《古墓奇兵:崛起》開發日誌:談論基於物理渲染與後製效果

(巴哈勇者:静寂の夜空 報導) 2015-10-26 12:18:46 原文出處
  《古墓奇兵:崛起(Rise of the Tomb Raider)》的其中一項主要目標就是建立基於現實中豐富且可信的環境。玩家可從個人的角度感覺到環境連接著蘿拉與她的旅程,對於有限的遊戲環境和不斷變化的世界來說,這是項非常困難的挑戰。基於物理渲染(Physically Based Rendering,以下簡稱 PBR)和後製效果(Post Effects)都有助於解決這項視覺挑戰。
 
  在電玩中 PBR 是屬於較新的技術,但早在製作電影就已廣泛使用多年。這個技術能讓設計師們能夠精準地模擬出真實世界的材質和光源狀態,表面能準確地根據光的吸收和擴散性做出反射和折射光線。從本質上來看,它們的外觀和行為表現更加地逼真、自然,透過取得光源以使用圖片模擬真實的照明環境。這些技術整合將為建立可信且現實的環境帶來幫助。
 
  在創造可信的世界時,後製效果也是個重要的角色。可用以過濾世界並提供最終水準的光澤和凝聚性。
 

圖像照明技術(Image Based Lighting)

 
  圖像照明技術(Image Based Lighting)是一種將光的訊息存儲存在紋理中的技術,稱為探測器。探測器能將光的訊息傳送至周邊的區域,以模擬現實的照明條件。舉個例子,下方房間的光源採用單一方向的照射(左),另一個同樣的房間則是採用探測器(右)。這項技術提供設計師可以更巧妙地在較少的光源中創造場景,同時提升了精細度和質感。
 
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基於物理材質(Physically Based Materials)

 
  為了在《古墓奇兵:崛起》使用優質地新的基礎圖像光照模型, Eidos 也改進了材料來源以支援基於物理材質(Physically Based Materials,以下簡稱 PBM)。PBM 能在各種照明條件下更精準且自然地保留表面的材質。這些材質由反照率(Albedo)、粗糙度(Roughness)、反射率(Reflectance)三個部分組成。反照率定義表面的顏色強度,反射率定義表面的物質屬性,粗糙度則定義有多少的光是反射或分散的。
 
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後製特效(Post FX)

 
  除了 PBR 作業流程, Eidos 也加入並改進了一些後期處理效果(Post Process Effects,以下簡稱 PPE)。PPE 是在最後的潤色時,協助設計師將需要的元素結合在一起。它們在《古墓奇兵:崛起》中的感受有著重要的地位。
 

色彩階級(Colour Grading)

 
  使用色彩階級(Colour Grading)可大幅提升在整個《古墓奇兵:崛起》中的後製效果。色彩階級能讓設計師們對最終渲染圖像做出調整,譬如亮度、飽和度、對比度和色調重新映射。透過這項技術可以實現查找表(Look up table,以下簡稱 LUT),LUT 可表現 256 x 16 紋理,其中包含所有顏色信息的調整。這一個非常強大的功能,因為它在最後潤色強化了心境、故事性以及一定程度的情緒狀態。
 
  下方圖片有使用色彩階級以達到一些變化。「LUT:Base」沒有使用色彩階級,呈現遊戲原貌。「LUT:Final」則有使用以達到特定的水準。「LUT:Warm」和「LUT:Fantasy」是能輕易改變氛圍和心境的其他例子。
 
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適應性色調映射(Adaptive Tone Mapping)

 
  因為導入 PBR,在現今的電玩中適應性色調映射(Adaptive Tone Mapping)算是另一特色。場景現在都以高動態範圍(High Dynamic Range,HDR)亮起,實際上這意味著場景是非常明亮的。
 
  電視就像我們的眼睛,無法呈現未做調整的光線範圍。適應性色調映射會自動轉換為光能進入顯示器可以顯示的最大範圍。在《古墓奇兵:崛起》中最好的例子,亮度會隨著角色移動而變化,從一個黑暗的空間變成一個明亮的區域。這就像你的眼睛會自然地擴張。
 
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螢幕空間環境光遮蔽(Screen Space Ambient Occlusion)

 
  環境光遮蔽(Ambient Occlusion)是用來計算表面接收多少環境光的渲染技術。較無受到影響的地區會呈現變暗或陰影。在《古墓奇兵:崛起》中環境光遮蔽佔有非常關鍵的作用,因為它有助於物體與周圍環境的結合,使其感覺在現實中。
 
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動態模糊(Motion Blur)

 
  動態模糊(Motion Blur)也是《古墓奇兵:崛起》中經常使用到的後製效果。因為 Eidos 的遊戲有很大一部分都聚集在探索和翻山越嶺,所以使用動態模糊,透過提供場景速度、流動性和凝聚性,以協助建立這個可信的環境。
 
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景深(Depth of Field)

 
  景深(Depth of Field)的範圍是在焦點近和遠兩點之間。在《古墓奇兵:崛起》 使用景深分離前景和背景的元素以及繪製玩家所關注的重要區域。
 
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螢幕空間反射(Screen space reflections)

 
  螢幕空間反射(Screen space reflections)是在《古墓奇兵:崛起》中新增的一項新功能。這是反映環境成本的有效方式,有助於蘿拉融入環境並創造一個可信的世界。
 
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螢幕眩光(Screen Glare)

 
  螢幕眩光(Screen Glare)是個微妙的功能, Eidos 廣泛地使用在整個遊戲中。它代表能在不同的光照條件下捕獲鏡頭上的污漬,通常以小小的塵埃粒子或潮濕的水滴表示。 Eidos 使用這個技術來提升《古墓奇兵:崛起》整體的氛圍和感覺。
 
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測定體積光照(Volumetric Lighting)

 
  測定體積光照(Volumetric Lighting)是模擬環境中光束的 3D 效果,如同光線穿過窗口般。這有助於創造人物與其互動的氣氛。此外,它可用於引導玩家對此地點產生興趣,是個很好進行故事的機制。
 
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  《古墓奇兵:崛起》將於 2015 年 11 月 10 日在 Xbox One / Xbox 360 上先行推出,PS4 / PC 版則預定於 2016 年發售。
 
※ 原文由《古墓奇兵:崛起》技術藝術總監 Mike Oliver 撰寫

Tomb Raider Blog 原文消息來源

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