[整理]驱动<战争机器>齿轮的次世代核能——<虚幻引擎3&g

安布雷拉精英

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这部由EPIC操刀的风靡世界，仅半年全球销量已近500万套的Xbox360原创独占游戏在此就不多介绍了，而本人工作比较忙，所以将分期为各位玩友解析驱动<战争机器>齿轮的能源——<虚幻引擎3>。

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<Unreal Engine 3>是当今世界游戏产业最尖端的在野游戏引擎，值其2004年第一次在GDC上面见世人时，那已经与照片无异的游戏场景技惊四座，那时包括DOOM3、HL2等当代引擎的渲染技术顿显黯然失色，在当时除去少数游戏业行内人士，世人都不知道这款如核弹一样的引擎即时运算DEMO就是后来的<战争机器>，其实在场很多人都认为这就是个UE3的技术演示DEMO，仅此而已……
实际上却是运用UE3的该款游戏已秘密开发一段时间的实际游戏成果。

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<虚幻引擎3>代表什么？也许答案对于玩家来说，就是被称为“灵魂震慑器”的<战争机器>这部游戏。但你需要清楚，<Unreal Engine 3>对于游戏开发者工作时而言，也会有相似的感受。
它就像一个专门面向下一代游戏而被创造出来的完整游戏开发平台，为游戏开发者提供了急需的大量核心技术、各种数据生成工具和开发方面的基础支持。<Unreal Engine 3>首先为设计游戏开发框架的程序员提供了具有先进功能和可扩展性的Framework(应用程序框架)。

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<Unreal Engine 3>的设计特色是每一个方面都具有很高的易用性，尤其在数据生成和程序编写方面，从而实现了美工仅需要程序员很少量的协助，就能非常有效率地快速使用开发出来的数据资源，转换成游戏的素材资源，最值得称道的是这个过程是在完全可视化的程序环境中完成的，实现了游戏开发者操作的最大便利。

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揭秘<虚幻引擎3>的“分布运算式法线贴图产生工具”

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如上，大家可以看到这张战争机器中的兽族基本兵种的模型精细程度异常惊人！这是一个源于200,0000多边形聚合而成的模型。
这种纯粹依靠海量的几何精度刻画角色细节的网格式模型，即使在全球拥有最顶级图形特效的CG动画电影中也难得一见。
这种物体模型是纯、是真，是不曾掺入丝毫障眼法的虚拟现实级别的物体。有朝一日若实现在游戏过程中能即时操作，那离主流好莱坞电影灭亡的日子就不远了……

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反言之，这种画面精度在21世纪初地球上的游戏平台根本想都别想，这一终极目标是每一位追求技术梦想、追求超电影化表现力的游戏开发者心中长久以来的神迹。

如此当世界各地的游戏开发者XD们通通又被残酷事实打击了一遍之后，<Unreal Engine 3>究竟为我们带来了目前什么样更加成熟的折衷办法，来满足顶级游戏开发者们和高级游戏玩家群体那日益膨胀的“味口”呢？

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如上。
不会吧！？5300个三角形聚合而成的模型。这就是我们在战争机器中面对的随时都会大批量从地下“破壳而出”的那种恼人对手的根本面目吗……或者游戏主角的三角形数量会多一点？(告诉你：多个两三倍吧……)又或者以角色刻画见长的生化危机5会多很多？(多个十数倍吧？没用…也是在同一个数量级)
不对呦…我记得在灯光下游戏中兽兵的实时渲染效果是这样的……
(如下图—)

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难以置信啊，5300个三角形的模型身上表现出的这么多高精度细节和材质光泽刻画是怎么搞的！？
大家忘了吗，上面的那个200万面(400万三角形)的Mesh模型可是有用的呦，别看过就当就着饭吃了……
上上图左边，那个运用3dsMAX、MAYA之类的3D绘图软件塌陷的实体显示模型，细节刻画的真是精彩啊！但其对于实际游戏有什么用？？
当然<Unreal Engine 3>会回答你。

在游戏制作阶段UE3首先会对这个超高精度Mesh模型进行逐网格的光线跟踪运算，从而生成带有通道信息的法线贴图。
之后引擎会纪录这种法线贴图，继而在游戏中将其付到低精度模型上，这样游戏实时模型就拥有了超高精度几何结构模型的全部光子能量信息。
最终UE3会在游戏设置的光照等环境下即时渲染出我们所见到的超精细角色，同时节省了大量的游戏机系统运算资源，因为游戏要做到能互动，上面那些任务仅仅完成了第一层次的某一步，还有大量任务几乎正在同时进行。

那么我们就先来欣赏战争机器中那个难缠的“Bezerker”(狂暴者，游戏繁体中文版译为“狂暴女兽人”— &#39; —)的游戏渲染效果吧。

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这回满意了吧，好欠扁的样子！— &#39; —  

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作为Framework的其中一项易用性体现，<虚幻引擎3>内建的高效3dsMAX、MAYA导入工具，使制作者可以十分方便的在不同模型编辑器之间切换。

作为全球顶级的游戏引擎提供商和游戏开发商，EPIC公司一直与全球最大的3D图形软件供应商Autodesk公司合作的密不可分。

全世界最著名的、应用最广泛的3D绘图软件<3dsmax>就是Autodesk最知名的产品，近年来Maya的开发商Alias已经被Autodesk所收购，3ds Max与Maya的适用互通性将有望逐步增强。

至于EPIC的头头在亚洲互动艺术巡展曾表示该公司内从3dsmax早期版本开始就和Autodesk保持着良好的通气，例如UE系列引擎的准确UV贴图坐标实现、mesh实体显示的优化以及各种渲染算法等等很多难题，都得到了Autodesk方面的高级程序员帮助。

现场具体访问内容由于太过庞杂，就不在此罗列了。如果各位有兴趣的话，本人找媒体方面的朋友拷贝一份另开贴公布。

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接着说外部场景。分布运算式法线贴图产生工具(Distributed Computing Normal Map Generation Tool)被嵌入在UE3中从建模到渲染的每一个方面，当然外部场景也不例外。

各位看一下上图中的外景范例，场景几乎每一寸地方都被付上法线贴图后，达到了系统能够即时渲染的要求，同时实现了亿级以上三角形才能刻画的几何细节。

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那么再来看看这个场景实际的线框显示吧(如上)。
乍一看，密密麻麻的mesh真是头大啊，这个场景果然精细！刚才说多少个三角形来的？
调出小工具显示一下…不到50万个！？ —  —
不是说1亿多吗？ 很有水分啊…… 我想看的是上亿的三角形聚合的场景呀，那个线框图看起来得多有气势？
也好…于是调出开发机原始场景模型，线框密集程度陡升百倍，观看不能……

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如上这种战争机器中随处可见的环境细节程度，仅仅在数年前，全球还对此级别的可互动游戏能实时渲染不报希望。问题的关键就在于游戏业界共同促成的愿景，远超越了摩尔定律归纳的硬件平均发展速度。

或许有人仍不满足于<虚幻引擎3>提供的这种成熟的，利用高精模产生法线贴图的折衷几何细节实现方式。有消费者就想看真正数以亿计的三角形聚合的场景，当初Xbox360公布的三角形运算量不算数了吗？没问题，一个场景算什么，同时生成数个亿级场景也办得到。只要你眼睛享用了几个场景内心就能***的话……

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既然都有其他追求，大家就无条件的热烈欢迎UE3的折衷方案吧。况且这仅仅是UE3可以实现的表世界图形的一小部分技术而已，还有更多功能准备满足主流游戏开发者和受众日渐高调的“味口”呢，下次有空再讲…….

ash1983

技术贴，顶一个

占个沙发学习一下

mr.h

顶一个, 喜欢这种技术帖!

enacra

喜欢看这种技术贴， LZ哪天能再分析下 crysis 和 killzone2  的技术就好了

该用户已被禁言

这个造就有人发过了。。。。。。。。。。。。。

jack52

早见过这类似的贴了。
第一，有它的游戏到下个世代也不会淘汰

biozhu

虽然很复制
但是还是要顶的
谢谢LZ分享!!!!!

安布雷拉精英

不才以前就是在下写的……
那会儿分天补充的 比较乱
就重新整理了一下……

无草

写的不错，就是看的头都大了。。
但是还是支持这种技术贴。。

安布雷拉精英

补充一些物体材质方面的表现，

UE3渲染环境和物体的质感强烈是因为可以支持大量的材质应用，前所未有的将可操作的即时渲染桢的画面等级提升到难以企及的高度；

在游戏里可以同时表现数十种材质，GOW应用了大量高级皮革材质，非常适合表现多数物体的丰富细节；在需要大量更高精度刻画的重点对象之上，丰富的材质使已具有超深精度纹理的物体表面，可以根据观察视角的位置转换或环境中光能的强度变化，展现出细腻的光泽变换效果；

这是UE3的众多强力特性之一，这套工具中的众多特性汇聚起来纷纷突破了以往游戏制作者难以逾越的技术瓶颈，不同的游戏制作者根据自身作品要表现的不同重点，选择相应的特性着力增减，最终都能够获得异常逼真的成品！

UE3适合所有以电影化表现为诉求的游戏作品，
而且是当前这一代游戏机中可支援的最强引擎；

在这一代游戏机的性能范围内，
UE3适合所有的顶级游戏项目，
适合全世界的高端游戏开发者。