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[技術] PS3實現HDR+AA訪談。

PSINext對PS3有一些比較技術化的,比較讓普通玩家望而卻步的文章,這是其中之一。另外兩篇我也希望有機會能翻出來。希望更多的玩家可以看看這樣的東西。會很有收穫的。

PSINext:高動態範圍光照-或HDR(譯者按:HDRL和HDR是兩個相關,但完全不同的概念,前者建立在後者的基礎上,但複雜得多)- 是一個我們最近越來越常聽到的名詞。你能解釋一下HDR到底是什麼東西,還有它對遊戲玩家到底有什麼意義嗎?

Marco:是的,這是一個現在十分常見並且經常被錯用的名詞。

當我們渲染一張HDR畫面的時候,畫面上每個像素幾乎所有資訊都被保存了下來,所以我們可以用最完整的明暗和色彩資訊來捕捉一個場景。糟糕的是,目前的低成本顯示技術(常見的LCD,CRT等)無法正確的顯示HDR畫面,因此我們要透過一個名叫「色調映對」(tone mapping)的過程來把我們的畫面映對成一張LDR(低動態範圍)畫面,才能在螢幕上顯示。

色調映對還可以模仿人眼對不同光照環境的適應過程。對於玩家來說,總而言之就是它可以帶來更好的視覺體驗,儘管遊戲開發者還需要一段時間來學習它。

PSINext:你能舉幾個遊戲中的場景的例子,來說明HDR的好處麼?

Marco:相比LDR,任何很高和很低的亮度的場景,包括對比度很高的場景,都能從HDR獲益。

HDR可以改善那種所有東西都顯得太亮或太暗的的畫面,從而保留畫面所有的亮度和色彩資訊。這是讓畫面顯得生動和華麗的重要元素。

此外,特別的色調映射操作還能夠給開發者一個額外的工具去加強故事的描述,因為它可以模擬一些人眼的視覺行為。重要是,要知道HDR絕不僅僅是一些眩目的光暈效果-它要比這多得多。在我們的真實生活中,根本是沒有LDR畫面這麼一回事的。

PSINext:現在人們一提到HDR的時候,就會想到GPU硬體上FP16或FP32的HDR渲染支援。Ninja Theory為什麼採用了NAO32,這能算得上是「真正的」HDR嗎?

Marco:FP16和FP32渲染格式讓開發者有機會去收集每個像素的資訊(分別是每個像素8和16位元組(bytes));所以我們可以很簡單的實現渲染和儲存 HDR畫面。糟糕的是,這些頁框緩衝區格式速度太慢了,因為它們需要更多記憶體頻寬和更多的記憶體空間:一張FP16 4x反鋸齒的720p影像要將近30MB的記憶體!

重要的一點是,只要我們能找到一種不損失太多資訊的編碼方式,那麼怎麼儲存HDR影像並沒有什麼關係。

RGB色彩空間用來編碼HDR影像並不很有效率,所以在做了一些研究之後,我們找到了另外一種有效率得多的色彩空間。這個色彩空間叫CIE Luv,它用三個數值來表示色彩:一個是非標準化的用來表示色彩烈度的數值(亮度),另外兩個則是0-1之間的標準化值。

這個色彩空間的發明者Gregory Ward是HDR影像的開拓者之一,他在很多年前就發明了(他)稱為LogLuv的檔案格式,來儲存這種色彩空間HDR影像。我們為了滿足自己的要求,在這個基礎上做了一些改進。

PSINext:這麼說NAO32就是一種在維持影像品質的前提下節省記憶體的方法,是嗎?

Marco:沒錯。使用NAO32的基本目的,就是用shader計算能力來換取記憶體空間和頻寬(這些資源在主機上非常寶貴)。所以我們沒有直接用FP16 或FP32來儲存HDR影像,而是利用了RSX的像素(pixel) shader單元來把RGB色彩轉換成CIE Luv色彩,後者只需要一個普通的RGB8記憶體空間(每個像素4個位元組,是FP16的一半)。

這種格式的品質相當出色。儘管它只用了普通HDR方法一半的記憶體空間和頻寬,但它其實並沒有在影像品質上做出任何犧牲。

不過這也沒什麼神奇的:我們只是把HDR的渲染代價從記憶體轉移到了shaders上,所以我們的shaders變長了一點(3到5個週期)。我們覺得這是一個很好的交易。此外,它還讓我們能在硬體不支援FP16或FP32反鋸齒的GPU上實現HDR的反鋸齒。

我們還開發了一種更快的3位元組的格式,叫NAO24。它支援的HDR更窄,精確度更低。儘管它的品質在大多數時候足夠好了,但是我們還是不願意妥協,所以最後並沒有採用它。

我最後的回答就是:NAO32絕對稱得上是真正的HDR。

PSINext:NAO32在記憶體上的優勢和無損的品質似乎很有推廣的價值。你認為這種格式是不是可能進入桌面,甚至是微軟或任天堂的主機?

Marco:任天堂的主機我不知道,不過在微軟的主機上,NAO32可能有一定優勢,如果開發者想要一個比FP10品質高得多,但記憶體消耗差不多的格式。但是他們要付出一些shader能力,而且還會失去用eDRAM做混合的功能。所以目前來說,我覺得NAO32在RSX上要比在Xenos上更合適。

PSINext:我們已經談了不少NAO32的優點了。那麼缺點呢?

Marco:它也有缺點。GPU一般用硬體來做RGB空間的混合,所以對於NAO32的頁框緩衝區,硬體混合就沒法用了-會產生出錯誤的結果。

克服這個問題有幾種辦法,比如說在一個像素(pixel) shader裡模擬混合操作,或者就在RGBA8頁框緩衝區裡用LDR來做混合。當然最好的就是GPU能硬體支援CIE Luv頁框緩衝區。

PSINExt:在E3上玩了這個遊戲之後,我們發現了大量的特殊效果,包括HDR和柔邊(Soft)陰影。你能告訴我們Ninja Theory為這個遊戲選定的AA和AF設定麼?

Marco:好。陰影是完全動態的,所有物體都能投射/接受陰影。柔邊陰影是每個像素12個跳動(jittered)取樣。反鋸齒是4X(多重採樣),但效果並不如我們想像的那麼好;我們還會繼續對其加以改進,希望在今後幾個月裡會有進步。

PSINext:解析度和更新率的目標如何呢?

Marco:我們的解析度目標是720p和4X AA,並且已經實現了。更新率的目標還沒有確定。雖然E3上的demo是在30張以上,但我想最後的遊戲將會是30fps。這會讓我們能加入更多的效果。

PSINext:NAO32的一大好處就是節省頻寬。你覺不覺得RSX的128位元記憶體頻寬和缺少eDRAM會使其不如Xenos?

Marco:完全不會;事實上對於很多頁框緩衝區效果,我覺得RSX要比Xenos更好一點。我不想談論細節,只是想指出RSX其實連接了兩條分離的匯流排,而非一條。

PSINext:在和你的同事Dean與Mike於E3上談過之後,我知道Ninja Theory現在在使用SPE來實現諸如音效,物理,動畫之類的東西。那麼你覺得現在Cell的潛力還有多少呢?

Marco:我現在沒法給你任何準確的數字,但是我可以肯定的一點是,現在開發者們用到的還是Cell的冰山一角。

我們都需要學習Cell的工作方式和如何得到最好的性能。這不是一朝一夕的事情,但玩家們一定會得到一些真正的驚奇

原文參考點:http://psinext.e-mpire.com/index ... icles_articleid=599

比較希望有懂英文的大哥可以先看一下英文版的...


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多老的东西了。。ps3都已经上市了



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这个……《"开发者们用到的还是Cell的冰山一角"!!》?《PSINext对Heavenly_Sword程序员的采访》?


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引用:
原帖由 aeondxf 于 2007-8-12 17:33 发表
这个……《"开发者们用到的还是Cell的冰山一角"!!》?《PSINext对Heavenly_Sword程序员的采访》?
Developer Interview: Ninja Theory's Marco Salvi Discusses Heavenly Sword's High Dynamic Range Lighting
Ninja Theory's exotic NAO32 rendering method gets explained by one of the minds that developed it.

By Carl Bender - June 21, 2006

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一年前的文章現在還要炒,天劍Hype開始退燒了你都不知道.:D

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我数个月前已经在TG看过,怎么又来一次

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引用:
原帖由 dogwarrior 于 2007-8-12 17:51 发表
我数个月前已经在TG看过,怎么又来一次
你确定只有几个月以前的一次?看看这是什么时候的文章

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引用:
原帖由 chovosky 于 2007-8-12 17:55 发表


你确定只有几个月以前的一次?看看这是什么时候的文章
今年才来TG

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引用:
原帖由 dogwarrior 于 2007-8-12 17:56 发表

今年才来TG
其他论坛也应该有好几次了。。

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去年在LU这篇文章已经被天师贴遍了大街小巷了....

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难道是天师的马甲

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GC的Pikmin2都实现了,这个还说个啥劲?

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NAO32格式的颜色精度不足,而且不支持alpha channel。用NAO32而不是FP16来实现HDR是一个很无奈的选择。

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樓主只是想表達看過天劍DEMO以後PS3實現HDR+AA只是浮雲

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