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作者:零zXr0
之前EA的游戏工作室之间使用的引擎太过于分散,EA正在计划将旗下所有一线阵营作品都推进到寒霜2的先进平台上,这样便于统筹规划EA的开发计划。
寒霜2具有易用,效果领先同类游戏,可同时制作多平台跨平台游戏等优势,将取代并终结EA此前UE3、Renderware、Frostbite、EAGL、Refractor2、SAGE、Godfather、Zero等乱而分治的现象。寒霜2已经被EA用来打造FPS、RTS、ACT、TPS、RAC类型游戏。
为了推广寒霜2引擎的影响力,EA DICE会在GDC2012(Game Development Conference / 游戏开发者大会)上与往年一样展开多场关于Frostbite2的讲演教学演示。
本次主要的宣讲是关于工作流程、即时化开发、灵活的流处理数据系统,这些都和普通的游戏玩家无关,对效果没有太大助益。
关于游戏效果方面,DICE寒霜2引擎的五大改进方向是:object(物件)、lighting(光照)、Efects(效果)、Terrain(地形)、Post-Processing(后期处理)。
在GDC2012上DICE将讲演《战地3》寒霜2引擎的升级版技术效果,不过在此之前请先收下零zXr0带来的迟到的礼物:
寒霜2引擎技术特性、效果与渲染流程图文对比详解
DICE工作室正计划在EA的领导下将寒霜2引擎技术推进至全公司所有游戏制作组:
 寒霜2引擎开发界面
物件(Object):
寒霜2引擎支持最多渲染10000+物件,例如:游戏人物,武器,载具。环境:乔木,灌木,岩石。人造:建筑物,栅栏,掩体。效果:碎片,破坏。
为了保证效率,需要融合 LOD&距离剔除、模型/材质流处理、遮蔽剔除、并行渲染&处理、效率&规模可扩展等手段。
流处理带来的优势:提高质量、更短的载入时间、减少了内存需求、地图设计师和美工更自由。
为了大量渲染树木或其他几何物件,我们使用了几何实例:
几何实例需要DX10/DX11,主要为了CPU性能优化,可以对所有类型的模型应用!

光照(lighting):
光照由spotlights、lensflares、Emissive particles、Point lights构成。
采用区块化(Tile-based)延迟渲染、Compute Shading优化允许同屏出现100+动态光源

不过,bloom可不是光照哦~
NoBloom

Bloom

光照流程: 漫反射光(diffuse light)
 镜面反射光(Specular light)

最终图像(Final Picture)

有无全局光照(间接光照)对比: 寒霜1.5的战地:叛逆连队2就没有全局光照
 光照方向性软阴影(Spotlights Shadows)
效果(Effects):
效果主要由粒子(Particle)组成,有浮动粒子与模型粒子两种。
DICE还大规模使用了体积粒子技术,粒子烟雾可形成遮蔽阴影,光照/阴影均可投射于粒子之上或穿过。

下图为粒子阴影(光照投射在粒子烟雾上可形成阴影)开关对比:
粒子阴影(particle shadow)开启
 粒子阴影(particle shadow)关闭

体积粒子光照(volumetric particle lighting)

体积粒子光照:光照可以投射在体积粒子烟雾上,并具备漫射效果

阴影也可以投射在粒子上(shadows on particles),阴影投射于粒子上开关对比:

地形(Terrain): 地形上DICE的引擎实现了极高可视距离,使用高解析度的高度图、逐像素法线、DX11曲面细分/置换贴图来构造不同细节程度的地形。
法线贴图与位移置换贴图对比:
法线贴图(Normal Mapping):
 位移置换贴图(displacement mapping),地形设置在High或Ultra下才开启
 DICE同时还使用了基于DX10/11的虚拟纹理阵列(Virtual texture tiles),每阵列分辨率256x256在GPU处理中被压缩成DXT5寄存,根据玩家视锥与距离调节地形纹理精度,可以实现性能与精度完美平衡,实现最广阔的视野。

对于地形装饰如:草从、岩石、碎片、小灌木。DICE也使用了几何实例技术,性能消耗极低。

地形装饰:关
 地形装饰:低
 地形装饰:中
 地形装饰:高
 地形装饰:Ultra

后期处理(Post-Processing): 寒霜2引擎中的后期处理包括 电影化Tonemapping、BLOOM、动态模糊、景深、晕影、屏幕炫光、模糊、AO、ColorGrading、胶片颗粒、抗锯齿。
SSAO与HBAO:SSAO是一项通用广泛的技术,而HBAO是DICE与nvidia合作提出的改进技术,效果更好。SSAO对显存内存要求较低使用在游戏机版本的寒霜2引擎游戏上,而HBAO使用在游戏PC上。 SSAO与HBAO对比:
SSAO(Screen-Space Ambient occlusion)
 HBAO(Horizon-Based Ambient occlusion)

无AO
 SSAO
 HBAO

无动态模糊
 动态模糊
 模糊+晕影+过饱和+血迹

在反锯齿方面寒霜2引入了MSAA、MLAA、超级采样SSAA等: 
超级采样MSAA反锯齿(Super-Sampling MSAA)的采样范围

顺便说一下,以上所介绍的所有特性都是Activision Blizzard 动视暴雪公司旗下目前所有游戏均不具备的功能。
寒霜引擎渲染流程:
一直一来受制于技术、预言和环境,中国国内玩家、开发者对于国外先进游戏引擎的渲染流程知之甚少,虽然没有技术封锁缺更似自我封锁,在GDC上很少看到中国开发者的身影,无法学习到先进的开发经验。
首先来回味一下1年之前zXr0呈现的寒霜1.5引擎游戏《战地:叛逆连队2》(Battlefield:Badcompany 2)、《荣誉勋章》(Medal of Honor)渲染流程,这是DICE的寒霜在PC平台首秀,与今天成熟的战地3相比仍略显生涩。
《战地叛逆连队2》渲染流程
http://tieba.baidu.com/f/shipin/p/fc06880880679711dbac5077-1?kw=%D5%BD%B5%D82
《荣誉勋章》渲染流程
http://tieba.baidu.com/f/shipin/p/c70e433478ba87b54e229f52-1?kw=%D5%BD%B5%D82
下面是零zXr0带来的战地3——寒霜2引擎渲染流程图文详解:
战地3所使用的升级版寒霜2引擎与叛逆连队2的寒霜1.5相比在延迟渲染方面略有不同,为了更好的发掘DX11先进特性,将Gbuffer利用效率提高。
第1步——地形
 第2步——复合模型(Composite Mesh)
 第3步——刚性模型(Rigid Mesh)
 第4步——叶子(Foliage)
 第5步——贴花(decal)
 第6步——GB法线(G-Buffer Normal)
 第7步——GBuffer镜面(Gbuffer Specular )
 第8步——Gbuffer平滑度(Gbuffer Smoothness)
 第9步——GBuffer天空可见度(GBuffer Sky Visibility)
 第10步——天空&间接光照(Sky & Indirect light)
 第11步——太阳光(Sun Light)

第12步——本地光照(Local Lights)
 第13步——融合光照与反射(Combined lighting & albedos)
 第14步——天空(Sky)
第15步——大气散射(Atmospheric Scattering)
 第16步——炫光&镜头光晕(Lensflares & Glare)
 第17步——着色过的bloom(Bloom (tinted))
 第18步——最终的Color Grading(Final color grading)

目前确认使用寒霜引擎的游戏:
Frostbite 1.0
Battlefield: Bad Company / 战地:叛逆连队 —— FPS
Frostbite 1.5/ 寒霜1.5引擎
Battlefield 1943 / 战地1943 —— FPS
Battlefield: Bad Company 2 / 战地:叛逆连队2 —— FPS
Medal of Honor – Multiplayer / 荣誉勋章 —— FPS
Battlefield: Bad Company 2: Vietnam / 战地:叛逆连队:越南 —— FPS
Frostbite 2/ 寒霜2引擎
Battlefield 3 / 战地3 —— FPS
Need for Speed: The Run / 极品飞车16:亡命狂飙 —— RAC
Command & Conquer: Generals 2 / 命令与征服:将军2 —— RTS
Dead Space 3 / 死亡空间3 —— TPS
Mirror’s Edge 2 /镜之边缘2 —— ACT
Medal of Hornor Warfighter / 荣誉勋章:战士 —— FPS
在最近的谣传中,模拟城市5也将使用适合刻画大规模城市场景的寒霜2引擎打造,战地四雄(Army of Four)同样转战寒霜平台,Johan Andersson在微博上说到要在去GDC之前与数个使用寒霜2的工作室畅谈。
能看到这里的基友,乃们耐心可真不错,领取最后福利吧~
3月12号就到了零zXr0的生日了,在这里提前祝自己生日快乐~也祝基友们快乐~
其实最终福利就是zXr0的自爆照呢~



附赠zXr0菊花照一枚

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