[心得] 遊戲的"縮水" 與 TLOUR的平行運算技術

看板GameDesign作者cjcat2266 (CJ Cat)時間9年前 (2015/06/08 09:01)推噓13(13推 0噓 28→)

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不少遊戲初期公布的實機技術demo與最終成品有明顯畫質落差，為什麼? 本文將藉由說明在初期技術展示與最終成品階段的技術差別，來回答這個問題順便介紹一些The Last of Us Remastered (PS4)壓榨硬體資源的技術簡而言之：遊戲最終成品，通常所需運算資源種類與量，會比初期技術展示多一個AAA遊戲成品在實機執行的時候，運算資源大致分配給以下幾項作業 1. 遊戲機制(CPU) 2. AI(CPU) 3. 物理(CPU and/or GPU) 4. 動畫(CPU) 5. 粒子(CPU and/or GPU) 6. 繪圖邏輯(CPU) 7. 繪圖執行(GPU) 初期實機技術demo，通常不會有多少1/2，可能會有3 4不會像最終成品消耗CPU與記憶體所以大部分的運算資源都可以用在5/6/7 不要小看1/2/3消耗的資源量這幾項在最終成品的資源消耗可以佔到CPU的50%以上所以4/5/6/7能夠使用的硬體資源(粗估)只剩下初期技術demo的50% 如果在製作初期實機技術demo的時候把100%硬體資源拿來展現4/5/6/7 那麼後來新加入1/2/3的資源消耗，勢必會產生"視覺上縮水"的情況為了初期吸引觀眾目光，這幾乎是必然的結果這樣是否表示AAA遊戲開發者不誠實? 見仁見智不管是初期技術展示還是遊戲成品，硬體資源一定是幾乎被榨光的製作初期demo的時候是否可以估計到之後會額外用到的資源? 非常難不管是哪家工作室，應該都不想只用50%以下的硬體資源做技術展示demo吧我個人是有了以上的認知之後看到初期技術demo與最終成品的畫質落差雖然會失望，但覺得比較可以接受這個事實了接下來介紹TLOUR的一些壓榨硬體資源的技術之前有提到，Naughty Dog為了從PS3跨到PS4 重新設計了一個平行運算的系統負責人Christian Gyrling於今年GDC有個專題講座強烈推薦給有興趣的資工領域朋友影片連結 http://bit.ly/1eX5mb1 投影片連結 http://bit.ly/1HgtGQ9 TLOUR的硬體資源配置，可分為以下三種 1. 遊戲邏輯(CPU) 包含：遊戲機制、AI、物理、動畫、粒子 2. 繪圖邏輯(CPU) 生成繪圖指令，丟給GPU執行 3. 繪圖執行(GPU) 執行2生成的繪圖指令一個單執行序的遊戲 1/2/3是串在一起，在同一個frame內線性依序執行的如果要達到60fps，那1/2/3總共的運算時間就不可以超過16ms <A方案> CPU 遊戲邏輯 -> 繪圖邏輯 GPU -> 繪圖執行 |------------------------------| 16ms PS4有八個CPU核心，有六個是給遊戲使用的把1/2平行化，拆給不同CPU核心執行如此一來，1/2如果需要總共48ms執行時間，理論上只會用到8ms <B方案> CPU1 遊戲邏輯1 -> 繪圖邏輯1 CPU2 遊戲邏輯2 -> 繪圖邏輯2 CPU3 遊戲邏輯3 -> 繪圖邏輯3 CPU4 遊戲邏輯4 -> 繪圖邏輯4 CPU5 遊戲邏輯5 -> 繪圖邏輯5 CPU6 遊戲邏輯6 -> 繪圖邏輯6 GPU -> 繪圖執行 |--------------------------------| 16ms 但這還是不夠理想，CPU忙的時候GPU閒著，GPU忙的時候CPU閒著開發AAA遊戲的精隨就是要最大幅度使用硬體資源啊! 那如果把遊戲邏輯在frame0生成的資料，暫存在記憶體繪圖邏輯在frame1的時候用這些資料生成繪圖指令，交給GPU繪圖執行呢? 把遊戲邏輯和繪圖邏輯切成小塊，交互執行所以感覺上遊戲邏輯和繪圖邏輯"同時"在一個CPU核心上執行 <C方案> CPUn 遊戲邏輯n (生成frame1資料) 繪圖邏輯n (使用frame0資料) GPU -> 繪圖執行 |-------------------| 16ms 嗯，光是視覺看來，就已經能夠更有效率地使用硬體資源了但是CPU和GPU還是各有自己的閒暇時間，不行! 那如果更進一步，繪圖執行使用的資料，是繪圖邏輯上一個frame產生的呢? <D方案> CPUn 遊戲邏輯n (生成frame2資料) 繪圖邏輯n (使用frame1資料，生成frame0資料) GPU 繪圖執行 (使用frame0資料) |-------| 16ms 好了，CPU和GPU已經最大幅度使用，閒不下來啦這個D方案就是TLOUR使用的技術缺點就是，畫面是GPU使用兩個frame以前的舊資料呈現出來的"老畫面" 所以TLOUR是有兩個frame的延遲時間的當玩家看到畫面上，準心瞄準敵人的頭時從遊戲邏輯的觀點來看，敵人的頭可能已經不在準心下了 TLOUR彈藥普遍稀少，為了補償玩家，在射擊的時候只要在過去兩個frame中有瞄準到目標，就算是判定擊中 D方案不是唯一解或最佳解，一切端看開發者考量 The Order: 1886採取的方式類似B方案(有將作業切小塊和生產線處理) 因為Ready at Dawn工作室明確表態，說不想要讓遊戲有任何延遲所以如果他們願意採用D方案，The Order: 1886可以衝到60fps也不一定? -- Web http://AllenChou.net Twitter http://twitter.com/TheAllenChou LinkedIn http://linkedin.com/in/MingLunChou -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 45.50.175.11 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/GameDesign/M.1433725304.A.F8C.html ※ 編輯: cjcat2266 (45.50.175.11), 06/08/2015 09:17:31

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yearnway

06/08 09:53, , 1^F

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yhn0tgb60

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yhn0tgb60

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