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本文来自微软官方资讯博客 Xbox Wire，由叉小包独家编译
Inside Xbox One X Enhanced: Gears 5
作者：Mike Nelson, Xbox Wire Editor
来源：点击此处
导语：为了所有游戏模式下，全程跑满 4K + 60fps，微软第一方工作室 The Coalition 做了什么？换物理引擎？针对 CPU 多线程和 GPU 做代码重构优化？为了 HDR 效果动用大数据机器学习训练算法？电影级的过场动画渲染？——他们都做了……
参与了最畅销 Xbox One 游戏开发的人们，背后往往也有最为精彩、不为人知的幕后故事。「Xbox One X 强化特性揭秘」（Inside Xbox One X Enhanced）系列文章，我们就想和大家分享这些 Xbox One X 大作背后的制作花絮，揭秘他们如何参与了世界最强主机的打造，以及这将如何影响电子游戏未来的走向。
今天我们就走进《战争机器 5》的开发者 The Coalition 工作室，采访对象是技术艺术总监（Technical Art Director）Colin Penty、PC 技术首席工程师（PC Technical Lead）Cam McRae，和技术总监（Technical Director）Mike Rayner。
开发团队针对 Xbox One X 版《战争机器 5》做了哪些特定开发？
当我们把《战争机器 4》带上 Xbox One X 平台时，我们提供了「性能模式」（1080p分辨率 + 60fps）和增强视觉模式（4K 分辨率 + 30 fps）。而 Xbox One X 版《战争机器 5》，我们决心采用毫不妥协的优化方案，最终让游戏在所有模式下都能保证全程 4K + 60fps。X1X 版的多人模式，相比 X1S 的基准版，开启了更高质量的 SSR（Screen Space Reflections，屏幕空间反射）和更高质量的 SSAO（Screen Space Ambient Occlusion，屏幕空间环境光屏蔽）。我们努力提升了多项视觉指标，给 Xbox One X 设置的视觉质量水平甚至超过了（很多游戏的）过场动画。这些高阶视觉技术包括：
- 不但开启 SSR，更同时开启 SSR TAA（Temporal Anti-Aliasing，时间混叠抗锯齿）；
- 更高质量的 SSAO（屏幕空间环境光遮蔽）；
- 更高质量的泛光和镜头眩光（bloom lens flares）、反射（refraction）和更远的 DOF（Depth of Field，景深）；
- 得益于 Xbox One X 我们有更多可调用的内存，我们还在全部游戏模式下都运行了更高分辨率的细腻贴图。
这些增强特性对游戏体验有怎样的影响？
总体而言，在多人游戏和剧情过场中，这些美学上的强化能给玩家带来更多视觉上的享受。在战役模式下，跑满 60fps 会全面提升玩家的游戏体验。玩家会感受到游戏的反馈更加及时，也更容易打出一击爆头——或者掐准时间恰好躲进掩体。
研发团队为什么选择这些领域进行强化？
我们想榨干 Xbox One X 的全部性能。我们知道 Xbox One X 有一颗怪兽级的 GPU —— 所以我们的强化主要围绕着 GPU 性能展开，以及输出更高的原生分辨率。
你们觉得玩家在玩到带有 Xbox One X 强化特性的《战争机器 5》之后，会有怎样的反应？
我们认为自己打造出了 Xbox One X 上的「杀手级应用」（killer app）。本作毫无妥协地利用了这台系统的全部澎湃机能。在保证 60 fps 的前提下，还能让玩家看到只有在最高端配置 PC 下才能做到的极致画面，无疑会让人目瞪口呆。Xbox 360 平台上的初代《战争机器》就向玩家们证明过：为什么游戏在高清电视上看起来会更好。我们认为 Xbox One X 版本的《战争机器 5》会再次证明：4K HDR 超高清电视和环绕音效（尤其是 Dolby Atmos 标准的 7.1.4 环绕声）会提供更沉浸的游戏体验。
你们是如何做到让游戏在 Xbox One X 上得以提升并流畅运行的？
不费吹灰之力。Xbox One X 版本本质上说和 Xbox One S 是一样的。同样的版本拿到 Xbox One X 上之后跑得飞快。我们就自然而然有余力去动用更多资源来输出更高的帧数、开启更多图形特效和更高的分辨率。
Xbox One X 版本的《战争机器 5》哪项具体强化特性，让你们最为激动？
我们最激动的应该是全程 60 帧的战役模式，不过过场动画的品质也非常接近。《战争机器 5》中所有的过场动画全部是即时渲染的。过去，我们的很多过场动画是离线预渲染的视频。本作的过场动画品质，要比很多预渲染的视频动画品质还要高，而且 Xbox One X 版还是全程 4K 分辨率。多人模式下扎实的 60fps 还补上许多画质细节，也让人赏心悦目。实在是很难只挑一个！
系列史上第一次，The Coalition 做到了在全部游戏模式下跑满 4K 分辨率+每秒 60 帧。你们是如何做到的，这给游戏带来了什么？
这主要是程序（engineering）和技术艺术（technical art）两个工种精诚合作的结果。我们在开发初期就设定了这个目标，并拿《战争机器 4》的一个关卡做为实验对象，看看让它全程跑 60 帧是否可行。这个实验的主要结论就是：尽量别折腾 CPU，把所有的活儿全部交给 GPU 干，比如粒子系统和 VFX（视觉特效）。我们的技术艺术团队还启用了极其严格的三维对象数量限制和曲面融合技巧，来保证 CPU 端的渲染线程流畅运行。我们还重构了所有基础素材的代码，以便让 GPU 能尽可能地跑起来；同时我们还用了异步计算（Asynchronous Compute）来做所有的后期处理（Post Process）流程。
最终，程序部门还对物理计算和人工智能进行了重大重构，来保证游戏进程能在 60 fps 下稳定运行。我们换用了 Havok 物理引擎而不再是 PhysX 来加速计算效率。我们也投入了大量精力在多核并行处理上，保证 Xbox One 的多个 CPU 核心能同时满负荷运行。在全程 60 fps 下，你会感受到反馈丰富、手感丝滑的游戏体验。再加上 4K 分辨率输出和高品质的视觉品质，你就见证了本世代主机上极其罕见的震撼效果——最终玩家就会真的陷入到这段难忘的旅程中去。
4K 和 HDR 对你们的游戏意味着什么？在你们未来的研发中有怎样的地位？
《战争机器 5》研发一开始就把 4K 作为目标之一。我们在所有三维对象表面都引入了高品质贴图，不论是环境还是角色，来增强 4K 分辨率下的材质密度。我们也改善了《战争机器 5》中对 HDR（高动态范围）的支持。我们动用了大数据学习的方法：从微软第一方游戏工作室已经发行的游戏中截取成对的 HDR / SDR 对比图像，然后用机器学习技术来训练一个逆色调映射算法（inverse tone mapper ，一种将 SDR 素材转换为 HDR 源信号的技术），来做色彩空间转换（Rec.2020 色域），并对《战争机器 5》的 HDR 输出做最终调优。
当然，我们也提供了游戏内 HDR 效果校准，允许玩家根据自己的显示设备进行输出微调。你可以根据参考图片或实际游戏画面来自己调整。HDR 如今已经是我们开发流程的必要组成部分，具体涉及内容素材、光照，在工作验收时也会包括 HDR 效果。
所以 HDR 不是开发完成后的「收尾工作」。我们在创作内容时，就考虑到了细节，以及最终在 4K 分辨率下呈现的效果，物尽其用。HDR 和 4K 正在成为 AAA 大作的标准。所以《战争机器 5》的 PC 版，我们也支持了 HDR 效果和更多的超宽分辨率。
在全局最高设置下，PC 玩家有哪些技术噱头可以期待？
在最高设置下，你可以期待更多图形特效。首先是阴影，级联阴影（Cascaded Shadows）会有更多层次，会启用最高分辨率的阴影贴图和更高品质的渲染距离，这样就算是靠近了看也不会因为距离损失渲染品质。体积雾（Volumetric fog）层次会非常细腻，并和环境浑然一体。沙漠和冰雪场景的曲面细分（Tessellation）会追加阴影，过度更自然。屏幕空间反射（Screen Space Reflections）会开启到最高级，被反射的表面会有非直接反射的细节。
PC 玩家喜欢自己修改各种设定，让游戏在 PC 上跑起来尽可能美轮美奂。这方面，《战争机器 5》开发团队有什么步骤建议给到 PC 玩家吗？
我们的 PC 版有超过 35 个细节选项可供玩家调整。我们尽可能想帮玩家们了解这些选项的意义，所以我们给每个选项都配了详尽的说明，以及这些调整会如何影响 CPU、GPU 和显存。此外，各档设置结果也会直接体现在预览画面上，这样玩家能明白自己到底在调什么。
我们还允许玩家自己控制分辨率和帧数。所有的参数都可以调，包括分辨率、 垂直同步（VSync）、景深。此外我们还允许玩家分别设置游戏和过场动画时的最高帧数，这样玩家可以在游戏时体验不设上限的帧数，然后欣赏帧数略低但细节品质更好的动画过场——毕竟两者都是实时渲染的。我们还加上了最低帧数选项，确保游戏运行在特定帧数之上。
PC 版《战争机器 5》有哪些 PC 专属的图形特性，是你们特别激动的？
PC 版最为激动人心的一件事就是：美轮美奂的 Xbox One X 版本大功告成之后，我们继续在理想的 PC 配置下追求如何更进一步。每一档画质设定都经过手动调教。在这个过程中，我们增加和删减了各种选项，直到我们认为最终组合效果相得益彰，对玩家来说也易于理解和运用。为最高品质画下上限的过程非常刺激，不过找到下限也同样有趣：在低端硬件上让游戏跑起来，而且确保每个人都能得到尽可能好的体验，我们乐此不疲。
本文感谢 Mike、Colin 和 Cam 百忙之中抽空接受采访，以及所有为《战争机器 5》努力工作的人们。
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