虚幻引擎专家分析《异环》的画面技术（后篇） 深入解析城市街景中的技术细节

完美世界旗下的都市题材开放世界动作RPG游戏《异环》（NTE: Neverness to Everness）目前正在运营中。其中尤为令人印象深刻的，当属基于Unreal Engine 5（虚幻5）打造的画面表现。林立的高楼、老街区、大自然，以及由“异象”引起的超自然现象交织而成的“海特洛市”，让城市本身就展现出了如同另一位主角般的强烈存在感。此外，这款游戏不仅是PC版，连移动端也能体验到细节丰富的城市街景，这一特征一直以来都备受瞩目。

不久前我们请到精通虚幻引擎的Indie-us Games代表兼技术美术师中村匡彦先生（以下简称“中村”）帮我们从技术角度分析《异环》的画面表现，而这次就继续请他深入解析《异环》城市街景中所融入的技术细节。

——提起中村先生和《异环》，前几天您在X上发布的PC版与移动版画面对比贴引发了热议呢。
中村：
当时只是觉得对比一下会很有趣，就随手发到了X上，没想到爆火的程度完全超出了我的想象（笑）。不过，《异环》在移动端的渲染表现确实非常惊人。两张截图看起来好像在做同样的事情，但实际上背后的底层处理完全不同。
《异环》的城市里塞进了极其庞大的内容。NPC、车辆、物件，全部都像拥有生命一样在活动。而这一切在PC和移动端上，居然能带来几乎一致的游玩体验，这实在太了不起了。换作其他游戏，受限于平台不同，画面质感、植被数量、车辆密度往往会有所增删，从而导致体验看起来大相径庭。但《异环》两者的差距却被缩得非常小。在完美兼顾各个平台适配的同时，城市还能如此生动地运转，这真的让我很震惊。

——对于中村先生而言，移动端能达到这种程度的画面描写也是很罕见的吗？
中村：
与其说是罕见，不如说在业内几乎找不到先例。由于虚幻引擎官方也分享过《异环》的技术案例，所以他们用了哪些功能，业内人士大概能看懂。
例如，作为开放世界非常核心的一项功能，本作使用了虚幻引擎的“世界分区（World Partition）”技术。这是一种将宽广的空间自动切分，并仅将玩家所需范围内的内容加载到内存中的机制。虽然听起来很简单，但实际上这是一项极难驾驭的功能。我们开发的《UNDEFEATED: Genesis》也在使用它，而《异环》不仅能把这项功能用得游刃有余，更厉害的是，走在街上的NPC和车辆依然能保持十足的存在感。
我个人最吃惊的是，车辆的轮胎居然是可以被破坏的。比如在斜坡上打爆轮胎，车辆就会因为失去刹车而往下溜。这类物理反馈如果想认真做的话，是要耗费极其庞大的工作量的。一般情况下，开发团队根本不会在一个普通的NPC或一辆车上投入这么多工时。

但在《异环》里，NPC和车辆都会做出各种各样的反应。踩到车顶上会被司机抱怨，车与车相撞时会产生互相弹开的物理碰撞。玩家能得到超出预期的画面反馈，这让人切身感受到开放世界中的角色们是真的“活”在里面的。我认为这是它非常了不起的地方。
虚幻引擎中有一套名为“大体量玩法（Mass Gameplay）”的系统，专门用于管理这种海量的角色和车辆。但同样地，这也是一个很难处理的功能。通常情况下，它被用来批量配置一些动作简单的工具人NPC或背景车辆，但如果想渲染出像《异环》这样生动的行为，就需要进行大量的深度调校。除非是预算极其充裕的项目，否则几乎没有游戏会在这方面做到这种地步。

——要绘制出高楼林立的城市，其技术门槛有多高呢？
中村：
因为需要在内存中同时读取海量的资源，所以难度相当高。特别是在移动端上更是难上加难。虽然实际上移动版和PC版肯定存在差异，但给人的印象是，展现写实街景所必须的核心元素都被完好地保留了下来。
在效果更丰富的PC版中，虚幻引擎5的“Nanite”技术应该起到了关键作用。这一功能可以让开发者几乎无需在意物件的面数（多边形数），连极其精细的微观细节都能直接渲染出来。另一方面，游戏行业自古以来就有一种根据距离切换模型精细度的LOD（细节级别）机制。《异环》在此基础上进行了进一步延展，采用了带有层级结构的LOD——即“HLOD”。
举个例子，假设大楼内部摆放了大量的椅子和小摆件，如果把它们全部单独渲染，资源耗费会非常恐怖。而HLOD可以把它们当成一个整体的集合来处理，当距离变远时就用简单的模型代替，同时又不会产生明显的视觉违和感。在《异环》里，也能看出建筑物是按照一定的单元切分进行渲染的。

——在上晴塔观景台电梯里，墙壁变成了透明玻璃，可以眺望外面的风景。通常大家会对电梯产生“正在加载/读图”的固有印象，这种无缝衔接的展现方式有什么技术巧思吗？
中村：
是的。在上晴塔的电梯里，刚进去时里面很暗，看不到外面，我想大概就是在这段期间进行数据加载的。“看不见的状态”对游戏开发来说是非常方便的遮掩手段。通过在准备就绪前不让玩家看到外面，可以在后台推进各种处理工作。不过，如果在加载时产生掉帧卡顿就会被玩家察觉，所以开发团队肯定也做了大量优化，以尽可能让玩家感受不到这种卡顿。

——玩家甚至可以从塔顶直接纵身跳下。在这种情况下，地面的城市是如何处理的呢？
中村：
数据一旦在内存中读取过一次，下一次显示就会快很多。如果从虚幻引擎的机制来推测，应该是常态化地保留一定范围内的加载，并在从塔顶下落到地面的这段时间差内，把需要的东西再度读取出来。
另外，这里还涉及到一个叫“对象池（Object Pooling）”的概念。即在系统内部预先创建好物件或NPC并常驻在内存中，暂时放置在画面外或设为隐藏状态。一旦玩家靠近，就能瞬间将其显示出来。这是开放世界十分常用的技术，所以在《异环》里毫无疑问也用到了这样的“技术魔法”。

——在画面表现上，有什么让您印象深刻的技术吗？
中村：
从整体画面来看，它采用了中国游戏非常擅长的高品质动画卡通渲染（Cell Shader）风格。在此基础上，每一个背景的质量都极高。比如玩家爬上大楼时，能直接看到房间的内部对吧？
这本身是一种被称为“室内映射（Interior Mapping）”的传统技术。通常情况下，很多游戏为了省事只会做一层近似平面的视觉效果，但《异环》在大楼内部做出了能让人感受到深度的空间结构。同样是室内映射，它应该用了非常复杂的手段来营造立体感。

房间内部的景致也经过了精心设计，避免让玩家觉得千篇一律。虚幻引擎中有一个叫“PCG（过程化内容生成）”的功能。这与AI有所不同，是一种基于特定规则自动生成地形或建筑的功能。《异环》在活用这种PCG功能的同时，并没有完全依赖它。游戏中大量玩梗和致敬日本游戏动漫作品的彩蛋，全都是通过手工形式塞进去的。据悉大部分内容基本上都是全手工打造，这种对背景美术的执念已经达到了前所未有的恐怖级别。我能切实感受到开发者对娱乐文化的热爱。

——作为一名开发者，有什么让您感到受益匪浅、值得参考的地方吗？
中村：
我想再次强调的是，PC版和移动版能够做到同步上线，这件事情本身就很了不起。在移动端，由于无法使用UE5的招牌功能Nanite等，必须加入传统的LOD等机制，其优化手段与PC版有着天壤之别。这其中所耗费的人力成本，简单计算绝对在两倍以上。
在其他游戏里，不同平台的发售时间有所错开是屡见不鲜的。但他们却把所有平台安排在同一时间推出，还能保持几乎相同的运行水准。如果换作是我，我可能会请求先做移动版，等到几个月后再往其他平台移植，如果不腾出这么多时间，我根本没办法搞定适配。

PC版画面

移动版画面

此外，不同硬件之间的好友可以一起游玩的数据互通与跨平台联机功能，也被他们非常自然地做了进去。这也是一个需要耗费惊人劳动力的部分。能把这些功能视作理所当然般完美融入，本身就是《异环》最硬核、最厉害的地方。

——非常感谢您今天接受采访。

《异环》（NTE: Neverness to Everness）目前正在PC、PS5、iOS以及Android平台运营中，采取免费下载+道具收费的运营模式。此外，Indie-us Games目前正在开发一款基于虚幻引擎的动作游戏《UNDEFEATED: Genesis》，感兴趣的玩家请务必关注。