[PS3]KILLZONE 2 显示技术详解

[PS3]KILLZONE 2 显示技术详解

原文是西川善司创作

第一部分主要讲kz2的图像引擎，特别是后期处理， 这部分在以前的ppt和视频基本都看过 没有太多新东西 后面重点是讲延迟渲染

http://www.pcinlife.com/article/ ... 1241494639d816.html

第二部分主要讲对于的cell的spu的利用 重点是ai和寻路

http://www.pcinlife.com/article/ ... 1242638159d820.html




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我把两文的最后部分贴贴~

在 KILLZONE 2 的讲座的前篇中，我们以 Deferred Shading 为中心进行了细致的解说。Deferred Shading 看上去是一种非常绕圈子的渲染方法，但是却有着不受到运动角色的数量以及场景复杂的的影响，以及可以实现动态光源光照渲染的可扩展性这两个优点。

简单来说就是，例如， Forward Rendering 中有 100 个角色被 4 个光源所照射的话就需要进行 100 × 4=400 次的光照计算，但是如果采用 Deferred Shading 的话，首先可以将 100 个角色的几何数据跳过光照直接进行渲染，之后在将渲染好的 4 个光源进行光照处理，这样的话就只要进行 4 次光照计算就可以了。而且也可以根据负荷来调整光照计算时候的光源的数量。

在 Forward Rendering 中，就算是仅仅只改变动态光源的数量，也需要改变在 shader 中的参照函数的式样，就算是进行具有相同特征的光照计算的 shader ，也必须切换到其他类型的 shader 中，不影响到现在已经很复杂的 可编程像素着色引擎结构这一点也是一个很大的优点。

再那些需要表现出丰富的阴影效果的游戏里，采用 Deferred Shading 技术的例子越来越多也正是因为这个优点有着很大的效果。现在采用 Deferred Shading 技术的 3D 游戏有「 Bionic Commando 」 (CAPCOM) 、「 S.T.A.L.K.E.R. 」 (GSC Game World) 、「 Tabula Rasa 」 (NC soft) 等，可以想象，今后必将会有越来越多的游戏也采用这个技术。

顺便要说下的是，也有一种说法是 Deferred Shading 技术并不适合于 XBOX360 。原因在于，为了弥补 XBOX 360 的 GPU 的带宽不足而采用的 10MB EDRAM 。在 XBOX360 中的高分辨率帧，或者是在 MRT 上进行超过 EDRAM 容量 10MB 的高负载渲染的时候，必须将每次渲染的容量分割成 10MB 以下依次进行。

在进行 Deferred Shading 的时候，需要在几何路径中输出整个画面的中间值，比如说 1280×720 4MRT 的情况下，就算是不包含有距离缓存的情况下就已经需要消耗掉 14MB 的显存，这个数值远远的超过了 10MB 。就算是分成 7MB×2 来进行 2 步渲染，在进行第 2 步渲染的时候，必须要清除第 1 步渲染的结果。和进行一次渲染相比会更进一步的消耗内存总线的资源，从而影响到性能。尽管 XBOX360 并不是不能采用 Deferred Shading 的方法，但是相比较起来该法还是比较适合 PS3 以及 PC 。

当然， Deferred Shading 也是有弱点的。首先被指出的就是没有一种很有效率的方法来处理那些半透明的物体。在 Deferred Shading 中，尽管有着对于半透明的物体使用 Forward Rendering 这一很有创意的解决方法，但是对于半透明物体多的场景来说，则无法发挥出 Deferred Shading 的效能。只是，对于在 GPU 性能上有着先天缺陷的 PS3 来说， Deferred Shading 仍然是一种非常有效的处理手法。想必该方法将会被越来越多的用在今后的 PS3 独占游戏中吧。

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PS3 发售至今已经过去了 2 年，我们有一种“啊！终于开发商能够很好的活用 CELL 芯片的能力”的感觉。而且，PS3 独占作品的开发人员也开始感受到了 SPU 那无限的可能性。

在这灵活运用到 SPU 能力的 KILLZONE2 中需要注目的 2 点是，1 是将 3D 显示的后处理移植到 SPU 上进行运行。后处理是一种非常消耗填充率的特效，通过让 SPU 来进行后处理的辅助，可以给填充率性能不足的 RSX 以很大的支援。

3D 显示的渲染流程，粗略的来说的话就是 顶点处理 → 像素处理 → 后处理。现在 PS3 游戏已经渐渐的形成顶点处理交给 SPU （ PS Edge ），后处理也交给 SPU 的风潮。反过来看的话，我们也可以看出，RSX 仅仅用来做像素着色这一步，真可谓 30 年河东，30 年河西啊。

第 2 点则是在 SPU 上运行的 AI 程序。尽管有着传统的导航点为基础，但是将具有自主行为和威胁预测的 AI 程序通过 SPU 进行运行，而且是通过多线程技术，运用到敌我双方身上，可以说是一种非常先进的技术。将这样的智能 AI 设计运用到 Xbox 360 上，应该是非常困难的一件事情，这也可以说是 PS3 游戏看得见摸得着的优点吧 .

PS3 的 GPU RSX 现在说不定已经成为了一种累赘般的存在也说不定，SPU 在今后的将来应该还会做出更多的贡献。PS3 游戏的未来被也许取决于 SPU 的活用上吧。

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具体可以点连接慢慢看，很详细~
偶看了这90%看不懂的所谓技术文，不过大概感觉到rsx在这个引擎里头有很多闲置，无奈由于引擎特性~
RSX 仅仅用来做像素着色这一步，这肯定是资源的浪费，这已经不是rsx鸡肋不鸡肋的问题了，rsx跟cell天生是不能充分配合的。。
你说以常规方式使rsx吧，又搞不过xo~

可怜。。。

另外ai部分，文中说得很神，不过我是感觉不到理论上这么神的ai，实际却又。。。
当然，偶是fps伪非。。。

[ 本帖最后由 倍舒爽 于 2009-5-19 01:38 编辑 ]

原文:
IBM 技術人員和 nVidia CEO 親自為 PS3 架構解話

nVidia CEO Mr. Jen-Hsun 針對個別 developer 和 game 迷指出 PS3 的 video bandwidth 和 memory size 不足, 親自在 Los Angels Convention Center 舉行技術研講解話.

Jen-Hsun 指出 RSX 的設計並非純粹地把 PC 用的 GeForce 移植. 其實最初 RSX 的設計目標是一種和 Cell CPU 緊密支援 GPU. Jen-Hsun 強調 RSX 設計是起望 developer 能夠靈活地運用內置屢似 TurboCache 技術去借 XDR Rambus memory 來把 bandwidth 倍增. 而藉由Cell 的強大浮點能力 、以及可用的雙向I/O頻寬， 實現CPU緊密支援GPU動作的理想。
例如動態的Texture部份post-processing動作， 可以藉由CPU的高浮點效能來處理，來消除GPU在這方面的瓶頸.

http://www.watch.impress.co.jp/game/...0519/ps3_r.htm

IBM 的 Senior Programmer and software development manager Alex Chow 和 Senior Technical member Daniel Brokenshire 針對性地為個別聲稱 Cell BE 浮點能力起疑的 developer 解話. IBM 強調 multi-level SIMD parallelism 是 Cell 的性能重點. 並用了一個經常在 3D/Scienfic 運算用到的 C++ lib for FFT 來做例證

http://static.flickr.com/13/18542147_74d098e8b5_o.jpg

在 single precision complex chat 下, Cell 在不用 SPE 的情況下 lib 下錄得 8GFLOPS 速度, 而使用 1 個 SPE 但使用 general lib + complier 的情況下會增至 9 GFLOPS. 而使用 assembly optimized code + 1SPE 的情況下, 效能激增超越 2 倍達 19GFLOPS.

相比之下就算最新的 Core2Duo 3GHz 就算使用 Intel ipps 在 64bit 情況下跑相同測試也只能錄得 11.5 GFLOPS. Cell 只用一個 SPE 都能跑贏最新的 Core2Duo 差不多一倍!

http://www.fftw.org/speed/CoreDuo-3.0GHz-icc64/

說到尾遊戲開發人員必須先自己人工來分割引擎內的動作， , 然後再交給SPE的compiler來處理. 但可惜這是 time-consuming 和舉難度的工作.但缺少這點特色的話，PS3只不過是個 有著較快的CPU、 普通高檔的主記憶體頻寬、 以及推出時半年前的高檔GPU.... 的平台而已，並不是很有特色。

可以肯定的一點是, 見街的遊戲在短時間內肯定不能可以達到「雙向Graphic的理想」. 要發揮 PS3 硬體性能就要 developer 慢慢再去摸索了.



Sony 自己確實有雙關係 project 研發中. 這是 Sony 由 PS3 原型機用跑用 Cell SPE software rendering only 的 real time 3D rendering 效果, 並在 nVidia 的研討會中 demo. 但個 rendering engine 仍然是實驗性階段.


http://www.watch.impress.co.jp/game/...0519/ps3_r.htm

real time 3D rendering 效果

引用:

原帖由 ... 于 2009-5-19 01:44 发表
原文:
IBM 技術人員和 nVidia CEO 親自為 PS3 架構解話

nVidia CEO Mr. Jen-Hsun 針對個別 developer 和 game 迷指出 PS3 的 video bandwidth 和 memory size 不足, 親自在 Los Angels Convention Center 舉行技 ...

这黄婆卖瓜老文贴出来有意思么？？

我那是老文，你那個也是一樣老爺爺文啊，只是翻譯部份加點改點YY誤導而已。
(以下是07年就翻新過的老文）






















































































http://www.develop-conference.com/developconference/downloads/vwsection/Deferred%20Rendering%20in%20Killzone.pdf

採用肉眼為標準新技術「視角聚焦點效果」






簡單來說就是CELL非常適合做熱輻射演算.
熱輻射演算主要用在光源處理(有用過3dsmax的會很清楚),用來計算光源的反射
比如是一個黑暗的房裡面,向一張不透光的紙直接照射強烈光源的話,房間應該會比紙張所反射的光所照亮(光源自紙張反射至牆壁,受光的牆身再反射給房內其他空間,而不會出現現在遊戲中只有受照射的紙張才會變光的情況.)
另外由於受光物的形壯、表面、顏色,會出現不同的拆射、散射等等實現中的效果.
其實為遊戲加入in-direct lighting已經是很長久的話題,效果是比較好,但要追跡光源的路徑非常浪費效能,所以一直都沒引入遊戲之中(一般都是Pre-Rande場境光源就算)

Real-time radiosity (無受光的牆壁都有光源動態)
Colour bleeding (房間全體受地板顏色影響)
Soft shadows (不是柔化邊沿)
HDR

其實他們並不是第一家發現CELL是in-direct lighting上面的表現,Killzone2都做出了相類的效果(不是很清楚他們是用什麼方法做),而且Killzone2的開發者都表明遊戲的光源主要置功於SPU.
Cell的確是功能很強的CPU,但還需要時間去挖掘,我沒記錯,3D之神CK都講過類似的話.現在PS3的使用技術的確慢慢成熟中(LZ的貼有稍稍講過各種SPU的使用方式).

Kill Zone 2是採用了MSAA(多重採樣)+FP16(高動態範圍光源)
，實際就是採用了4個CELL的SPU做了測試。

用了x4 SPU測試運行所有特效，結果4個SPU只用了不到50%性能，期待採用7個測試效果。

測試報告

【以下是08年你老爺爺的老文】

[flash=500,350]http://www.g4tv.com/lv3/35328[/flash]

Killzone 2 only using 60% of SPU's overall power?
Posted on December 5th, 2008 at 06:11 EDT
Speaking in IGN's latest Play Beyond podcast, Jeff Haynes revealed that even during the heaviest loads, Killzone 2 utilizes roughly only 60 per cent of the SPU's.

"It's incredible to see huge levels and see the deferred rendering and note that on all the SPU’s, even on the heaviest load were coming up to about 60%," Haynes said. "They weren't coming close to maxing out. .They had about 40% of space before they started tripping or saw slow down on some of the processes."

Furthermore, Haynes noted that the preview codes recently distributed to various media outlets were of an alpha build of the title, and have since been polished up . Visiting Guerilla Games in Amsterdam, Haynes was shown an updated version of the game, mid to late beta, noting that elements such as lighting, cut scenes, glitches, load times, have all been optimized.

Killzone 2 is due out exclusively on PlayStation 3 on February 27, 2009.

http://www.psu.com/Killzone-2-only-using-60--of-SPUs-overall-power-News--a0005629-p0.php

根据IGN最新采访，Jeff Haynes向我们透露，杀戮地带2现在这么无敌的效果，也仅仅用了PS3的60%的SPU！

“这是难以置信的，用尽100%会是怎样的呢？”“KZ2不会得到满分，我们的目标比任何人都要高，就算
IGN给KZ2满分我也不承认，KZ2要得满分必须发挥100%的机能！我们的志向不是其他游戏可以想象得到的！
也就是说KZ3还有40%的进化空间！这是我们的目标。”

参观了Guerilla Games 工作室，Jeff Haynes给我们展示了更完美的进化版本的KZ2，比起现在网上流传的都
有全面的改善和优化！

KZ2只用了60%就称霸次世代画面了，那100%呢？无法想象，太可怕了，不可思议！
而战争机器2耗尽XO360的100%机能也拼不过KZ2，差距啊。

没想到家用机第一画面的KZ2才使用这么些机能，就做出无比强大的画面，很怀疑跨平台那些画面才用多少，因为画面差距巨大，期待战神3的画面

还指望这机器模拟地球吗？

引用:

原帖由 ... 于 2009-5-19 01:54 发表
我那是老文，你那個也是一樣老爺爺文啊，只是翻譯部份加點改點YY誤導而已。
(以下是07年就翻新過的老文）




http://i154.photobucket.com/albums ...

西川的文比你的老？？？

期待国家级程序员天师出来战翻LZ及LZ引用的程序员

LZ连文章都没看懂就出来丢人了,哈哈哈。
RSX的PS能力非常强（即便XO的C1全资源做PS，也无法达到RSX的水平），所以用RSX只做PS很合理，毕竟VS这方面RSX确实一般，再加上SPU强大的VS支持，为何不用呢？
我看文章基本认定了以XO的机能根本无法实现KZ2这样的游戏，LZ软黑真面目暴露。

附数据：
RSX:
（PS）0.5x 24 x(([3+1+2+2]x2+1)+7(nrm_pp} = 0.5x24x17 or 0.5x24x24 =    204GFLOPS or 288GFLOPS  
（VS）0.5x8x10 = 40GFLOPS
c1：
（PS/VS）500MHz x 48 x (4x2+1) = 216GFLOPS  （统一架构，一般情况16US跑VS，32US跑PS）

“和其他游戏相比 KILLZONE2 大概要处理普通游戏 3 倍的粒子数量。”
对于程序员来说，SPU就是匹十分难驾御的骏马，看来SPU的活用才刚刚开始。

延迟渲染又不是啥新玩意，UE3用的也是好伐？对带宽很敏感的玩意。舔屎还是研究你丫的AS SOLID AS去吧。

[ 本帖最后由 教师随笔 于 2009-5-19 09:10 编辑 ]

果然，天师真听话！
话说对神机无比精通的天师，英语又非常之solid，为啥不去神机开发小组某个职位，弄个让媒体发最佳画面大奖的神机游戏出来呢？

引用:

原帖由 教师随笔 于 2009-5-19 09:08 发表
延迟渲染又不是啥新玩意，UE3用的也是好伐？对带宽很敏感的玩意。舔屎还是研究你丫的AS SOLID AS去吧。

不光延迟渲染，看文章，KZ2的AI用XO是根本不可能完成的，西川已经下结论了，更别说那3倍于其他游戏的粒子效果了。

[ 本帖最后由 zhangjingy 于 2009-5-19 09:21 编辑 ]

天师应召唤而来了

lz就是那装13的s13