硬件杀手缔造者 带你看次世代CE3引擎9大技术细节_3DM单机

日前在PC Games Hardware网站上出现一份Confidential-Do Not Distribute(机密-请勿散布)的技术文件，内容大意是介绍说CryENGINE 3和《孤岛危机3》的绘图引擎的改进部分，不过我们所关心的并不是技术细节，而是你暑假刚买的显示卡，可能很快又要换一张了……

什么是CryENGINE和《孤岛危机》?

CryENGINE是一款游戏引擎，CryENGINE以超长视距渲染、地图无缝载入、优秀画面著称。第二代的CryENGINE2使用在《孤岛危机》末日之战游戏之中，在推出时有着硬体杀手的封号，就算是当时最高阶的显示卡，在特效全开之下也颇为吃力。CryENGINE2与之后的CryENGINE3也授权给非游戏厂商使用，例如建筑公司用来展示未来建筑完成时的样貌。

CryENGINE3是Crytek公司第一次跨平台的游戏引擎，可以在Xbox 360和PS3上执行。使用在Xbox 360和PS3上的《孤岛危机》和《孤岛危机2》游戏之中，PC版本的《孤岛危机》 2也是使用这一个引擎，但PC版推出时只支援DirectX 9.0c，后来才推出DirectX 11的升级档。

《孤岛危机3》将直接以DirectX 11打造，并辅以许多增强后的功能，在美国赌城E3展落幕后，Crytek陆续释出关于《孤岛危机》的游戏相关讯息。这份在网路上露出的技术文件，显示出主要有3大项提升：贴图、阴影、物理。小编翻译一下这份文件，让大家感受一下「心痛的感觉」。

1.像素等级的位移贴图 

Crytek已经针对CryENGINE3以及《孤岛危机3》开发出一种新的位移贴图方式，这种崭新的位移贴图可以提供CryENGINE3和《孤岛危机3》渲染出大量的几何视觉效果，同时也不会在位移贴图的侧影下出现多边形的边缘，更不用使用到曲面细分的功能。

2.区域光源

区域光源实际使用在3D打光，如同现实环境中的光源并不会是一个点，而是由一片区域光源投射在物体身上(请抬头看天花板上的日光灯)。此外还需要一个柔化阴影边缘的演算法，因为阴影边缘的柔化程度会根据物体与光源之间的距离、投射方向，而有不同程度的柔化。

用来计算柔化阴影边缘的演算法，对于现今的电脑硬体等级来说依然太昂贵，跑不动。但是我们使用了一个称为「多样半影柔化阴影」(原文：variable penumbra soft shadows)技术，用以模拟实际环境中，因光源距离和投射方向不同而产生的阴影柔化效果。

另一个区域光源的重点功能，就是由这种特别的光源设计取代过往单一光源，使得打光效果更趋近于现实世界所观察到的样子。

使用区域光源的一大好处，能够使用它取代以往为了打造更真实的场景，而使用许多点光源来营造画面。使用区域光源取代后，由于只使用一道光，绘图速度能够更为快速。

3.植披与布的物理效果

《孤岛危机3》同时需要城市干净的效果，以及许多植披覆盖的废墟场景。这需要将目前已经有的强式植披系统做更进一步的改良，其中一个小改进就是美工人员更容易依据多边形地形，设定或者改变植披，诸如石头或是建筑物之类的。

更深一层的改进，就是允许大量的植披，能够和风产生物理的动态效果，新的技术更能够让玩家和“个别的叶子”产生互动效果，甚至是AI、物件、爆炸和风。

4.水面的混合实时反射

即时渲染的重大挑战之一，就是如何能够立即运算出反射效果。我们在《孤岛危机2》游戏里就提供了类似的功能，现在则是更进一步地提供在水体上的反射。

5.体积雾及云阴影

天气系统的浓雾区域也得到改进，《孤岛危机3》现在采用一个叫做“体积雾和云阴影”的系统。它能够强而有力的渲染来自物件的阴影，以及云和雾的阴影，让整个场景看起来更加真实，这个功能在大雾的时候更能体现它的效果。

6.复合3D镜头曜光及编辑器

为了呈现《孤岛危机3》的画面风格，我们现在使用「复合3D镜头曜光」，提供一个简单及有效的方式，将画面绘制成类似于影片的风格。

7.全域照明及光泽反射

《孤岛危机》于仅使用太阳光作为全域照明的时候，可使用一种光传播量(原文：light propagation volume)技术。

这种技术并不使用light map(物件表面材质已预先计算好，被光照到会有多亮，在渲染时就不用再算一遍，直接将预先计算好的light map贴上)，而是使用即时运算。在《孤岛危机3》中，全域照明资料可以用来实作较平滑的光线反射，实际反射出附近环境与动态物件。因为光传播量在3D网格中做运算，可以比其他实作方法更为真实、更接近现实环境。

8.可控制的类电影色调绘图

我们的色调绘图的最新版本，导入了使用者可控制的HDR曲线，在一天当中的许多时间点还可拥有不同的设定，让游戏充满了电影的感觉。

9.多层导航网格

多层导航网格使用在游戏里的AI身上，是一种新的导航资料结构，用以快速制作地图路径。