來源：APPSO
11 月 13 日，最新一代蘋果旗艦機 iPhone 12 Pro Max 正式發(fā)售。
關(guān)于新機的硬件性能、選購指南、影像表現(xiàn)等，我們早已發(fā)布相關(guān)文章，而今天的主角可不是 iPhone 12 Pro Max，是我們收到的媒體評測機中唯一一款預(yù)安裝游戲，天涯明月刀手游。
這讓我們不禁好奇，蘋果為什么選擇了天涯明月刀手游？是為了展現(xiàn) iPhone 12 Pro Max 的畫面與性能嗎？天涯明月刀手游又能與這臺「超大杯」達成怎樣的良好配合？
懷著好奇，我們選擇了真正上手實玩，同時聯(lián)系開發(fā)人員咨詢幕后事宜，于是有了這篇文章。
本文將從場景、角色、優(yōu)化三維度切入，詳細解讀天涯明月刀手游在「年度手機」上的表現(xiàn)及其幕后技術(shù)——這雖然是一份深度體驗報告，但我們希望每一位讀者都能從中有所收獲，因此我們會盡可能寫得直白且有條理。
一、場景體驗
先看看我們整理出的總表：
地表植被
★★★★★
植被纖毫畢現(xiàn)，地形不死板而自然
氣象晝夜
★★★★★
雨水逼真，云海壯闊，閃電變幻無常
遠景顯示
★★★★☆
高效未開放，但遠景大氣，可見范圍極廣
水面精度
★★★★★
水體通透，動態(tài)及反射、折射效果均上佳
光照表現(xiàn)
★★★★★
光影效果出彩，夜景清爽無灰霧感
場景表現(xiàn)力上，天涯明月刀手游做到了視野開闊、光照真實，因此我們給出了五星好評。
在 iPhone 12 Pro Max 上，極限畫質(zhì)拉滿后，充足的細節(jié)與鮮活的色澤，達到了端游級視效的水準(zhǔn)。
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乍一看以為是實拍風(fēng)景照
為此，我們也經(jīng)過輾轉(zhuǎn)周折，聯(lián)系到了天涯明月刀手游技術(shù)總監(jiān)安柏霖，并與他和相關(guān)團隊進行了長達十個多小時的長談。
以下技術(shù)解密內(nèi)容，獲得允許后釋出。
1. 地表細節(jié)——VirtualTexture（虛擬貼圖技術(shù)）
Virtual Texture 技術(shù)，曾是 3A 大作《孤島驚魂 4》在主機平臺上啟用的關(guān)鍵技術(shù)。
在游戲中，想要生成復(fù)雜的地形地貌，往往需要巨量的貼圖資源。因此，即便在端游和主機游戲中，追求良好的地表效果呈現(xiàn)，都屬非常吃力的行為。
但如果采取 Virtual Texture 技術(shù)，以虛擬化方式進行豐富的資源管理，就能極大地拓展美術(shù)資源的容量。不僅能令美術(shù)制作出更為豐富的多地形場景，且性能消耗可以控制在偏低的范圍內(nèi)。
《孤島驚魂 4》正是憑借這項技術(shù)，兼具了極豐富的地形與優(yōu)越性能，其畫面精度至今為人稱道。
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《孤島驚魂4》的 Virtual Texture 技術(shù)，使其擁有了大量復(fù)雜地形且游戲性能良好
不過，基于手機的硬件特性和規(guī)格，這項技術(shù)在手機平臺上極難實現(xiàn)。絕大多數(shù)移動端游戲仍然只能采取傳統(tǒng)貼圖方式，美術(shù)資源受限，自然難以展示更多細節(jié)。
天涯明月刀團隊歷經(jīng)數(shù)月探索，終于攻克了這一技術(shù)難關(guān)，讓 Virtual Texture 技術(shù)在手機平臺上得以真正落地。
因此，在天涯明月刀手游中，你不僅能看到容納平原、山地、丘陵、沙漠、草原、雪地的復(fù)雜地貌效果，還能見識到手游中很少見的全程覆蓋地表植被。植被密度拉滿，一草一木都相當(dāng)精細。
鋪張的資源運用，卻能夠延續(xù)著良好的性能，并未造成畫面的卡頓和馬賽克。
2. 場景材質(zhì)——基于Physically-Based Calibration（物理校準(zhǔn)技術(shù)）的 PBR 2.0
對許多玩家來說，PBR（基于物理的光照）如今已經(jīng)不算陌生。因為不少在 2020 年上線的手機游戲，都已經(jīng)開始采用 PBR 即基于物理的方式進行渲染。
不過，目前大部分游戲僅做到了基于物理的材質(zhì)模型，天涯明月刀手游則更進一步采用了完整的物理光照模型和真實的顏色矯正方法。
物理光照模型，顧名思義，重點在于「合乎物理法則的光照」。它能夠讓材質(zhì)的光線基于物理法則的反射、漫射更為復(fù)雜與精準(zhǔn)，從而讓不同材質(zhì)在游戲中的呈現(xiàn)，都能最大程度地接近真實。
無論是人物柔軟而有彈性的皮膚、堅硬冰冷的金屬質(zhì)感、還是具備「連續(xù)高光」效果的絲綢材質(zhì)，其質(zhì)感均能更為自然真實。
天涯明月刀手游則將 PBR 模型從端游的 PBR 1.0 升級到 2.0， 這里最重要的一點就是「物理校準(zhǔn)」（Physically-based Calibration）技術(shù)——將材質(zhì)與真實物件進行反復(fù)校準(zhǔn)，使其真實度進一步上升。
PBR2.0 中除「物理校準(zhǔn)」之外，對于材質(zhì)的壓縮和算法的改進也非常重要。
最終，項目組終于做到了令光照材質(zhì)更加真實的同時，兼具優(yōu)秀性能。整個天涯明月刀世界，活靈活現(xiàn)，又流暢自然。
3. 場景光影——真實光照數(shù)據(jù)、參數(shù)采樣參考與相機曝光機制引入
在天涯明月刀手游中，具備獨特的天氣時段環(huán)境系統(tǒng)，玩家可以任意切換天氣與時間。而無論是晝夜還是陰晴，整套天氣系統(tǒng)對于光照的反應(yīng)都十分靈敏和精準(zhǔn)。
可以看到，天涯明月刀手游的夜景與專業(yè)相機拍攝的真實照片幾乎無異， 而借助 iPhone 12 獨特的 OLED廣色域（P3）顯示屏， 這種真實感更是讓人賞心悅目。
事實上，正如手機相機評測最追求夜景考驗一樣，處理好暗光效果，也是考驗光照系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)鍵。原因在于夜晚光線環(huán)境太弱，只能提供 0.2 以下的環(huán)境光照度。而正午的照度有 100000，其間相差了 50 萬倍。
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天涯明月刀手游截圖
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真實照片
這也是為什么許多游戲夜景會不太過關(guān)。大部分游戲的光照渲染，只能處理較窄的光照范圍，因此在低光照環(huán)境下，就會顯得「手足無措」。
但正如此前所說，天涯明月刀在光照渲染管線中，采用了完整的物理模型，也給予了光照以更大的發(fā)揮空間。
在這套模型的基礎(chǔ)上，技術(shù)美術(shù)和渲染程序，又持續(xù)研究如何將材質(zhì)矯正為正確反射光照參數(shù)，并收集真實世界參數(shù)單位的光照條件（光源，色溫）來定義不同時段下的光照數(shù)據(jù)。繼而，場景美術(shù)便可以此數(shù)據(jù)為基本參考，設(shè)定游戲不同環(huán)境天氣下的光照參數(shù)。
不僅如此，天涯明月刀手游還引入了相機曝光機制。
這就能夠讓美術(shù)人員能夠直接按照相機曝光參數(shù)，來設(shè)定對應(yīng)環(huán)境下的曝光數(shù)值，從而高度還原接近真實環(huán)境下的正確觀感效果。除此之外，天涯明月刀手游還拿出了高動態(tài)光照技術(shù)（HDR Lighting）與基于寬色域的調(diào)色方式（Wide Color Gamuts adjust），從而保證了畫面色彩艷麗而不失真。
最終，天涯明月刀手游做到了即便是同一套材質(zhì)，在不同的光照環(huán)境下的表現(xiàn)，也能無縫融合變換。
4. 場景氛圍——「實時體積云」與Physical Based Atmosphere（基于物理的大氣系統(tǒng)）
天空與云，是大部分游戲特別是手游刻意忽略的細節(jié)，因為如對其進行模型化處理，會帶來過高性能消耗，拖累游戲速度。
因此，眾多手游往往使用偷工減料的「面片云」（用單薄無體積感的面片特效制作云彩），顯得呆板生硬；即便是相對精益求精的手游，也僅僅只會做到「粒子云」（以粒子特效制造云霧效果），雖然有所變化，但依然缺乏質(zhì)感。
但天涯明月刀手游再次做出了激進的選擇：「實時體積云」。
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這居然是手游呈現(xiàn)出的效果
體積云，顧名思義，是模型化的云層，具備真實的體積感和變化感。因此，無論是蓬松和半透明質(zhì)感的藍天白云，還是高海拔卷云，亦或是厚而洶涌的積云，都能得到自然逼真的呈現(xiàn)。
Physical Based Atmosphere（基于物理的大氣系統(tǒng)）也是原本更多用于主機的的渲染技術(shù)，能夠讓大氣效果更加真實，也被引入到天涯明月刀手游中，聯(lián)合大氣云霧效果，打造火燒云、積雨烏云、彩霞余暉等真實光照效果。
更進一步，天涯明月刀手游還在游戲視距做出了提升——比同類型游戲多出了 30%，從而讓游戲畫面視野更為遼闊，也能容納下更多的角色與物體。
在這一系列舉措的基礎(chǔ)上，天涯明月刀手游打造出了獨有的云海場景，讓玩家不再只是「抬頭看天」。壯觀秀美的云海，極為符合國人心目中的江湖氛圍。尤其是在操作大輕功時，俯瞰腳下的廣闊云層與萬千風(fēng)景，不得不說，十分有磅礴壯觀的感覺。
二、角色體驗
依舊先給總體評價：
彩妝效果
★★★★★
自由度高，僅唇彩就有無數(shù)選擇
布料材質(zhì)
★★★★★
材質(zhì)區(qū)別度高，動態(tài)效果表現(xiàn)良好
人物動態(tài)
★★★★★
眼神流轉(zhuǎn)，神態(tài)靈動，栩栩如生
場景互動
★★★★★
場景交互豐富逼真，沉浸感強
角色表現(xiàn)力上，天涯明月刀手游的人物在真實和唯美中取到了良好的中值，且動作神態(tài)鮮活自然。受益于 iPhone 12 Pro Max 更多的細節(jié)呈現(xiàn)，其角色表現(xiàn)，堪稱 CG 級別。
以下同樣是安柏霖的技術(shù)解密時間：
1. 彩妝——程序化著色器
程序化著色器，是指通過多種可變的參數(shù)控制圖案以及渲染表現(xiàn)，在手機上給玩家提供更多的自定義空間以及環(huán)境交互的能力。
天涯明月刀手游大量使用了這一技術(shù)，從而為玩家提供了更多的細節(jié)表現(xiàn)。
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女生看了都想問色號
例如玩家可以自由控制唇妝閃點的大小和光澤度，根據(jù)降雨程度，雨天臉上雨滴的密度和大小也會隨之變化，衣衫也會有濕潤程度的變化。
2. 服裝——物理布料系統(tǒng)
物理布料，能讓角色的服裝在運動過程中的弧線和軌跡更加真實。對于國風(fēng)游戲而言，這一布料系統(tǒng)也能充分展現(xiàn)中國古代寬袍大袖的飄逸感。
為了達到這個效果，天涯明月刀把物理布料的規(guī)格提到前所未有的高度，并做了指令，算法和并行計算上的優(yōu)化。
而受益于 iPhone 12 多核 CPU 高達 50% 的速度提升，游戲布料的擺動幅度與速度十分流暢，因而顯得更為靈動。
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翩若驚鴻，婉若游龍
3. 角色——LOOK AT 系統(tǒng)與動作捕捉技術(shù)
現(xiàn)在的游戲，基本都可以做到高精細度的人物建模，但在角色表情上，仍然力有不逮。原因很簡單，人類的表情十分精細微妙，建模即便能模擬出美麗臉蛋，卻難以憑借眼神和面部肌肉，為角色模型注入更深層的情感。
為克服這一難題，天涯明月刀手游將角色面部骨骼精確到了 0.1 度，使之能做出微小弧度的表情，又通過動作捕捉技術(shù)與后期的手工制作和調(diào)整，使角色動作更靠近真實。
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乍一看面部相似，但能明顯感受到表情的不同
不僅如此，技術(shù)團隊還首創(chuàng)了基于手機螺旋儀的 LOOK AT 系統(tǒng)，讓角色的眼球根據(jù)攝像機的角度同步移動，因此，角色會在屏幕內(nèi)外與玩家產(chǎn)生互相凝視的效果，擺脫了僵硬死板。
最后，配合高幀率帶來的流暢動作，你能看到，這些角色才真正「活」了起來。
4. 場景交互——天氣、NPC、多物體與角色實時交互
種類繁多的人物與場景實時交互，也是天涯明月刀手游的一大亮點。
鑒于交互物的不同，天涯明月刀手游團隊所動用的技術(shù)也不一而足。例如，玩家碰撞到路人 NPC，使 NPC 擺出碰撞動作；玩家能驚飛路邊鴿子與水中魚群，便是兩種截然不同的技術(shù)邏輯。前者是碰撞盒原理，后者則是基于雷達感應(yīng)實現(xiàn)。
這些技術(shù)雖不算前沿，但非常考驗設(shè)計者的感知力和耐心。
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雨天皮膚水珠濕潤的效果
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雨天蓑衣漸進浸濕的效果
團隊更細致的處理，是天氣系統(tǒng)與角色、環(huán)境的實時交互。例如，雨天時，角色的皮膚與服裝均會逐漸過渡出淋濕效果；雨水會化為雨珠順著發(fā)絲、皮膚滾落；除此之外，有遮罩的地方不會沾濕，有洼地的地方則會積水，地面還會飛濺水花。
其中便應(yīng)用到了 PBR 模型的折光性能、雨幕粒子特效、世界坐標(biāo)判斷、雙層反射模型、多種水位變量等技巧，最終為玩家打造出了身臨其境的真實沉浸感。
三、優(yōu)化體驗
總結(jié)如下：
加載速度
★★★★★
速度流暢，無模糊與馬賽克畫面
多人團戰(zhàn)
★★★★★
全效模型、特效的百人團戰(zhàn)流暢不卡頓
極限幀數(shù)
★★★★★
60 幀運行，機身未發(fā)燙，耗電在正常區(qū)間
長時間游戲
★★★★☆
機身微溫，但在可接受范圍，并未「高燒」
能明顯感受到天涯明月刀手游在 iPhone 12 Pro Max 上運行十分流暢，機器毫無負擔(dān)感；值得一提的是，此前，我們在部分中端 Android 機型及舊款 iPhone 上運行游戲，也同樣沒有太大壓力。
這不由讓人想到北極光工作室總裁于海鵬曾經(jīng)說過的一句話：
性能優(yōu)化是《天涯明月刀》最為有自信的技術(shù)點之一。《天涯明月刀》在制作之初，無論實現(xiàn)的渲染效果有多出色，我們也始終把優(yōu)化放在同等重要的地位。
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天涯明月刀手游多人團戰(zhàn)畫面
安柏霖同樣為我們解密了天涯明月刀手游在性能優(yōu)化方面的部分「不傳之秘」。他表示，天涯明月刀手游面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)，需要同時滿足：
端游級別的精美角色；
3 千米視距的真實宏大場景；
500 人以上的團戰(zhàn)；
既能在低中端手機上良好運行，更能在高端手機上盡顯完美。
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遠視距的真實宏大場景
為了達到這幾點，天涯明月刀手游的技術(shù)團隊在技術(shù)端做了許多工作，包括：
團隊遍歷當(dāng)下前沿研發(fā)技術(shù)，窮盡在手機平臺上可能實現(xiàn)的技術(shù)并將其落地；
圖形方面，團隊使用了端游級別的圖形算法，光照材質(zhì)模型，最終呈現(xiàn)出了端游級畫質(zhì)；
性能方面，團隊率先在手機平臺，將大型 3A 游戲技術(shù)落地，除前所述的 VirtualTexture 外，還包括《刺客信條》《戰(zhàn)地》等游戲中的 GPUDriven 技術(shù)，并前所未有地大量使用了 GPU 通用計算（ComputeShader）、動態(tài)多線程等技術(shù)，最終達到了精美、流暢、不燙。
對于上述技術(shù)，安柏霖也為我們做出了詳細解讀：
1. 發(fā)揮全系手機性能——動態(tài)多核并行技術(shù)與 NEON 指令集
目前多數(shù)移動游戲，計算運行還是集中在少數(shù)核心上，所以會出現(xiàn)一個讓許多玩家困惑的現(xiàn)象：明明 CPU 的核心多了很多，但是重度游戲還是跑不起來，還是跑不起來——這就是游戲?qū)τ诙嗪诵牡膽?yīng)用不足。
天涯明月刀手游對并行計算極為看重，深度使用了動態(tài)多核并行技術(shù)，根據(jù)手機硬件的差異，將大量計算動態(tài)均衡地分布到各個核心上，進行并行執(zhí)行。
因此，芯片的核心數(shù)越多，游戲運行的流暢度會等比提升。
我們知道，iPhone 12 Pro Max 的 A14 處理器，是性能更為強勁的六核處理器，因此，天涯明月刀手游的動態(tài)多核并行技術(shù)，便可以將動畫、布料、特效、角色表情等計算任務(wù)全部展開并行，游戲因此便能更為流暢。
除并行技術(shù)外，天涯明月刀手游還采用了 NEON 指令集對各種算法進行深度優(yōu)化，這種指令集同樣能夠讓處理器達到事半功倍的效果。當(dāng)然，更先進的 CPU（例如 iPhone 12）對于 NEON 指令集的支持會更加充分，從而再度提升了游戲的運行效率。
更好的并行性，更新更強的指令集，讓天涯明月刀手游在比同類型游戲多 30% 的視距、物件、玩家的情況下，實現(xiàn)了更高的幀數(shù)與更低的手機溫度。
2. 進一步提升游戲流暢度——GPU Driven（GPU 驅(qū)動管線技術(shù)）
此前，我們已經(jīng)提到，天涯明月刀手游運用了Virtual Texture（虛擬貼圖）技術(shù)，在保證高畫質(zhì)的前提下，也提升了游戲的流暢度。但游戲中，其實還有另一處隱藏更深的領(lǐng)先技術(shù)——GPU Driven。
眾所周知，現(xiàn)在GPU的計算能力比 CPU 強很多，但其計算靈活性卻不如 CPU 。這也就導(dǎo)致游戲的眾多計算還是要在更弱的 CPU 上完成，因而才導(dǎo)致了不流暢、發(fā)熱等問題。
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《刺客信條》宏大的建筑群
如何才能減輕 CPU 壓力？以擁有眾多華麗實景建筑（高資源）著稱的《刺客信條》，選擇在 PS4 上使用 GPU Driven 技術(shù)渲染大規(guī)模城市，并取得了卓越的成效。
GPU Driven 的機制，在于能夠替代 CPU 做甚多工作，并在 GPU 端發(fā)起遮擋剔除，從而大量減少最終要處理的三角面數(shù)，在下圖的視角下，可以減少至原始數(shù)據(jù)的 1/4，因此最終能夠同時節(jié)省 CPU 和 GPU 的壓力。
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未剔除場景
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CPU + GPU 剔除之后的場景，可以看到需要渲染的場景模塊少多了
但同樣因為高技術(shù)門檻，GPU Driven 盡管收獲了不錯的效果，此前也僅在主機和 PC 平臺采用。
此次，天涯明月刀手游引擎則完成了 GPU Driven 管線在手機芯片上的首次實現(xiàn)落地，并基于 GPU Driven 概念的技術(shù)，將其應(yīng)用于地形、地面植被和家園系統(tǒng)。這也就使得游戲在擁有大量資源的前提下，依然能夠流暢快速地渲染，無論是載入還是游玩，都能達成極高的流暢度。
值得一提的是，iPhone 12 Pro Max 的 A14 芯片，其 GPU 能力更加先進，相對其他機型增強了 30% 的遠視距的渲染效果與高達 50% 的速度提升，并能完成大量主機上才有的圖形技術(shù)；天涯明月刀手游則實現(xiàn)了大量可以充分應(yīng)用于其 GPU 特性的技術(shù)，大幅度提升了游戲的畫質(zhì)和流暢度。兩者由此組成最佳拍檔，貢獻出了擁有更多細節(jié)表現(xiàn)的「頂級畫面」。
這次 iPhone 12 Pro Max 與天涯明月刀手游的深度評測，是天涯明月刀手游上線斬獲優(yōu)異成績后，技術(shù)團隊首次深度剖析天涯明月刀手游的技術(shù)邏輯。
我們一方面感受到了天涯明月刀手游強大的游戲表現(xiàn)力，尤其在移動平臺，這背后的無數(shù)技術(shù)細節(jié)、技術(shù)堅持、技術(shù)實力與技術(shù)視野。另一方面，也感受到了天涯明月刀團隊的「積累」、「實力」與「野心」。
天涯明月刀手游的負責(zé)人楊峰（貓叔），接受采訪時曾經(jīng)說到「天涯明月刀是一個技術(shù)積累型團隊，長線運營的產(chǎn)品對我們很重要，我們會堅持」，也展現(xiàn)出了這種「思考」。同時，他也提到「我覺得我們到目前為止積累得還不錯，因此未來肯定也會嘗試更有挑戰(zhàn)性的產(chǎn)品」。這讓我們不禁有了更大的期待。
這是最好的時代。新一代的游戲與硬件，一次次刷新著我們的認(rèn)知能力和感受能力。但在視覺與感官的盛宴之后，不要忘記，所有更好的體驗，從來都源于技術(shù)不眠。
