如何让不同手机跑出好帧数,我和技术团队聊了聊《王者荣耀》的画面与优化

2021-01-20 18:43:04 5点赞 11收藏 15评论

如何让不同手机跑出好帧数,我和技术团队聊了聊《王者荣耀》的画面与优化如何让不同手机跑出好帧数,我和技术团队聊了聊《王者荣耀》的画面与优化

怎么让拥有不同硬件的玩家享受到普适的体验提升,是个技术活。

“王者荣耀提醒您该换手机了”。

这是前段时间《王者荣耀》大版本更新前,玩家社群里常常出现的一句话。

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原因无它,在这个被命名为“破晓”的版本中,玩家迎来了一次大规模更新,包含了常规但数量庞大的游戏性改动,新英雄、新地图机制到新装备;UI和交互迭代,包括近1000个界面的调整。

还有最重要的部分——整个峡谷地图的画面升级。举个例子,现在的泉水视觉效果是这样的:

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如果你对《王者荣耀》印象还停留在数年前,大概不会想到这是一个手游MOBA会拥有的画面。

在运营过程中对视觉效果作出大规模的升级,对多人游戏来说一直是个比较少见的事情。而且《王者荣耀》是一个尚处于壮年期的产品,在去年官宣DAU达到一亿后,它看上去在移动MOBA领域似乎还完全“没有对手”——为什么要在这种时候,花费大量的精力做技术升级?带着这些问题,我也找到了几位开发者聊了聊,他们想传达给玩家的,可能不仅仅是画面。

1

改变了些什么?

《王者荣耀》技术总监邓君告诉我,新版本最重要的技术词汇就是“HDR”和“PBR2.0”。简单来讲,就是全方位的画面渲染升级。

HDR效果,单机游戏玩的比较多的玩家都了解。但如果要用专业的技术词汇来解释 “PBR2.0”是什么,用语言描述起来就比较麻烦:

预计算全局光照系统,在场景中模拟复杂的光线反弹行为,让场景最后呈现出来的光影表现更为精确:体积光场系统,记录每个点所有方向的光照数据,在渲染时再把数据还原出来,提升光照色彩的表现力,还有预计算局部高纬度遮挡、预计算局部散射、反走样算法……

不过相比这些玩家听不太懂的技术细节,新版本正式上线后,感性层面的体验可能更为直接:就是画面变得更柔和也更明晰了。

如果停下脚步对比一下同一个场景在新旧版本下的呈现,会发现视觉的提升主要展现在细节上(动态的效果会更明显):

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主要体现在植被细节还有石头和水面的光照上

但在社区观察玩家反馈的时候,我也发现了一个有趣的现象,就是“实际变化”和“玩家感知”往往会走向不同的方向。

新版本后会有人说不太适应新画面,但既有人觉得画面比以前亮了,也有人觉得是比以前暗了。也有人会担心,画质提升之后,手机的电量是不是消耗得更快了?

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人和人的肉眼是有区别的

这也是开发者最关心的问题之一,相比“升级给玩家带来了什么好处”,他们更常面临的是掣肘:作为一个面对上亿用户的游戏,即便是“提升画面”,也会遇到太多太多的问题。

邓君告诉我,整个改动首先面临的最大压力,就是来自机型适配。“国民级游戏”既是一种荣誉,也意味着和其他产品完全不同的硬件环境,“不同机型间的性能差异可能会达到十倍”。

就像其他网游里看到卡读条的时候队友会发问“是谁小霸王?”,你可能永远都想不到路人队友是在用什么机器跟你玩同一个游戏。

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限制队友发挥的可能是硬件

限制画面提升的,并非单纯的技术实力。以开发团队的规模、经验和预算,如果只是去提升画面上限,上升空间很大,就像今年新增了一档画质叫“极致”,就是为了最高端的旗舰机型准备的。

但对于大量的大众机型而言,怎么样在不给用户增添负担(掉电、发热)的情况下,也能感受到画面的提升,则是工作的关键。

技术团队的选择是预计算烘焙技术。简单来说,就是《王者荣耀》会将一些移动硬件难以承担的计算需求,全部放在后台完成,再将核心数据通过编码返还给移动端,最后在游戏运行过程中解码呈现,尽可能把本地的计算量维持在最小。

换句话说,无论几百块的入门机型还是数千元的旗舰,都能感受到视觉体验上的变化。邓君说,“我们的初衷还是希望,让每一款硬件,都能在它的能力范围之内得到一个优化过的体验。”

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极致画面下的HDR效果

但即便是使用预计算技术,一样会给硬件内存带来额外的开销,所以团队花费了大量时间去做内存方面的优化,最后呈现出来的结果,就是用这样一种相对软性的方式,让每款机型都得到了画面提升。

在过去的很长一段时间里,《王者荣耀》在开放更高画质/帧率的历程上是非常保守的。直到破晓版本,才在部分机型上逐渐开启了90帧率的测试。

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这种保守,一方面是源于游戏的普适要求,另一方面也考虑到像上面说的,“实际情况”和“玩家感知”的走向不同——运行差异可能会导致舆论问题。

老玩家都听说过早年的“负优化门”事件,即便到现在,社区里在讨论购机的时候,也常常会把部分机型的运行问题归咎于“某某品牌没交保护费所以优化不行”。

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“负优化门”最后被证明是谣言

实际上,不同机型间的运行差异,完全是一个纯粹的技术问题。

“就算都是同年的旗舰机型,它们的芯片架构可能是不一样的。有的机器真的能跑到120帧,有些可能只是90帧,”邓君说,“移动硬件的性能,并非一个真正的阶梯状的分布,而是一条线。”

对于游戏的画质和设置,它是按区间来划分的。像王者目前把整体画面分成五档,但并非每档覆盖的机器,在运行时都会达到近似的效果。

“芯片的能力不同,屏幕的颜色和质量不同,呈现出来的准确性,都是有差异的,我们很难让不同的体验机在每一块细节都一模一样,只能说是按照这个区间内最低的性能来覆盖。”

这像是一个寻找最大公约数的过程。“对我们的工作而言,相比更好的效果,最重要的事情是‘准确’”,邓君感慨。

2

保持平衡的舞蹈

为了达到这个“准确”,需要的不仅仅是技术,还有技术和美术团队之间的高度协作。

“技术债务”是技术美术师夏侯在工作中经常提到的一个词。技术美术简称TA,在国内游戏从业者的普遍认知里,是一个非常重要、同时在市场上很稀缺的岗位,简单来说,就是需要既懂程序又懂美术,确保美术团队和技术团队互相能理解对方的需求,在整个游戏美术制作流程中承担一个“桥梁”的作用。

而夏侯说的“还债”,就是尽可能去协作两个团队处理好之前数年间大量遗留下来的相关问题。在他的回忆里,早年《王者荣耀》的大热算是超出团队预期的事情,所以在2017-18年左右,无论技术还是美术团队,基本还处于一个对用户反馈的新要求“应接不暇”的阶段。

在游戏运营早期,开发团队制作了大量玩家需要的新内容——英雄、皮肤、地图和细节优化……但在那种紧张的氛围里,团队其实并没有像现在这样静下来思考游戏的长远目标是要做成什么样子,也就积累了很多需要重新考虑的问题。

作为TA,当团队把新版本的艺术概念放在他面前的时候,夏侯和同事们需要拆分好美术组的目标,“负责艺术的同时会提供一些概念图给我们,我们则判断达成这种效果的方向是什么,需要依赖哪种技术,从积累的技术库里组合出一个框架去试用,再接受美术的反馈后进行调整。”

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但最困难的问题在于,他们并不只是要和美术团队沟通,甚至还包括硬件厂商。比如为了减轻不同机型的优化压力,他需要和芯片厂商交流,告诉他们《王者荣耀》的某个技术方案需要调用哪些算法。有时厂商会反馈说某个算法是被集成在芯片内部、有的是用软件方式实现的,跑起来可能不高效,开发团队就要重新妥协自己的算法。

这样的沟通发生在方方面面——不光是美术、硬件,还有策划甚至网络部门,因为画面提升并不是一个纯粹的技术美术或者硬件问题。开发阶段经常出现这样的现象:事情做到一半,技术和美术都很满意,但是策划就会说哪里哪里不行,因为这个“好看”太张扬了,必须削平。

“游戏场景实际上是为了战斗本身服务的,对吧?”夏侯问我,“如果场景做了过多的细节或者光效,可能就会喧宾夺主,过多吸引了玩家的注意力。”

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旧版本和新版本的特效对比

而最后呈现出来的新版本,就是这么一个各个部门妥协下的结果,也就是尽量达成“全局最优”:低端用户有体验提升,高端用户有更好的画面加成,所有feature能够全开也不会能耗翻车……对于开发者而言,这就是他们成就感最爆棚的时刻。

“这些东西可能永远都不是我们的艺术家做出来的最满意的效果,但我们一直会期待,在下一个版本,下下个版本,我们能表达出什么样的新东西。”

3

怎么尝试用技术完成美学表达

“艺术”和“表达”,似乎是一个竞技游戏里很少见的话题。

这非常好理解——作为一个MOBA游戏,玩家们最关心的事情似乎永远是战斗和胜利,在视觉上的要求,通常都体现在人物和皮肤模型上。

在和美术或者文字工作者聊的时候,我们才会谈一些游戏性之外的问题:IP、世界观、还有“新文创”,怎么把中国古典文化做进某个皮肤或者版本主题里。

如果和技术人员聊起“美学表达”,他们都会表现得非常审慎和谦虚,仿佛这是一个过大的主题,他们每天面对的,只是这个主题实现过程中的技术细节。

技术总监邓君则给我举了个例子:在很多注重画面的游戏里,技术的呈现逻辑是非常简单的,像是“烈日当头”,就是计算一个影子,让它尽可能精致、精致、再精致。但如果你的游戏要表达一种东方式的含蓄,就可能需要很多弱光源,需要大量影子的堆叠组合出一种柔和的、有意境的图像。

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夏侯在接到美术组的需求时,就常常会陷入冥思苦想:我一个做技术的,怎么去呈现“美学思考”?

他只能尽可能去尝试自己的理解。像物体本身的轮廓,放在王者想要表达的概念里,本身的几何结构会很收敛,不会有“张牙舞爪”的结构。西方大作里为了体现质感,材质会用很多的玻璃、宝石或是钢铁,而中国式的意境,他们最后想到的、选择的元素,往往是鹅卵石、沙子和青苔。

从一般玩家的认知来看,在竞技游戏里试图讲一个完整的故事,或者是表达某种世界观层面的视觉概念,似乎一直都是件吃力不讨好的事情,往往会变成一道精致的配菜。但至少在王者的用户群体里,对故事感兴趣的玩家并不在少数——因为从游戏内外的CG到赛季旅程奖励,都伴随了大量重要的剧情。

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新赛季世界观这块都快能讲故事会了

而怎么吸引更多的玩家来了解故事本身,就是开发团队的任务,“至少在新版本里,我们可以通过视觉上的呈现来试一试”,夏侯说。

4

结语

在采访的最后,夏侯给我讲了一个故事:去年疫情最严重的时候,技术团队的很多人都关在家里,反而能静下来慢慢想想新的技术方向,以后要把游戏做成什么样子。到最后,一年下来的技术储备反而可能“过量”了——因为一些客观上的限制,目前团队掌握的很多技术框架,暂时是用不到的。

我问他,那这些技术的去向是什么呢?

他回答说,相比只针对《王者荣耀》单个手游,团队总体积累的技术,其实都已经能给一个大型工作室的所有项目提供支撑。这句话倒是不难理解——从去年开始,王者已经公布了很多IP内容新企划,包括两个同IP新游戏,因为视角和游戏方式不同,看上去确实能呈现更多的技术细节。

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类似视角之前在王者的部分剧情演出里就有所呈现

不过,对一个运营挺久、在商业上已经获得前所未有成功的游戏来说,在“平稳运营”和“玩点新花样”之间选择后者,是一件不常见的事情:想要通过技术手段给玩家讲一个和“美”相关的故事,确实没那么简单——最重要的是,这一切都建立在用户不需要更新硬件的基础上。

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