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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