常流暢的主因。
人物動畫的適用性
在開放世界架構下仍然可以讓這些東西擴大規模到非常大的敵人角色。
人物細節
頭髮、衣物都用非常高細節的方式晃動著。
6. 粒子系統
無論是即時模擬的粒子特效,或者是煙霧等 VFX 成效都不錯。
看起來不會有扁平或著厚度不足的感覺。
是讓戰鬥系統可以看起來很帥的主因。
缺點:
1.
影子雖然看起來很漂亮,不過影子繪製距離偶爾有點近。
2.
反鋸齒實作強度很高。
與此同時雖然大幅處理掉了鋸齒,但是也讓遊戲畫面看起來整體來說比較模糊。
3.
Lip Sync(對嘴)效果不是很好。
相對整個遊戲的人物動畫系統來說非常突兀。
4.
Screen Space Reflection
有點不確定怎樣翻比較正確。
基本上是處理反光表面(冰、水)的鏡面效果。
Luminous Studio 的實作方式在畫面邊緣會莫名其妙地消掉,看起來很奇怪。
5.
Episode Duscae 試玩版中水面的光線效果比較好。
6.
Texture filtering 的設定值很低。
這個東西是讓材質在原解析度檔案較低時,可以自行渲染補足畫素的手段。
也導致物件表面很容易看起來模糊,PS4 Pro 高畫質模式有解決掉這問題。
這個問題與前面提到的反鋸齒模糊問題加起來,是導致某些狀況下遊戲遠景看起來不是很
好的主因,希望這樣解釋有比較好懂 Orz
7.
由於 Xbox 使用的解析度較低,偶爾會讓 TAA 反鋸齒處理結果看起來很奇怪。
Digital Foundry 跟我一樣都覺得 Luminous Studio 的利用上很神祕。
目前只有 FFXV 預期要使用 Luminous Studio 開發,原本 KH3 也要但是移到了 Unreal

對於一個效果非常好的引擎來說,只拿來開發這款遊戲非常地可惜。
雖然銷量最終很有可能會受到劇情安排不良的打擊,不過還是很希望可以拿來開發更多其
他的遊戲 QQ
然後也很希望可以看到一個 PC 版,考慮是個 DX 環境下的開發產物,應該可以輕易的推
出 PC 版,而且藉由現代電腦效能有非常大的視覺效果增進。
以上提供給各位參考,也請更熟知技術的仍不吝指教~
作者: beminaru (老胖子)   2016-12-04 21:36:00
嗯嗯嗯 假裝看得懂
作者: jior (大J)   2016-12-04 21:36:00
但是....我沒有感覺到Luminous的強大QQ
作者: ksng1092 (ron)   2016-12-04 21:37:00
只看里德地區真的不夠,之前看過一整篇批畫面不行講的全
作者: aa645310 (stockingload)   2016-12-04 21:37:00
強調光影的引擎 酷
作者: ayubabbit (ウォロックが倒せな)   2016-12-04 21:38:00
人臉跟光源應該還挺明顯的...剩下就
作者: forgenius (否雞)   2016-12-04 21:38:00
快推免得人家說我看不懂
作者: dog90224 (DoG)   2016-12-04 21:41:00
你的analysis非常好
作者: scenes   2016-12-04 21:42:00
老實說畫面可以了, 又不是每人都宇智波後代現在ffxv的根本問題是在別的地方, 也就不多說了
作者: xxtuoo (浪費時間不好QQ)   2016-12-04 21:44:00
純推不看w
作者: igarasiyui (かゆい うま)   2016-12-04 21:45:00
這引擎沒說不用阿 reFF7沒使用的原因是XV還沒作完
作者: ksng1092 (ron)   2016-12-04 21:45:00
不過Episode Duscae當物體背著自然光時的效果我比較喜歡
作者: xxtuoo (浪費時間不好QQ)   2016-12-04 21:46:00
誰說不用啊..傻傻的..FFXV-2~N 要繼續用啊w
作者: ayubabbit (ウォロックが倒せな)   2016-12-04 21:48:00
看來這次FF RD群不用背黑鍋了
作者: ksng1092 (ron)   2016-12-04 21:49:00
畫面不能說是最強但真的沒什麼地方可以批啊...除了里德的山以外XD
作者: talan (---)   2016-12-04 21:50:00
文章題的那些技術 很多次世代引擎都有支援吧有哪些是獨到的?
作者: igarasiyui (かゆい うま)   2016-12-04 21:52:00
那是之前TBT的訪談說的 要等XV出才會評估要不要作為SE的通用引擎
作者: kuku321 (halipapon)   2016-12-04 21:54:00
自從把水晶引擎改成Luminous後 TBT的想法就是把引擎開發
作者: kuninaka   2016-12-04 21:55:00
可以用在XV-2
作者: kuku321 (halipapon)   2016-12-04 21:55:00
團隊跟遊戲開發團隊並在一起 加快效率 也因此Luminous是配合FFXV相輔相成的 他當初就有說這個引擎實際上能夠通用的那一刻 就是FFXV上市的時候
作者: kuninaka   2016-12-04 21:56:00
所以比UC4的還強?
作者: ayubabbit (ウォロックが倒せな)   2016-12-04 21:56:00
演算法不一樣就算獨到了啊 理論上
作者: kuku321 (halipapon)   2016-12-04 21:56:00
所以KH37跟REFF7的開發等不了這個引擎 才會先選其他引擎
作者: talan (---)   2016-12-04 22:00:00
那每一家都是都是獨到了阿
作者: cocowing (wing)   2016-12-04 22:02:00
水面反射效果在螢幕兩邊會消失真的很奇怪
作者: kuninaka   2016-12-04 22:03:00
如果只是要比open world game的遊戲,應該是最強沒錯
作者: cocowing (wing)   2016-12-04 22:03:00
不過FFXV人物動畫的細緻度在開放世界應該算最好的了吧
作者: ksng1092 (ron)   2016-12-04 22:04:00
消失就還算好,遠景的水面會反射近景的物體這個才奇怪XD
作者: kuninaka   2016-12-04 22:04:00
3A量產的ubisoft還差很多而GTAV都三年前的遊戲了巫師3應該是美術比較強不過novigrad的規模很驚人,不知道有什麼很特殊技術
作者: e04su3no (鋼鐵毛毛蟲)   2016-12-04 22:06:00
如果要比CG動畫應該是拉 一般過場腳色臉部根本沒甚麼變化 不像TW3那樣每個表情都很有戲我是不知道是腳色性格設定如此 還是SE作不出細微的臉部變化 幾乎每個人表情都一樣
作者: talan (---)   2016-12-04 22:08:00
TW3也是用表情庫搭配手動調整
作者: ksng1092 (ron)   2016-12-04 22:08:00
人物(肢體動作)跟臉部通常是分開講的吧XD
作者: sx4152 (呵呵)   2016-12-04 22:09:00
真心覺得ubi要學EA弄一套固定的強大引擎 能確保品質
作者: kuninaka   2016-12-04 22:10:00
巫師3那是人工去設定的
作者: ashinet (米克)   2016-12-04 22:10:00
反射的確有問題,好文章 精闢的分析
作者: zorroptt (毛毛鼠)   2016-12-04 22:10:00
一開始覺得還好 到第三章就覺得這畫面好猛呀 可視範圍好廣 物件也多 沒空玩時都讓他一直自動開車看風景聽音樂
作者: cul287 (希悠)   2016-12-04 22:11:00
請問同伴AI算引擎的一部分嗎?
作者: talan (---)   2016-12-04 22:11:00
UBI有Massive(全境)、Anvil(刺客教條)、UbiArt(2.5D 雷曼)同伴AI可能會用現成的套件吧 有廠商在賣
作者: zorroptt (毛毛鼠)   2016-12-04 22:12:00
隨便拍都能當桌面 w
作者: kuninaka   2016-12-04 22:13:00
watch dogs又是另一個引擎查到一代是Disrupt,二代應該也是
作者: CactusFlower (仙人掌花)   2016-12-04 22:14:00
唉 什麼時候才會有人真正把重心放在更逼真的物理引擎上呢.....
作者: kuninaka   2016-12-04 22:15:00
FFXV的物理表現不就很逼真了嗎?人物動畫很真實阿,還有料理物理很真
作者: CactusFlower (仙人掌花)   2016-12-04 22:18:00
而且按照全境在E3 2014的示範預告來說 大名鼎鼎的Snowdrop在PC上的實力根本還有很大的潛力空間吧我猜只能說Ubi 優化的功力真的很差啊…
作者: kuninaka   2016-12-04 22:20:00
其實ubisoft遊戲不是用畫面吸引人拉,是CG影片
作者: talan (---)   2016-12-04 22:21:00
TW3的Novigrad 就是"縮水"換得的啊 CDPR講過
作者: kuninaka   2016-12-04 22:21:00
AC到大革命才算是畫面讓人覺得很驚豔,但是效能超差
作者: CactusFlower (仙人掌花)   2016-12-04 22:21:00
更正確來說是打上"Actual gameplay"浮水印的CG預告
作者: kuninaka   2016-12-04 22:22:00
全境封鎖雖然縮水了,實際畫面還是很好我是覺得比watch dogs 2好很多
作者: CactusFlower (仙人掌花)   2016-12-04 22:23:00
成品再好都掩蓋不了不實廣告的事實啊… 看看No man's sky哈哈哈哈哈哈
作者: brian101 (whatever)   2016-12-04 22:24:00
金玉其外敗絮其中,空洞劇情遊戲性,再強cg技術也無用
作者: CactusFlower (仙人掌花)   2016-12-04 22:24:00
好吧No man's sky是糞game我錯惹QQ
作者: ashinet (米克)   2016-12-04 22:25:00
watchdog2有大規模的降低解析度,包含貼圖跟模型面數
作者: alisha2224 (霂楠)   2016-12-04 22:25:00
我覺得拿UBI對比無人深空 是對UBI的侮辱
作者: talan (---)   2016-12-04 22:25:00
Novigrad室內布局非常驚人 整座城市有五千扇門
作者: kuninaka   2016-12-04 22:25:00
The Division 是優化很好喔https://youtu.be/vgCpk36HaOw The Division: Beauty inThe Division: Beauty in the Small Things
作者: talan (---)   2016-12-04 22:26:00
但就是犧牲一些動態光影與改變實作方式換到的
作者: kuninaka   2016-12-04 22:26:00
看了這影片,讓人覺得 watch dogs到底是發生什麼事情
作者: balaking (看八卦長知識)   2016-12-04 22:29:00
推! 專業好文
作者: bf000777966 (joe)   2016-12-04 22:32:00
還是decima engine 比較威
作者: ARX888 (LAEVATEIN)   2016-12-04 22:32:00
一個隨著某款遊戲開發誕生的引擎 除非一開始就有特別做規劃 否則泛用性通常會降低所以往後SE的遊戲是否真的還會實用Luminous 還是未知
作者: yiyeh (NAKA)   2016-12-04 22:39:00
先推在看
作者: kuninaka   2016-12-04 22:44:00
Sucker Punch ...?還以為是Sucker Punch電影遊戲= =原來是說inFAMOUS XD
作者: ssdancer (♪)   2016-12-04 22:47:00
話說死亡之絆也會採用Decima引擎哩~
作者: a83a83cjcj (馬馬虎虎)   2016-12-04 22:47:00
原PO是 Guerrilla Games 的引擎啦https://youtu.be/nhgwoJ5CYOI
作者: blackone979 (歐派は俺の嫁)   2016-12-04 22:48:00
不 Luminous本來就是以汎用為目的開發的 不是只為15
作者: Eric1989528 (EricYeh)   2016-12-04 22:50:00
Decima應該是Guerrilla Games的引擎才對
作者: kuninaka   2016-12-04 22:54:00
水晶工具還有用在FFXIV
作者: talan (---)   2016-12-04 22:56:00
Luminous開發目的就是像寒霜引擎 2011年就有講過了內部使用 不會對外授權 但會給與SQEX合作的外部廠商使用
作者: igarasiyui (かゆい うま)   2016-12-04 22:57:00
主要不是SE近年的3A都是Eidos作的嗎...?既然本社3A遊戲作的少 用到那引擎的機會就少吧
作者: AirRider (又怎麼了)   2016-12-04 22:59:00
嚴格來說Volumetric Lighting 大約1999/2000就已經實作
作者: kuninaka   2016-12-04 23:01:00
FFXV早點作玩,就有機會給本社的DQ和reFFVII還有KH用拉
作者: zorroptt (毛毛鼠)   2016-12-04 23:14:00
可是kh3是用ue4?
作者: kuninaka   2016-12-04 23:15:00
對阿,所以那幾款都用UE阿
作者: HAKUKE (亞流師)   2016-12-04 23:17:00
可以好奇問原po是資工還是電機系的嗎?
作者: ziomatrix223 (Ryuzaki)   2016-12-04 23:18:00
感謝分析,算是能大致理解在講些什麼印象中UC4用TXAA達成反鋸齒,和純TAA又不太一樣
作者: avans (阿緯)   2016-12-04 23:33:00
多謝解說!
作者: ziomatrix223 (Ryuzaki)   2016-12-04 23:35:00
了解,我一直以為TXAA大概是MSAA+TAA這樣的東西XD
作者: lohandon ( )   2016-12-04 23:46:00
推 感謝分享和解說
作者: sora7   2016-12-05 00:02:00
推,雖然看不懂XD.不過整體敘述很棒!
作者: d630200x (DOGE)   2016-12-05 00:05:00
但XV的貼圖滿差的,只有人造物比較好而已
作者: hoos891405 (我也許把你忘記)   2016-12-05 00:20:00
我覺得皮毛超假的@@
作者: MrDisgrace (糞箱ONE買うの?)   2016-12-05 00:41:00
......
作者: Misora (天空 才是夢想的終點)   2016-12-05 01:19:00
原PO已經用夠淺顯易懂的方式解釋了,這並不容易
作者: milkypine (小純葛格)   2016-12-05 01:46:00
印象是有跟nvidia合作不過我沒在正式新聞看過,倒是CEDEC看過一堆炫技全日文加上各種專業術語,所以我都看SE的美術訪談如果想瞭解可以看他的演講
作者: McCree (麥卡利)   2016-12-05 01:52:00
我也覺得比不上snowdrop
作者: milkypine (小純葛格)   2016-12-05 01:52:00
comic fiesta和cedec
作者: yangtsur (yangtsur)   2016-12-05 01:53:00
鏡頭很糟糕。不曉得是否歸引擎管的
作者: igarasiyui (かゆい うま)   2016-12-05 02:01:00
看看遊戲的盒子背後 就有寫了nVIDIA GAMEWORKS的圖樣不過基本上跟PS4沒啥關係 因為PS4是AMD......
作者: maikxz (超級痛痛人)   2016-12-05 02:10:00
重返榮耀
作者: sora7   2016-12-05 02:29:00
哈哈哈,看不懂的原因是專有名詞過多吧? 沒研究的人自然..您的確有解釋,但沒接觸的人難以想像畫面XD,若有圖片/遊戲舉例,自然會清楚許多。但相對的超級無敵費工XDDD本文內容以了解的人為主就好XD,死老百姓就別理他了(欸
作者: yuyuliu (寧靜)   2016-12-05 04:07:00
我死老百姓,就放棄我吧,不用推我,因為我真的看不懂@@
作者: Kamikiri (☒☒)   2016-12-05 05:09:00
XV的運鏡真的是爛到爆炸.....嚴重影響遊戲體驗在開放空間的運鏡就很爛了因為是用第一人稱的邏輯在控制視角導致打那種比較大型或身高比較高的怪 鏡頭就會亂跑加上沒做半透明處理 經常被景物擋住也因此 在室內的時候鏡頭也沒辦法靠穿牆來處理視野不夠的問題 我還真沒玩過運鏡這麼爛的ACT.....
作者: peatle ( ̄︶ ̄)/\( ̄︶ ̄)   2016-12-05 09:30:00
覺得FFXV似乎沒有套用ambient occlusion,人物面孔看起來很平面,像是突出在背景之外喔,影片有提到有使用,我錯惹Pro版的材質過濾看起來好很多啊,沒有PS4柔焦問題
作者: mild7no1 (地虎人)   2016-12-05 10:03:00
不管啦!FFXV就是糞作!秒買秒賣!銷量沒救了!
作者: Alderamin (Alderamin)   2016-12-05 11:53:00
AMD再綁GF.......嗯........
作者: kuninaka   2016-12-05 12:03:00
PS4 Pro的APU是TSMC生產
作者: unorthodoxy (啡墊辛)   2016-12-05 14:52:00
不知之後會不會加入像頑皮狗一樣的技巧去消除擋鏡頭物件&不耗資源
作者: HolyBugTw (HolyBug)   2016-12-06 10:18:00
不覺得寒霜會比較差
作者: Bencrie   2016-12-06 12:29:00
Temporal => 時域文中的 filtering 倍率是在說 anisotropic filtering 吧非均質/異向過濾,用來處理透視變形情況下一般均質過濾造成的過糊現象。

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