電腦再陷危機?十大顯卡決戰[Crysis2]

    泡泡網顯卡頻道2月16日 2007年，游戲界誕生了一部偉大的作品——《孤島危機》（Crysis），它以令人驚嘆的畫面效果和超高的硬件需求震驚了整個游戲屆和硬件屆。時至今日，最優異的顯卡也未能在高分辨率下將其完全征服，因此《孤島危機》也常被游戲玩家稱為“顯卡危機”，提起硬件殺手、顯卡殺手之類的詞語時，第一個想到的便是它。

    在《孤島危機》發布之后三年多的時間里面，3D圖形API從DX10發展到了DX10.1以及DX11，但即便是當今采用最新DX11圖形技術的游戲大作，也沒有任何一款的畫面能夠完全超越采用DX10引擎的《孤島危機》，看來也只有《孤島危機2》才有這個可能了。

    時隔四年，Crytek以升級版的Cry Engine 3打造的《孤島危機2》即將正式發行。近日，一份《孤島危機2》的未完成版泄露出來，這比游戲預定正式發售日期3月22日早了一個多月，這令開發商大為苦惱，近日連吐苦水，卻令玩家歡呼雀躍，我們早已看夠了截圖和視頻，現在終于可以親身體驗《孤島危機2》了！

    《孤島危機2》在游戲內容上與一代有很大變化，已經從秘密的叢林作戰轉向了公開、大規模的現城市戰爭。故事發生在距一代3年后的2023年。外星人在地球上的大片區域挑起了戰爭，各大城市都遭到攻擊，人口銳減，玩家將要進行捍衛地球的末日戰爭。孤島危機2將不同于原作，原作中調查了神秘的隕石后，最后美軍艦隊全數擊沉，主角Nomad攜科學家海倫娜逃離之后，外星人入侵了世界的各個地點，并極大的改變了環境，幸存的人類不得不聯手起來對抗入侵者。孤島危機2的主戰場因此改變至紐約（的曼哈頓島上，因此Crysis2依然是“孤島危機”、而不是“城市危機”），同時更有神秘勢力Crynet出現，孤島危機2的世界將比起原作更加的兇險和刺激。

    被泄露出來的版本是一個完整版的游戲，包含完整的單人劇情內容，但并非最終版本，不少設置選項仍不完善，目前來看只有DX9.0C模式，無法開啟DX10/DX11，并且存在不少BUG。不過，這無法阻止我們對她的無限熱情與渴望，孤島危機2的前哨戰正式開打，顯卡界無疑又將出現一場血雨腥風，這次為大家帶來的是孤島危機2 DX9C模式顯卡性能測試。

    游戲開發商是來自德國的Crytek，他們曾屬于UbiSoft，他們的首部作品孤島驚魂使用了自家的Cry Engine制作，品質相當出色卻未受重視。之后被游戲界的巨頭EA收入旗下，07年采用Cry Engine 2制作的一部孤島危機震驚天下，成為了業內的標桿。緊接著，基于上代引擎改進的Cry Engine 3開發完成，孤島危機2正是基于此引擎制作。

    Cry Engine 3（下文簡稱為CE3）最大的改進是加入了對游戲主機PS3和X-BOX 360的支持，這一改進為制作多平臺游戲帶來了方便。此外，CE3圖形引擎最具代表性的特點包括：

實時動態光照

    不進行預先的演算，也不限制場景的復雜性，能夠實現二次光照與反射等特效。

延遲光照

    在延遲著色的場景渲染中，像素的渲染被放在最后進行，隨后在通過多個 buffer 同時輸出。最后進行的是光照渲染，這是一種將存在于該場景的光源通過類似于后處理的渲染來進行的處理。在該流程中，理所當然的要對光照進行計算，這個時候首先需要使用到的是通過多個 buffer 輸出的中間值。

動態軟陰影

    動態陰影的生成可以說是CE引擎的一個特色了。CE3中使用了深度陰影的算法來實現陰影的生成。而陰影邊緣的則使用了模糊濾鏡，從而實現了平滑的軟陰影效果。

容積云與視距霧化

    CE3支持適用于以場景距離為基礎的模擬光散射的遠程霧（Distance fog）表現。具體來說，畫面內由近到遠的那些空曠的部分因為有著比較多的光散射所以霧的顏色也會比較強，而距離試點比較近的場所，因為有著遮擋物的存在，所以光散射比較的稀少，霧的顏色也顯得比較的淡。

    另外，引擎也能夠表現出那些具有具體的立體形狀的容積霧（ Volume Fog ）的效果。這也是一種我們經常用到的效果。從霧的立體形狀的前后之間的差來求出該霧領域的厚度，隨后在將視線如何穿透該厚度的方法用像素單位表現出來，來求得霧的色彩。在這一的容積霧中，能夠自由的在場景中配置那些由立方體，球狀之類形狀組合成的任意形狀的霧團是該效果的特征。另外，CE3 還支持Cloud Sprite的云層表現以及煙霧表現。

法線貼圖與視差遮蔽貼圖

    能夠表現出那些用多邊形無法實現的極其細微的凹凸效果的就是法線貼圖技術。法線貼圖是將微小的凹凸法線數據紋理化之后的產物，在進行渲染的時候以該數據為基礎來表現出細微凹凸陰影的效果。

POLYBUMP技術支持工具對應多核心與64bit

    將創作時通過多邊形來表現出的細微詳細的數據轉換成法線貼圖的CRYTEK POLYBUMP技術，在CE3引擎中將會對應多核心與64bit的操作系統。

屏幕空間環境光遮蔽

    屏幕空間環境光遮蔽（SSAO）技術已經陸續的被運用在了最新的 3D 游戲中，這原本是CRYTEK所想出來的技術。

HDR渲染

    CE3引擎，理所當然的也使用了HDR渲染。只是在PS3的版本中，因為RSX 的限制16bit浮點（FP16）-64bit緩存的渲染將無法同時開啟MSAA ，所以可能會使用8bit整數-32bit緩存的HDR渲染模式。在室外進入到室內，室內到室外等完全不同亮度的場景中移動時，會根據場景的亮度來自動的進行色調映射（Tone Mapping）處理來模擬人的瞳孔的適應過程。

運動模糊與景深

    在CE3中同時支持對于畫面整體的運動狀態進行模糊的 CMB（Screen Based Motion Blur）模式與針對個別運動的3D物體進行模糊的OMB模式。

    在CMB中，將鏡頭運動的動態矢量情報同場景的距離值進行位移比較，隨后以該值為基礎對整個場景進行模糊處理。也就是說，在遠處場景模糊的效果比較弱，而在近處的景物則模糊的比較厲害。

    在OMB中，將各個3D角色在前一幀的頂點位置與現在這一幀的頂點位置進行差分比對，從而求出各個頂點單位的速度。再以這個值為基礎進行模糊的處理。另外，CMB與OMB效果，不僅僅只是給畫面帶來很強的動感，也可以減輕玩家對于幀數不足的敏感程度，特別是對于那些非固定幀數的游戲來說，效果就來的更加的大了。景深則采用了參照渲染后的距離緩存中的內容，從與合焦點相當的位置的深度值開始越偏離模糊效果越高的一種常見的景深方式。

動態光照系統

    大多數的游戲中，天空都是以設計師所畫出的天空或者是照片為基礎來制作的。在CE3中，可以通過輸入天空的狀態，太陽以及月亮的位置，云的狀態以及空氣中的濕度狀態，來實現動態真實的天空表現。

    在現實的世界里，太陽的位置是通過時間來決定了。隨后在來觀察太陽光是如何傳遞到觀測者的，而在CE3中則可以很好的模擬這種效果。具體的步驟是，首先決定作為光源的太陽的具體位置，隨后在通過（瑞利散射）與（米氏散射理論）這兩種光散射的方程式來進行計算。
 
高品質的水面效果

    CRYTEK在GeForce3發布的時候就已經開始研究3D游戲顯示中的水面表現問題，至今已經歷時10年。因此，CE3擁有著現存游戲引擎中非常好的的水面表現效果。大海海面的波浪通過Jerry Tessendorf的算法來進行波浪的模擬，從而得以生成出真實壯觀的波浪效果。這一點想必大家在CRYSIS中就印象深刻吧。

即時神圣光芒表現

    CE3中那美輪美奐的神圣光芒的表現也是一大亮點。而且令人驚訝的是，在 CE3中，那些能夠完美的匹配場景中的幾何坐標的神圣光忙的表現，是通過畫面坐標系的后處理來實現的。 

整合的內置物理引擎

    CE3中因為內置了游戲中所有必需的物理演算機能，所以不需要諸如HAVOK 或者是PhysX這樣的外置物理引擎。內置物理引擎的適用于從小道具到植物的各個范圍，而物理演算的要因不僅僅局限在了物體之間的碰撞以及重力音速，還包括了風，爆炸，摩擦等。

    另外，該物理引擎還對應游戲中限定范圍內的動態程序破壞系統，破壞后的物體碎片將會保留他的物理狀態，并且作為場景中的物件繼續的存在下去。例如，某個碎片橫飛的場景里，爆炸產生的碎片不但會和其他的碎片碰撞，如果落在水面上的話還會根據碎片的特征來決定是否漂浮的效果。

    在CE3中還支持先進的線狀物理模擬效果。該效果適用于諸如樹枝的彎曲，吊橋的表現以及生物的觸手表現等。上述的所有物理模擬演算都進行了并行化處理的設計，并且為PC，Xbox360以及PS3各自單獨進行了優化處理。

    說了這么多，看看孤島危機2游戲的截圖吧。

    現在這個泄露版的畫面設置比較簡單，除了分辨率之外只有選擇畫面等級的一個選項，共分為三檔,從高到低依次為：HARDCORE、ADVANCED和GAMER。下面來看看三種畫質的區別，共三組對比，畫質從上到下依次降低，分辨率相同。

    從三組截圖上來看，目前的高、中畫質在特效上基本一致，肉眼是無法看出區別的，不管靜態還是動態都如此，主要差別在模型細節上，比如第一組圖中的窗和最后一組圖中的橋，高畫質的細節更為豐富。而低畫質的特效就要大大折扣了，光和水面的表現與高、中畫質有明顯的差異。

    這次參與測試的顯卡共10款，他們分別是：GTX 580，GTX 560 Ti，GTX 460,GTS 450,GT 440,HD 6970,HD 6950,HD 6850,HD 5770,HD 5670。共進行了三種不通畫面設置下的測試。

    測試使用了Intel平臺，酷睿i7 2600K搭配P67主板，4GB內存。

    平臺詳細配置如下：

    參測顯卡的詳細參數：

GTX 580

GTX 560 Ti

GTX 460

GTS 450

GTS 440

HD 6970

HD 6950

HD 6850

HD 5770

HD 5670

    本次測試選取了關卡中一段自動進行的場景，包含豐富的水面、光照、射擊、爆炸效果。首先進行的是高畫質下測試，分辨率為1920x1080。

    測試結果如下：

    千元級別的GTX 460便可以達到30FPS的幀數，以筆者實際測試感受，這樣的幀數已經可以較流暢的進行游戲了，不過在復雜場景中依然會出現卡頓現象。如果游戲平均幀數在40以上，游戲卡頓顯現會少很多，不過這需要2000元左右的顯卡。如果選擇優異單卡，在DX9模式下則可以達到完美的流暢程度。而千元以下的顯卡在最高畫質1080P分辨率下進行游戲就比較困難了，雖然不至于寸步難行，但是也僅能看看風景而已。

    接下來是中等畫質測試，分辨率也降低至1680x1050。中、高畫質對比：左邊為中，右邊為高。

 

 

畫質對比：中、高（圖片點擊放大）

    測試結果如下：

    千元之內的顯卡中，HD 5770和GTS 450在中等畫質下能獲得很好的流暢度，之前的畫質對比中也進行了分析，除了模型細節之外，中和高畫質差異并不大，大多的光、陰影、水面效果都依然保留，可以看出孤島危機2還是比較厚道的。而更低以級別的顯卡，例如GT 440，在中級畫面下也會比較吃力。

    最后是低畫質，1440x900分辨率。先來看看畫質對比：左邊為低畫質，右邊為中等畫質。

 

 

畫質對比：低、中（圖片點擊放大）

    測試結果如下：

    最低畫質下的畫面效果雖然有些慘，但是如果你急于體驗游戲，那就試試吧，這樣的畫面設定下對顯卡的要求就很低了，比較低端的獨顯跑起來都綽綽有余。

    如果只看三頁測試成績，你可能會懷疑這個游戲到底是不是孤島危機2。那個聽起來就令人心驚膽寒的硬件殺手，居然中端卡都可以跑？不過，別忘記這個版本中尚未提供DX10/DX11特效，這僅僅是High級別的畫面，待正式版出來之后，必定有Very High規格的畫面考驗眾多顯卡，甚至還有經過調整之后的Ultra High來挑戰硬件的極限。

    盡管只是DX9模式，這次孤島危機2的畫面依然可用驚艷來形容，游戲的畫面依然絢爛，細節到位，特效逼真，陽光和水面給人的印象尤為令人印象深刻，城市的效果也十分逼真。游戲的優化看來作的不錯，在畫面水準不低于一代的前提下，對硬件的要求實際上降低了，可以看出制作方為了改善執行效能下了一番功夫。

    按照預定計劃，孤島危機2將于3月22日正式發行，最大的懸念仍然沒有揭開，那就是帶有DX11特效的優異畫質全貌，以及它對顯卡的要求。面對你是否準備好了呢？■<