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《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

使命召唤是一款由美国动视暴雪(Activision Blizzard)有限公司开发的第一人称角色扮演射击类视频游戏,10月25日,该系列游戏最新版本《使命召唤16:现代战争》,Call of Duty®: Modern Warfare®,下文也称COD16)开始全球解锁发售,售价约60美元,根据动视公司公关副总裁Mike Mantarro发布的新闻稿,游戏首发三天内,销量就突破了6亿美元。在被游戏编剧黑惨了的俄罗斯,玩家可以享受到全球最低售价。

在COD16逼真的战场环境中,玩家扮演一名美军士兵,使用各种枪械和装备来完成任务。还有机会操控坦克飞机大炮等各种载具。此外,现代战争支持玩家联网,相互对抗或者协作游戏,进一步扩大了游戏的可玩性和操作空间。游戏还采用好莱坞式的包装制作,专门邀请了英国演员巴里·斯隆来为游戏人物配音,以此来提升游戏人气。

尽管游戏剧情一贯以来宣扬主旋律使得故事情节毫无悬念,略显老套,但现代战争的制作水准和视觉效果却被各国游戏玩家们津津乐道。该系列游戏坚持不懈抹黑俄军的任务设计,也是游戏的一大亮点,赢得了铁杆粉丝的钟爱。在此次系列新作中,更是将对俄毛的抹黑提升到了新高度,通过在游戏创作俄国正规军向平民投掷生化武器的情节,在自家的几千万粉丝群体中带节奏。

在单人战役和 2v2 多人战斗模式中,使命召唤16利用实时光线追踪阴影技术来增强视觉效果。并且在后续的持续更新中,动视公司会携手Infinity Ward 和 NVIDIA利用实时光线追踪、NVIDIA 自适应着色及其他 NVIDIA 游戏技术,打造超逼真的“使命召唤®:现代战争® (Call of Duty®: Modern Warfare®)” PC 游戏体验。在游戏官网上,对PC系统的建议系统配置如下:

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

游戏发售后,在国内外视频网站上,各大游戏区up主纷纷上传了评测视频,众多云玩家在弹幕里纷纷留言评论游戏中美轮美奂光线追踪效果,一些想要升级硬件从而在未来几年中畅玩这一大作的粉丝也发表了自己的看法。

针对玩家关心的问题,本次评测的目的如下:

测试平台介绍

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

测试平台上,将AMD 3700X处理器超频到4.4Ghz,尽量发挥显卡能力。各公版显卡在测试过程中均使用默认频率和配置。在所有高负载测试过程中,这套平台在功率插座上读到的输入功耗都没有超过400瓦,1000W电源的风扇就没有转过,体验非常静音。

测试使用的软件都是截至11月11日的最新版本,在以后的驱动更新中,各项性能结果数值可能会有小变化。3DMark测试中的Time Spy 1.1、Fire Strike 1.1和Port Royal 1.1结果,分别是当前DirectX11、DirectX12和光线追踪性能基线,各位观众可以用于和自己熟悉的硬件平台做比较。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:测试主机靓照

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:老(GTX 1080Ti/1080)中(RTX 2080Ti/2060)青(RTX Super)三代显卡合影

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:未来是RTX的

3DMark基准测试

3DMark的DirectX测试分为Fire Strike和Time Spy两组测试用例。在显卡基准测试部分,UL公司的开发团队通过调用DX11 API构建两个Fire Strike演示Demo,调用DX12 API构建两个Time Spy演示Demo,分别用于评估被测系统在这两种API下的图形性能表现。每一组用例在不同条件下的测试被分别命名,通过添加Extreme、Ultra后缀,代表在1080p、2K、4K等分辨率下运行的测试。

为尽量排除CPU对性能综合结果的影响,以下只取各组测试的显卡分数和测试帧率做直接对比。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

如图示结果,在评估DX11 API性能的Fire Strike中,各显卡在两项测试中体现的帧率性能趋势相同,并最终体现在显卡基准测试的总得分中。在1080p、2K、4K几个分辨率下,各显卡间横向对比都表现出稳定的排名顺序。RTX各显卡间,无论是帧率还是得分上,都呈现几乎等差数列一样的性能差异间隔。

在如此严密的DX11性能布局中:

3DMark DX11性能结果,也基本可以代表各显卡在2017年之前“老游戏”中的对比关系。3DMark经过在这行业里多年的调优、打磨、调整,已经基本和主流游戏中的性能表现一致,不会有两款显卡在3DMark中,DX11测试甲卡比乙卡高50%,结果一运行游戏,乙卡反倒比甲卡高50%的情况发生。在本文的测试结果中也可以看到,在3DMark DX12中测得的性能结果和排名关系,也完全一致地体现在了使命召唤这个DX12游戏的实测结果中。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

在评估DX12 API性能的Fire Strike中,和之前一样,在1080p、2K、4K多个分辨率下,各显卡在两项DX12测试中的帧率性能趋势和显卡总得分趋势都一致。各显卡间横向对比都表现出稳定的排名顺序。RTX各显卡间的帧率和得分,还是呈现几乎等差数列一样的间隔,且排布比DX11结果还要密集。

重大的变化发生在GTX系列老显卡上:

从测试结果可以看到,随着历史的发展,老一代游戏显卡架构,已经不能适应微软公司DX12 API的开发节奏,在科技浪潮中逐渐呈现出即将被淘汰的趋势。曾经在Win7时代辉煌的霸主1080Ti,在Win10全面到来后的今天,其地位已经落在3500元价位2070Super之后了,基本可以预测,在2017年之后的DX12游戏大作中,2070Super将全面碾压。这是等等党的伟大胜利,留给二手1080Ti的时间已经不多啦。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

在光追测试中,从RTX的帧率结果,同样看到了硬件厂商的刀法精准。无论是开启还是关闭DLSS,各产品型号之间体现了层次划分。其中RTX 2080Ti设计规格较高。如果软件再优化优化,看上去在RTX 2080Super之上还可以再夹进去个RTX 2080Plus。另外,在今年四月分,英伟达开放了对GTX 10系的光线追踪Raytracing驱动支持。但是从测试结果可以看到,通过通用CUDA核心计算Raytracing工作负载,其效率远不及RTX的RT Core专用电路。在2K分辨率的Port Royal测试中,帧率低于10帧每秒,无法在游戏中正常使用。

光追测试场景分析和选择

在游戏的不同场景中,常规渲染绘制和光线追踪的计算量都各不相同。此次测试选择比较有代表性的第十关单机任务直捣狼窟的开局画面做对比,相比其它画面,这一局的特点是画面复杂度适中,且开启、关闭光追后的帧率,也都更接近日常的游戏体验。没有采用动态战斗画面做对比,是因为动态画面不容易精准重现同样的显卡计算负载。同样的一个测试流程,在不同位置多待一秒少待一秒都会对性能有不小的影响,使得连显卡间的横向对比都无法做到完全有效。如果测试时候一不小心多朝烟雾里了开几枪,那这块卡的测试结果就被抹黑了。相比之下,测试典型负载下的开局画面,更能体现测试的公平性。

下面对各关口的开局画面做对比并分析其中典型的几张,希望能对正在游戏中努力寻找光追效果的光追猎人们有所帮助,所有帧率取自RTX 2080Ti特效全开的运行数据。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

这里对比了前十一关(剧情越玩越尬,能玩到11关已经不易)的开局画面,可以看到即使不开光追不开枪,静态画面的渲染工作量也各不相同。其中3、4关达到了100帧,2、5关只有70帧,都无法代表典型负载。开了光追之后,更奇异的几个现象出现了,对于第3关,光追极大地打击了画面流畅度,第4关也受到严重伤害,要知道没开光追之前他俩可是之前对比中的翘楚。另外对第8关死亡公路,开启光追后,好像并没有对流畅度产生什么影响,只掉了9帧。让我们走近这几个画面,一探究竟。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:光追关闭(上)/光追开启(下)

左边画面是第二关皮卡迪利,右边画面试第五关自清门户。对比其它几关,特点是画面构成比较复杂, 左边灯多车多建筑多,右边地上有水空气中有雾还有隐藏在背后的一个光源要处理。这样大量的硬核计算量,使得无论开不开光追,帧率都高不起来。然而这两关的这些画面,重点都在于叙事,也就是在拍可以控制的电影给玩家,并不是游戏中常见的枪战画面,不能代表整体游戏体验。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:光追关闭(上)/光追开启(下)

再看左图第三关机密结盟和右图第八关死亡公路。第三关就是一开光追帧率从99骤降到58的那个,这个场景是主角进入一个漆黑又有很重雾气的地道,远处有火把灯光和少量环境光。对于这样的场景,对于贴图渲染来说非常的容易,贴一张黑乎乎的图就可以代表阴影效果了,但是如果通过计算来处理,看上去这是不小的光追计算量。结合之前两张图的分析,可以推断,在这种狭小通道的场景,画面中又有可见或者不可见的复杂光源,就会带来较大的计算量,使得渲染速率降低;如果凑巧这个环境里又有水雾,那就要严重伤害光追画面的流畅度了。而右图的第八关,整个画面是一个开放空间,没有复杂的环境光和反射光之间的,交给芯片上RT光追电路的计算任务很快就被计算完,整体上对画面的影响非常的小。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:光追关闭(上)/光追开启(下)

整个对比中,帧率最高的画面是左图第四关合纵连横,正个画面完全是静态贴图,可以达到最高的渲染帧率,而画面中光源较多,在开启光追后也有较高的计算负载。从这个对比图中,可以看到台灯下方的阴影,在不开启光追的时候,直接用一个环状黑圈的贴图就代表了阴影,在开启光追后,加入了环境光遮蔽效果,表现出这个光源强度下更自然的灯下黑,而不是远光灯贴脸照出来的那种黑圈圈阴影。

综合对比下来,本次测试选用右图第十关直捣狼窟的开局画面,画面中既有动态的小草,也有适当的身后环境光和灯泡光源,无论是否开启光追,其帧率表现都更贴近游戏中的战斗场景。

光追帧率对比测试

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

在1080p分辨率的各显卡帧率对比中,可以看到以下现象:

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

在2K分辨率的各显卡帧率对比中,可以看到以下现象:

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

在4K分辨率的各显卡帧率对比中,可以看到以下现象:

光追帧率画面对比

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:光追关闭(上)/光追开启(下)

下面来介绍一下一些寻找COD光追的小技巧。上岁数的读者可能玩过大家来找茬,可以先捂住下方的说明,尝试自己寻找上下图片的不同之后再看答案,回味一下童年乐趣。如上面左图,在没有光追的时候,渲染这一块画面的时候先用一张正常亮度的地面贴图,之后再覆盖一张毯子图上去,但是毯子凸起部分下的阴影完全没有考虑到,这是本该有阴影结果被忽略的情况;开启光追后,地上毯子的阴影被表现得更好。在左图里,没有开启光追前,办公椅子的阴影被非常激进地用一张椅子形状贴图给简单替代,而在下图由显卡芯片上光追RT单元电路精准计算的阴影则更符合常识。

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:光追关闭(上)/光追开启(下)

这里再提供一组对比,和之前两边有墙壁前方有光源的狭小空间渲染类似,这里同样看到为了增强地上毯子边和右侧山洞洞壁的反光渲染两处细节,帧率从122 FPS骤降三分之一降到了81 FPS。右侧截图中床在窗外路灯灯光下的投影更加真实,甚至通过投影的形状可以推断出路灯光源的距离,而在不开启光追的时候只通过一张粗略阴影贴图是做不了精准分析的。这种通过阴影给玩家提供更多细节信息的技术如果加以利用,可以进一步提高游戏的可玩性。

通过体验COD16中的实时光线追踪阴影技术,可以看到有了最新的软硬件技术加持,游戏厂商能更好地还原真实世界画面了。之前想方设法规避的光线问题,现在可以直接面对去解决了。玩家的大脑为了避免过载,在对游戏画面做出反应时候,会低优先级处理次要细节。3D游戏公司正是利用了这一点,在早期受限的技术条件和显卡算力下,用低品质实现去骗过玩家,也没有严重影响到游戏体验,偶尔严重失真的贴图也都是游戏的暗伤而并不是硬伤。这种情况也使得如今光线追踪技术多还原出的那些真实细节,在游戏中并很不容易被玩家注意到。

打个比方,如果你是一个上课总溜号的小孩,那光线追踪能让你看到更丰富多彩的世界。你要是专注完成任务的学霸,光线追踪的效果不一定能引起你的关注。看过网络上众多对比图片和视频之后,不得不承认光线追踪的画面渲染效果确实真实。以后在和朋友酣畅淋漓地激战一场取得胜利之后,记得在语音频道里喊住队友:“先别退游戏,我开个光追咱们在一起合个影” [皮]

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

《使命召唤16:现代战争》:游戏光追效果体验

图:光追关闭(上)/光追开启(下)

在寻找光追的过程中,上面图中的这个场景让我印象深刻。画面中的床尾栏杆在远光源下的倒影,经光线追踪计算后,被描绘得更精准,而不是贴图的那种粗糙阴影;同时鞋架的阴影角度也被计算所修正,根据常识反向推算,可以准确地得出和床尾栏杆一致的光源高度和位置。让我格外感慨的是,制作团队真是用心地在虚拟世界构建出了我住的这间出租屋:昏暗的灯光、墙上挂着做工粗劣的画框、一张小破床占据一半的面积、过季的闲置衣物塞在床底,如果边上再放一个装满当季衣服的麻袋,那就是神还原了。

据说早期版本的使命召唤游戏玩家曾经这样评价:“在游戏中,你并不会觉得自己是一名战斗英雄,而只是一名被卷进战争的士兵。”可能因为我没玩过早期版本的,至少这一版本游戏里,正向的代入感极差,整体的游戏体验是一个端着M4A1的杀人机器在我生活着的地方大杀四方,用自己最优势的不对称武力,潇洒地给一个个反抗力量宣判死刑。如果这些死神真的瞄上了我蜗居的这个小出租屋,愿各路祖宗神明保佑,让他们在东海以外就被真理送去见乔治华盛顿;如果死神从南边来,那就把他们毁灭在群岛水域。我不想成为绝望的五道口抵抗组织,再被人抹黑扣上反xx的帽子像在游戏中一样被轻蔑又鄙夷地虐杀在亚运村。

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