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　　[PConline 杂谈]今年对于游戏玩家来说，绝对是一个值得纪念的年份。在PC领域，AMD和NV发布了新一代的RDNA2和安培GPU，将游戏图形性能提升到了一个新的层次；而在主机领域，索尼和微软也进入了次时代，PS5和Xbox SX已经分别上市，引发了抢购狂潮。无论你是PC玩家还是主机玩家，都能找到专属于你的欢庆日。

Xbox SX和PS5均已亮相，但你可知未来游戏会有什么惊人变化？

　　回顾整个游戏史，新硬件一直是推动者游戏进化的重要动力，而近年来，互联网催生出了大量新型商业模式，也在很大程度上影响了游戏的形态。在PS5、Xbox SX这个世代，游戏又会有怎样的突破性进步或者是改变？未来的游戏会更加震撼人心吗？今天，就一起来谈谈吧！

突破游戏画质的天花板

　　这是任何玩家都知道、每次游戏硬件换代都会带来的提升，但实在是不得不提。实际上，这次游戏画面的提升，对比之前的确具有突破性的意义，其原因就在于本时代游戏终于会普及光线追踪技术。

　　为什么说光线追踪如此重要呢？如果你有关注过游戏图形技术的发展，应该会知道游戏画面在很多年都没有本质上的提升了。

2007年的《孤岛危机》画面，现在的游戏对比这十年前的游戏，画质并没有质的突破

　　多年以来，3D游戏将画面呈现在玩家面前，使用的技术是“光栅化”。光栅化是一个比较抽象的概念，大家可以简单理解为3D图形的2D化，将3D模型拍扁了，就变成2D了——我们在屏幕看到的画面是2D的嘛。

光栅化的简单示意图，将3D空间的矢量图形投射到平面上，成为2D栅格位图

　　游戏画面的光栅化渲染着色，大致相当于是以3D建模为依据，描绘出了2D的线稿（形状），然后再根据各种信息往稿子里面填色，例如某片像素的深度信息告诉电脑，这里能不能被光线照到，然后电脑就决定为这片像素贴上半透明的黑色/白色的光影贴图，模拟出阴影/亮面，就形成了简单的光影效果。

一个简单的光栅化渲染流程示意图：确定3D顶点→3D建模→光栅化→像素着色→2D图像

　　基于这个原理，很难做出非常拟真的光影效果。目前大家在游戏当中看到的光影效果，往往是利用光照贴图（Lightmap）来模拟的，光影并不是实时计算出来的。尽管很多游戏带有灯照、火光乃至天气之类的系统，光影会产生变化，但这依然只是预先渲染好的光照贴图，只是根据不同的情况贴不同的图而已。

游戏画面之所以有立体感，光照贴图居功至伟，但这并不能获得完美的效果

　　光栅化贴图模拟光影存在很大的局限，例如对光的镜面反射不能完美模拟——游戏一面镜子打破了，碎片不能继续当镜子用；又例如对光的漫反射模拟得不够生动，毕竟光影效果只是贴图，很难对光源色、环境色进行精确模拟。而光线追踪的出现，则改变了这一切。

　　和光栅化不同，光线追踪终于可以真正地从原理上去模拟光影，而不是像光栅化那样用贴图来模拟。这意味着游戏可以真正地去渲染一束光，在场景中到底能产生怎样的色调、明暗。这样得来的光影效果，肯定比预先制作的光影贴图来得更加可信，毕竟你无法为无数种光照情况都准备相应的贴图或者贴图的变化。从原理上来看，光线追踪技术无疑能为游戏带来更高的画质上限。

为何《战地》的光线追踪演示会强调水面反光？因为传统的贴图很难完美做到这点

　　今年诞生的新硬件，无论是PC平台的显卡还是新的主机，都已经能支持光线追踪。尽管受限于性能，当前的光线追踪游戏仍需要大量使用光栅化渲染，但画面的天花板的确已经到了突破的契机。期待未来有更多画面能以假乱真、甚至达到照片级画质的游戏吧。