【怪物猎人崛起】扎实的帧数，但代价是什么？

GuardHei

大部分在ns上看中画质和世界规模的游戏都很少考虑1080p，往往都是900p动态分辨率。比如荒野之息，龙之信条，还有上古卷轴这样的。更有甚者，像xb2和xb1de，为了上特效，主机模式下最高只有720p。而卡普空在去年的采访里表示mhr在主机模式下目标1080p的分辨率，我是相当的惊讶。怪物猎人崛起，这个乍一看相当本世代的游戏，选择1080p的分辨率是相当奇怪的。ns本身机能的上限就在那，拉到这么高的分辨率，那往往就意味着放弃了特效。在刚放出mhr pv的时候我就对游戏的画质失望过，当时我想着，与其1080p，为什么不考虑810-900p，但是提高特效呢？

等到demo拿到手后，不得不说，mhr跑的帧数是非常稳定的，无论是多人还是单人，基本上都稳稳把持在30fps。那卡普空是怎么做到的呢？我看泥潭里有不少人表现出对ns能跑这个画面的游戏感到不可思议，所以特地来写了这么个帖子。

那么，卡普空是怎么做到的呢？好吧，它其实没做到的。
这里挪用下VG Tech的数据。主机模式下828-756p，ui是完全1080p渲染。掌机模式下是648-576p，ui是720p渲染。其实我一开始用掌机模式玩的时候就已经感觉到没有720p了，感觉画面是比较糊的。没想到的是，主机模式竟然连900p都没有，大部分情况下连810p都不能保持的样子。喂，卡普空，不是说好的1080p吗？难道ui 1080p也算1080p？

不过也有不少人觉得画面其实挺清楚的。实际上我在玩主机模式的时候，觉得确实没有1080p，但体感也好像有810p以上的样子。研究了一下，一个可能原因是mhr用了一个锐化的滤镜，而且这个滤镜是在镜头静止下来的时候是最强的，运动画面下我似乎没看到很强烈的锐化的artifact，运动一结束，锐化带来的黑线之类的就变得明显了起来。（不过这点我又不能百分百确定，也有可能是我显示屏自己有个锐化效果，这年头你也不知道你的显示屏的“游戏模式”到底做了什么处理）但我觉得这种做法是很有可能的。异度之刃就是用了非常显著的锐化滤镜（毕竟主机模式也就720p还有taa），结果就是边缘结块现象比较严重，mhr这样搞也是有前车之鉴。而且因为运动时不需要细节，把锐化停掉（也可能是调低）还可以降低锐化带来的黑线之类问题的闪烁。另外，我没有看到什么抗锯齿的痕迹，边缘狗牙基本裸露，没有柔和的现象。

也许很多人会觉得mhr画质很好。我也见过不少的帖子表示这个画质能在ns稳30fps非常不可思议，然而在我看来，这个画质相较于同是ns的其他游戏是差了很多的。像体积光这个东西，荒野之息，龙之信条这些游戏都有的。在荒野之息的树林里，你可以看到光透过竹叶洒下来，非常静谧美丽。到mhr里，就只剩下一个简单的低精度的bloom。画面上差异就很明显了。

除此之外，像屏幕空间环境光遮蔽ssao这类特效也没了。加上阴影精度低和小物体（比如草之类的）没有阴影，整个画面看起来比较“平”。（注意左边草没有阴影，而且草完全是十字片的方式做的，密度也不大，看起来观感更“平”了）。荒野之息虽然草也没有阴影，但是靠近距离大量高密度的模型草和ssao增添了画面细节。同时也遮盖住了低精度的地面贴图和滤波问题。而mhr里这个问题就变得很明显了。地形贴图有很明显高损失压缩带来的块状artifact。远景贴图也能看到明显的重复平铺tiling。受限于ns的内存大小，这是很正常的问题，荒野之息里把远处的地表贴图用一个更简略的mipmap，向“纯色化”过度以此降低tiling的问题。考虑到mhr是写实化的风格，这点确实不好处理。

这里说到阴影，就不得不提mhr的软阴影。之前我看有人在泥潭说到感觉mhr画面不干净，除了那个锐化滤镜外，mhr这个软阴影的做法也是主要原因之一。就像我之前在灾厄启示录帖子里说过的那样，像这种大世界实时阴影，考虑到ns的机能限制，阴影的分辨率是很低的，所以阴影锯齿会明显。我们可以用软阴影来降低它的狗牙感。一般来说，常见的pcf软阴影是这么个原理。想想一个这样一个3x3一共9个像素：
x x x
x o x
x x x
我要获得中间像素o的软阴影到底要多软的程度，我需要把它自己和它的8个临近像素是否在阴影里的情况都获得一遍。这样就意味着要采样3x3共9次阴影纹理。相比之下，低精度的阴影贴图很可能需要更大面积的软阴影效果，也就是说3x3的范围可能没办法软掉大的锯齿，那我们就需要5x5，7x7，9x9，你可以看到这个贴图采样数的增长是非常快的。实际上，就算是3x3，5x5的情况，考虑到移动端内显存共用一个带宽特别低的ldppr4（ns只有25.6GB/s），贴图采样会更加的耗，所以软阴影开销也很大，优化不好可能导致降低了阴影分辨率，但并不能提升性能。

那卡普空是怎么做的呢？也算是一个比较巧妙的做法吧。他们每帧只对2x2的像素里的对角线的两个像素做软阴影。什么意思呢？假设我们把屏幕分成好多个2x2的小块像素，那每一小块就是类似这样。
1 0
0 1
这个时候，我在第n帧的时候，只对标记为1的像素做软阴影，标记为0的像素不画阴影/只画硬阴影（只需要1次采样）。
在第n+1帧的时候，同样这么处理，但是小块的排列变成了：
0 1
1 0
就这样不停交替变换，因此每帧只处理了（最少情况下）屏幕像素数一半的软阴影，但是靠频闪的视觉暂留，来达到看上去全分辨率软阴影的效果，节省性能。
这张截图就能看出阴影的“点阵化”处理，而这张截图角色的脸上看上去“脏兮兮”的面纱一样的，也是低精度的软阴影抖动导致的。如果想要看抖动的话，可以看我发的这个视频https://www.bilibili.com/video/BV1mK411M7Vn，还是相当明显的。这个方法理论上是可行的，但是由于目标帧率是30fps而不是60fps，所以是15fps交替出现，并不能很好的掩盖掉频闪的问题（不过你要是不凑近看其实也不是很明显啦）。同时，由于主机下分辨率最高也就比810p高那么一点，一般的像素确实太少了，所以软阴影的大果粒还是挺明显的，这也就是为什么大家觉得画面比较“脏”“不干净”。这个软阴影是到处都是，从你的武器到远处的山脉，很多时候感觉像糊了个什么东西一样。理论上，这东西应该配合一众temporal时域升采样技术，不过以ns的带宽，做这类效果是做不起的。

这样的抖动效果mhr还用在了另一个地方，就是水平面的反射。mhr里是两种方式，一种是像沼泽，池塘，河流这种，用了一个屏幕空间反射ssr。你抬头看的到的反射，一低头，景物不在画面里，就看不到了。可以看下这个视频https://www.bilibili.com/video/BV1Bi4y1F7uR。一种是泥地上的小水坑这类，用的是一个静态的天空盒，只有某一个时刻的云的图像，没有任何准确度可以，完全就是凑活一用，也不是实时更新的，也没有周遭山体之类的反射，只有一个非常低精度的云。而沼泽，池塘这种用屏幕空间反射的，就使用了类似软阴影的抖动方法。ssr嘛，大家都懂，开销很大，也吃带宽，很多ps4游戏也开不起（比如大家都觉得画面很好的地平线零之曙光），那上ns的话，肯定是要精度大砍特砍 -- 嗯，至少在2017年之前应该是这样的。所以理所当然的，mhr里这个ssr的精度非常的低。这个反射又糊，噪点有多，还有很多近景周围空洞的artifact。我们凑近看一下这个屏幕空间反射（希望s1不要压的太狠），可以看到反射图案是很毛糙的。这就是因为mhr用了抖动的方法，虽然每帧反射分辨率很低，但靠抖动来略微提高下效果（尽管如此，精度还是很低。。。），可以参见这个视频https://www.bilibili.com/video/BV1pV411t7kf。
当然，你可能看到我说了一个2017年之前，那这是怎么回事了？屏幕空间反射因为需要多次步进+纹理采样，所以很耗。但是，17年的时候，育碧搞出来了一个叫屏幕空间平面反射的东西。这个玩意儿可以直接忽视掉raymarch步进的操作，**提高性能。他可以以更小的开销达到更好的反射准度。唯一的问题就在于，只能用于平面（最好是水平面，不过也有人推导出了任意平面的做法），不能用于任意表面的反射。而这在mhr里恰好不是问题，因为本身只有水面能有反射。现在这个技术在移动端是非常常见的，无论是tx的codm，pubgm，天刀手游，还是mhy的O神都是这么一个做法。在b站上找了个和平精英的水反截图。虽然也是做了降分辨率的处理，但是细节精度上比mhr好了太多，远处的树的轮廓都非常清晰。我最不理解的就是在这里，明明有现成的，简单的，表现更好的，开销更低的反射方案摆在眼前，但是卡普空却选择了一个老旧的方案，只能说这一块上面敏感度不太够，或者他们觉得没必要改？我无从得知。

所以说，mhr本身目标分辨率就低，同时又大量阉割了特效精度，要是不能稳30fps才有问题呢。没必要说什么这个画面在ns上真不可思议啥的。不过这么说，肯定又会有人说，啊，那为什么我觉得这画面挺好的呢？这不矛盾。你觉得画面好喝技术上面是两码事。mhr之所以看起来画面好，一个很大缘故是，他是个少见的，专门为ns以写实目的开发的游戏，而不是像别的，要不然是老旧世代游戏的移植，要不然是非写实，要不然是粗暴移植。尤其考虑到，前作掌机mhxx，是一个连物理光照都没有的“简单拉分辨率”移植。当这作mhr，不仅换上了基于物理的（pbr）材质，支持多光源（应该是改成延迟渲染了），大量使用法线贴图，看起来画面就好像很惊艳了。我建议你们去看眼ns上re6的移植，部分过场那个人物的渲染，我第一眼也不觉得是ns能跑的。实际上，pbr材质对整个画面的贡献是非常大的，要我说，合理的光照模型效果比光追明显的多了。平时能见到很多说“啊，感觉现在手游堪比端游”的人，我觉得他们多半就是被改用pbr材质后的效果给唬住了。另外角色贴图的精度是很高的（虽然地表贴图就不行了），看上去确实是非常ps4世代的表现力。

不过，我并不是想说mhr技术上不行之类的，水面反射那也只是我个人的抱怨。我想说的是，mhr只是一个正常水平的发挥而已。mhr也有不少亮点，比如大量半透明镂空材质（树叶），植被密集，而且阴影距离也算比较长。尽管全局光做的比较一般，但是也确实是实时时间变化的。立体的地图也意味着渲染和加载的优化更难。本作的毛发用的是来自mhw的方法，狗子看起来也可撸。说起来，我本人还挺喜欢这作的美术，感觉相当别致。但是，真要说对ns的压榨，那还是得看第一方。

oylrcc

好文我顶

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GuardHei

严格来说，这帖子我去年10月就开始写了，然后一直写一直鸽，等到demo到手，大家数了毛之后，部分结论又要变更，最后就是这样了。这个只代表我的意见，有可能有错误和不同见解，欢迎大家讨论。
当时题目还叫“猜测”，转眼间demo就到手了，那么mhr来了，nd他还会远吗？

thez

技术分析支持下，如果未来加强版出了希望分辨率可以冲一下1080吧，人物脸上的那层阴影点阵化真的难受，好在平时也不会细看

Hanzong

GuardHei 发表于 2021-1-10 20:30
严格来说，这帖子我去年10月就开始写了，然后一直写一直鸽，等到demo到手，大家数了毛之后，部分结论又要变 ...

草

whzfjd

枯萎技术的平行思考.jpg

第一方的思路太面向未来便宜模拟器了，但 NS 的机能就这样，退一步海阔天空是更加现实的选择吧。

reficul

没想到是个技术贴

fxz1986

扯这么多，你是玩贴图还是玩游戏？

GuardHei

fxz1986 发表于 2021-1-10 20:36
扯这么多，你是玩贴图还是玩游戏？

我都玩，你有意见？30把出击早刷完了，闲下来数数毛关你什么事？

远阪士郎

GuardHei 发表于 2021-1-10 20:30
严格来说，这帖子我去年10月就开始写了，然后一直写一直鸽，等到demo到手，大家数了毛之后，部分结论又要变 ...

病人请自觉回病栋

GuardHei

whzfjd 发表于 2021-1-10 20:32
枯萎技术的平行思考.jpg

第一方的思路太面向未来便宜模拟器了，但 NS 的机能就这样，退一步海阔天 ...

稳30fps而放弃特效和分辨率确实是挺少见的，稳60而放弃的就多了。但我觉得白金应该向卡普空学学，astral chain掉帧还是频繁多了。话说你这是注册了个新号嘛。

7200词

这个所谓锐化的滤镜PSP的2g就用过，不过这次NS本身分辨率高，至少掌机模式不贴脸基本看不出来

Troywest

GuardHei 发表于 2021-01-10 20:30:07
严格来说，这帖子我去年10月就开始写了，然后一直写一直鸽，等到demo到手，大家数了毛之后，部分结论又要变 ...

最后一句话暴露了病友的本质

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巨馍蘸酱

这就是独占游戏的针对性优化么。现在全平台的大趋势下，暴力移植太多了，给多少硬件性能都不够这些暴力移植霍霍的。有点怀念以前大多游戏都是单平台定制的时代

—— 来自 S1Fun

Reimu853

fxz1986 发表于 2021-1-10 20:36
扯这么多，你是玩贴图还是玩游戏？

发篇技术文就是玩贴图，那你回这贴是玩论坛还是玩游戏？

tongwei

能保证帧数稳定还是值得的。

芷雅居

怪不得我觉得mhr画质糊的一批

xbhuang

不是孟浩然的画质有多好，是大家都做好了糊成异度神剑的画面的时候，竟然拿到手的是这种效果
而相对的，xbde出来之前，大家期盼的是与xb2的糊永远告别了，拿到手后糊到都被人拿来说不如PSP了，心态都崩了
所以我宁愿不要数值上的好看，观感才是最需要的，现在孟浩然做到了

ppp爱好者

专业
但是就取舍的方向而言还是值得肯定的，动作游戏稳帧数没有啥问题
至于日厂为啥不用更新效果更好的技术方案，基操 日本程序员就这样

shiko

毕竟石头贴图的质量不影响狩猎，光影也不影响狩猎。卡表这样懂得该在什么地方阉割什么地方精细的才能在任何平台上都做好游戏。

Loony

我觉得比世界和冰原好多了，wi真的是帧数也不稳看着还模糊读盘又操蛋，rise虽然画面朴素了点不过整体体验还是很舒服的

尘落樱飞

虽然动起来还是有点糊，景物贴图处理也一般
但是从XX玩过来的感觉还是挺满足的

fxz1986

Reimu853 发表于 2021-1-10 20:44
发篇技术文就是玩贴图，那你回这贴是玩论坛还是玩游戏？

这是技术论坛还是游戏论坛？把版名几个汉字找你体育老师认清楚了再来喷。

UmarIbnLaAhad

mhw在pc都有那种墙上糊成一片的地方感觉现在卡婊做猛汉技术力总是差一口气

namirin

本来抖M怪猎玩家对画质要求也不高

fxz1986

GuardHei 发表于 2021-1-10 20:39
我都玩，你有意见？30把出击早刷完了，闲下来数数毛关你什么事？

不关我事，我佩服你

thez

fxz1986 发表于 2021-1-10 21:11
这是技术论坛还是游戏论坛？把版名几个汉字找你体育老师认清楚了再来喷。 ...

游戏论坛不能讨论游戏技术？你语文体育老师教的？

—— 来自 OPPO PCLM10, Android 10上的 S1Next-鹅版 v2.4.3

Reimu853

fxz1986 发表于 2021-1-10 21:11
这是技术论坛还是游戏论坛？把版名几个汉字找你体育老师认清楚了再来喷。 ...

游戏技术不算游戏论坛讨论内容？您规定的？
当了版主再来bb

lostyzd

阴影那里我感觉有点问题，硬件自带PCF加速，2x2只需要一次采样，对于传统的3x3的kernel，只需要4次采样就够了（当然在移动设备上依然开销不小）。

此外，阴影精度太低，PCF也没用，看塞尔达就知道，到处都是阴影锯齿。

GuardHei

lostyzd 发表于 2021-1-10 21:15
阴影那里我感觉有点问题，硬件自带PCF加速，2x2只需要一次采样，对于传统的3x3的kernel，只需要4次采样就够 ...

出于科普文考虑，硬件bilinear我就没提了。你说的是没错的。而且这个做法在mhw里也出现过。

—— 来自 S1Fun

monolithsoft

不懂技术，眼镜收货

至少这试玩版画质平台第一梯队没毛病

BREEEEZE

很多人认知里的画面好就是分辨率够高，mhr这种体量的新游戏在掌机上观感是不错，硬要说的话，我感觉跟优化好了的xbde一个级别，就一个素字

Reimu853

BREEEEZE 发表于 2021-1-10 21:18
很多人认知里的画面好就是分辨率够高，mhr这种体量的新游戏在掌机上观感是不错，硬要说的话，我感觉 ...

不同人对画面表现的要求也不一样，我pc性能不行的时候调游戏画质都是分辨率拉满效果砍到无的……

UCXCU

从楼主这份分析感觉mhr就是给ns开发的游戏啊，画面显示的效果，使用的技巧都看出来是游戏开发构思就是给ns一台掌机做准备的，而不是给高性能平台开发，材质画面都是粗暴移植出来。至于后面的pc版，也许会是另一个游戏，如果还是类似画面水平的话，可能那才是粗暴移植版游戏

-- 傲娇地来自 Stage1未知客户端

keytomylife

我对这种把什么光源 阴影 全部砍掉来稳定帧数的做法表示肯定
反正我玩PC游戏第一时间就是关掉所有光源 阴影 动态模糊相关选项

最近都喜欢吹2077所谓的光照
对我来说就是光污染

acg_gyanc

虽然但是 首先我无条件全部认可楼主说的，但是我刚在ns上打通伊苏8，所以看到mhr这画面，真的是发自内心感觉太好了

Jietf

好帖

谢三哥

那个草和龙之信条一毛一样

gaosf

技术方面不懂太多，就直观的感受来说MHR的画面非常够用了，在画面之前保证了稳定的30帧而且画面不至于明显模糊对我来说应该足够满意了。尤其上一个在Switch上玩的游戏还是XB2。
既然还没有到NS性能的极限那将来的NS游戏画面也许还能更上一层楼。

雪映风影

技术贴
不知道上pc的时候回事什么画面
话说mhw我觉得优化就很不好