GDC 2024腾讯游戏专家分享前沿技术 ,暗区突围帧预测干货(图文版)

插帧技术妙处

插帧技术颇为神奇 ,腾图文它能将前一帧和后一帧融合 ,讯游戏专享前创造出中间帧,家分显著晋升了视觉流畅度 。沿技预测在如今力求画面极致的术暗游戏界,插帧使得画面转换更为顺畅 。区突以某些大型3D游戏为例 ,围帧当玩家快速转身时 ,干货若没有插帧 ,腾图文画面可能会裸露卡顿。讯游戏专享前而运用插帧技术 ,家分则能有效解决这一尴尬,沿技预测使玩家仿佛身临其境。术暗

预测帧的区突裸露

裸露预测帧需借助前一帧的渲染效果以及当前帧中游戏线程的资讯 。然而 ,围帧这种预测仅适用于静态对象的像素 。在移动设备上,动态对象的预测既消耗资源又轻易出错 。以流行的手机游戏为例,场景中的建筑物等静态元素适合采用帧预测 ,但飞奔的角色等动态元素则不适合使用这种计划 。

复用像素对应关系

像素之间的对应关系至关重要 ,特别是要确定前一帧与当前帧之间的像素匹配。比如 ,场景中的某些地方若源自同一物体且呈现相同的渲染效果 。然而,从当前帧向回投影到前一帧是不可行的,这是因为我们无法得到裁剪空间中Z分量的具体位置 。因此 ,我们采用从前一帧向当前帧的重投影计划来应对这一挑战 。在游戏开发领域 ,这项技术能够显著裁减资源消耗 。

屏幕空间聚合网格

我们称重新构建的网格为“屏幕空间聚合网格”,简称SSAM 。这里借鉴了软件工程中的“聚合”理念 ,将不同对象的顶点视作一个整体。在SSAM的绘制过程中,顶点着色器会从无人机得到缓存数据,并锁定屏幕边缘的顶点 ,以避免像素丢失  。这就像是在构建一座虚拟建筑 ,SSAM将零散的部件归并在一起,使得游戏画面更加完整。

像素相对位移检测

我们通过观察前景顶点周边像素的相对移动来识别。移动幅度小 ,意味着这些像素处于同一语义层面;移动幅度大 ,则表明它们位于不同的层面,这时就需要铺开调整 。在游戏画面铺开优化时  ,开发者可以运用这一原理 ,使画面层次更加分明。比如在包含远观和近观场景的游戏中,这样可以晋升视觉的真实感 。

剪切失真的校正

在顶点处铺开剪切失真修正并不简易 ,但若回到对当前帧与前帧间铺开重新投影的过程 ,可以发现,在SSAM重新构建的像素着色器中,经过深度缓存和深度重新投影采样,可以计算出当前帧在裁剪空间中的Z分量。当相机在下一帧中向前移动时 ,它将利用这些缓存信息来重建SSAM ,并裸露预测帧中静态对象的渲染效果。这一流程如同给游戏画面做精细的整形手术 ,让画面质量更高。

渲染流程结构

渲染帧与预测帧不在同一逻辑层级 ,预测帧在筹备静态对象时采用帧预测技术而非直接绘制。这样的筹备方式确保了在高帧率运行时 ,玩家能够享受到极致的游戏操控感。同时,它还能将绘制静态对象所需的筹备量减半 。在众多竞技游戏中 ,高帧率使得玩家操作更加顺滑 ,这项技术显著晋升了玩家的游戏感受 。

实际游戏应用成果

《Arena》游戏中已应用了具备特定渲染流程的帧预测技术  ,玩家在设置选项中可选择90 、120或144帧每秒铺开激活。借助此技术,屏幕空间能够储存各类光线数据 ,并借助帧预测实现高效利用 。在《Arena》这款游戏中 ,各个场景的光照效果更为逼真 。若不使用帧预测功能 ,系统会自动将画面刷新率控制在约50帧每秒,防止电池过热。启用帧预测后,这一现象便得以缓解 。

加速光线交点计算

为了防止过度采样,我们采用屏幕空间聚合网格(SSAM)技术来加快光线交点计算 。光线不再与像素直接接触 ,而是与SSAM中的三角形铺开交点计算 。在裸露开放世界游戏时 ,需要筹备大量的光线效果,这种技术能有效晋升开发速度和游戏性能。

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