《堡垒之夜》的大规模UE5更新以60fps的速度在所有主机上提供了下一代功能
Nanite和Lumen升级在PS5, Series X/S -和PC上测试。
Lumen, Nanite，虚幻引擎5。如果你在过去几年对电子游戏技术有所关注，你很可能听过这些术语。然而，其潜力主要存在于其开发商Epic Games的演示和承诺中。无数的开发者承诺效忠于UE5，但直到现在，它的可能性还没有在实际的游戏中实现。
随着该公司流行的《堡垒之夜》大逃杀游戏经常作为展示虚幻功能的工具，最新章节最终通过在当前主机和PC上引入全套UE5功能来实现这些承诺。现在，《堡垒之夜》以60fps的速度运行，同时利用Lumen的全动态全局照明和反射的力量，结合Nanite所实现的前所未有的细节。
转型升级,一个值得密切关注的角度看,在其视觉成就及其对性能的影响在所有支持的平台上,从PC和Xbox PS5系列X和美国的概念得到UE5高端功能运行在控制台的令人印象深刻,但达到60 fps的目标——即使在系列S -是一个严重的成就值得更深入的分析也是有趣的,看看电脑科技尺度进一步。本周早些时候，Epic的工程副总裁Nick Penwarden与我们进行了讨论，帮助我们进行分析。
自它在两年多前被发现，我们已经焦急地期待UE5游戏的到来关键新技术．虽然UE5本身之前已经集成到《堡垒之夜》中，但直到游戏第4章更新的到来，Lumen, Nanite, Virtual Shadow Maps和Temporal Super Resolution才被集成到游戏中。这意味着如果你在Xbox Series X/S、PS5或PC上玩《堡垒之夜》，你现在可以访问这些新技术了——尽管只有在主机上的60fps模式下(120fps模式使用旧的、已建立的渲染管道)。
在我们进一步深入之前，让我们先来阐明UE5的基础知识:该节目的明星是Lumen，它介绍了光线跟踪反射和完全实时的全局照明(GI)。建模光的行为一直是实时图形的一个关键挑战，多年来，开发人员依赖于各种预先计算的照明解决方案，这些解决方案都有自己的缺陷和不准确性，以使其可行。
在《堡垒之夜》中，一天中的动态时间意味着太阳的位置会随着你的游戏而变化，所以伪造逼真的光影更具挑战性，而且之前的预计算解决方案与RT之间的差异可能会令人惊叹。在新系统中，阳光通过窗户倾泻进来，将颜色转移到附近的表面，而物体周围形成自然接触阴影。
Lumen在这里有两种风格，软件Lumen使用简化的场景计算其全局照明(使用距离场和屏幕空间跟踪的混合)，而硬件Lumen，目前仅在PC版本上可用，使用适当的三角形来获得更真实的外观，包括更准确的反射和全局照明，以及更少的漏光。硬件流明也意味着人物模型和其他移动物体包括在反射中。然而，即使是顶级的Lumen也存在缺陷，上面嵌入的视频显示，一些场景中出现了新的漏光，玻璃上没有高质量的RT，人物和其他复杂物体在反射时出现了黑色空洞。
在主机上，软件Lumen是唯一的选择，这意味着蒙皮网格，如字符，只能使用屏幕空间计算来反映，漏光更常见，整体精度略有降低。不管平台是什么，Lumen的GI确保了灯光总是呈现出真实感，看起来很漂亮。这也意味着艺术家不需要对每个场景进行微调——一旦材料属性配置好了，它就可以工作了。
当然，也有一些缺点——底层GI每像素使用1/16射线，因此使用去噪算法来创建一致的结果。这确保了性能保持高，但在一些具有挑战性的情况下可能会导致明显的闪光-但我觉得这是一个值得的权衡。所以，有了Lumen，《堡垒之夜》的世界真正活了起来——有时类似离线CG渲染——但它不是唯一的功能。
Nanite也在《堡垒之夜》第4章首次亮相。这本质上在静态网格上实现高水平的几何细节，其更高的效率允许更高的质量。早期的UE5版本不支持alpha蒙面纹理(例如草和树)，但这是在UE5.1中添加的。有趣的是，《堡垒之夜》的开发人员选择将游戏中的每一棵树、灌木丛和草叶都变成一个多边形网格——这与Nanite的自动lod系统一起，确保了树木在任何距离上都看起来很遥远，就像其他Nanite几何图形一样。
这不仅仅是绿色植物——许多表面，包括那些只是纹理的表面，都被转换成纳米网格——从完全建模的房屋包层到单独的砖块和石头。即使在极近的距离也能看到如此多的细节，这是令人难以置信的。所以，虽然游戏保持了风格，但每个对象的细节水平大幅提高，一旦加载对象，就没有更多可见的LOD过渡。
然而，你仍然可以在玩游戏时注意到弹出窗口，这是因为由于新系统的内存和CPU成本，游戏只能显示玩家周围的特定区域，更多遥远的物体被一个简化的HLOD网格所取代。这就是为什么即使有了Nanite，弹出窗口仍然是一个棘手的问题。即便如此，在保持视觉稳定性的同时，放大和缩小各种物体还是很神奇的。它比我们通常在大型开放世界游戏中看到的更加连贯和一致。
Lumen和Nanite的结合是强大的，《堡垒之夜》真正展示了新引擎的潜力——即使是对现有游戏的改造。然而，其他新功能也在这里，值得简单提一下。时间超分辨率(TSR)取代了以前的TAAU，并提供了出色的视觉保真度，类似于DLSS或FSR2，具有类似4k的外观，尽管X系列和PS5的内部分辨率要低得多。
还有虚拟阴影地图，这可以产生统一和高质量的阴影投射，准确地投射出从详细的纳米网格到单个草叶或小石头的阴影。阴影即使在很远的地方也仍然可见，这增加了地图的凝聚力。它完全替代了其他阴影技术，如级联阴影映射，并避免了许多这些缺点。然而，它并不便宜，在主机上，当仔细检查阴影时，有明显的噪音，但总体上仍然令人印象深刻。还可以从虚拟阴影映射中排除对象以提高性能，这在系列S中使用。
这里的关键是，所有这些技术都与其他UE5元素相结合，例如新的大型世界分区功能，从而创建了一个梦幻般的引擎演示。这暗示着转向Unreal的开发者将会有大动作，同时也表明，到目前为止，很少有游戏真正展示了这些新机器的功能。事实上，目前所有版本的《堡垒之夜》都使用UE5来简化开发——即使在Switch上，也没有足够的马力来实现我们今天讨论的新功能。
在我们结束之前，你可能有兴趣知道游戏在每个平台上的性能、分辨率和快门编译口吃方面是如何运行的。让我们从好的东西开始:根据我们与Epic的对话，PS5和Series X都通过临时超分辨率目标4K，内部分辨率从864p到1836p -一个巨大的范围。平均而言，PS5在每个轴上提供了55%的4K，而X系列略高，为59%。由于图像重建的工作方式，很难看到两个版本之间的任何差异。
S系列是可以理解的低分辨率，内部分辨率为540p到1080p，平均为1080p的73%，但也失去了对光滑表面(如水)的反射，一些效果的分辨率较低，同时也减少了地面杂波。老实说，S系列看起来与X系列和PS5版本惊人地相似。流明反射的遗漏是影响最大的——水体可能会失去所有的反射，这取决于角度，因为它只依赖于屏幕空间的信息。
在性能方面，事情是令人惊讶的好-至少在主机上。在我们的测试中，我们基本上总是锁定在60帧。在PC上，我们确实看到了一些着色器编译的口吃-比我们在没有异步着色器编译的UE4标题上所期望的要少，但是遇到新内容或在车辆中穿越世界确实会导致一些丢失的帧。这将逐渐减少，因为着色器最终会遇到并缓存，但游戏和驱动程序更新将重新启动这个过程。
Epic意识到了这个问题，在Epic Games的工程副总裁Nicholas Penwarden的交谈中，公司的着色器编译在某些方面仍然不完美。例如，角色可能会以不同于其他资产的方式流到世界中，因此着色器编译可能无法很好地处理它们-类似地，考虑到《堡垒之夜》第4章将世界划分为Nanite的区域，使用车辆快速进入新区域可能需要着色器编译得比目前更快。所以虚幻引擎的未来版本，以及《堡垒之夜》第4章的更新，我们应该获得一个更适合的系统来防止这些口吃。虚幻引擎的工作人员似乎认真对待这个问题，所以希望我们能在这方面看到一些进展。
总的来说，在一个发行的游戏中尝试Nanite、Lumen和其他虚幻引擎5.1的功能是令人兴奋的，看到其他开发者如何采用这些功能以及引擎如何在未来继续发展将是令人着迷的。
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