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揭秘游戏性能调优之谜:世嘉DC游戏机128位架构,技术揭秘详解

世嘉公司生产的DC游戏机是否为128位技术机理如何

世嘉公司生产的DC游戏机在性能上被称作“类似”128位,这意味着若DC的所有功能得到充分运用,理论上可以拥有128位的处理能力。但关于DC是否真正实现了128位的处理能力,这一说法引发了人们的争论。有观点认为,DC在运行游戏时的表现与PS2等其他平台相仿,这说明DC并未达到128位处理能力的宣传。

DC游戏机的技术机理主要是基于PowerPC处理器,这是一种在游戏主机和多媒体设备中广泛应用的性能卓越的处理器。DC的PowerPC架构能够处理16位、32位和64位数据,而128位则是一种更高级的数据处理方式,能更高效地处理复杂运算。理论上,如果DC的硬件和软件都达到最佳状态,确实有可能实现接近128位的处理能力。

然而,实际的游戏体验并不总是能完全反映理论上的技术能力。在DC上玩《生化危机-维罗尼卡》等游戏时,玩家很难感受到与PS2等其他平台有明显的区别。这可能意味着DC在实现128位处理能力的过程中遇到了实际的限制,例如软件优化、硬件设计、内存容量等方面的问题。因此,尽管从技术机理上看DC有潜力达到128位的处理能力,但从实际表现来看,DC可能并没有完全实现这一目标。

综上所述,世嘉DC游戏机在理论上具备实现128位处理能力的硬件基础,但实际运行游戏时的表现并未达到这一宣传水平。这可能是由于技术优化、硬件设计或其他因素导致的局限性。因此,在评价DC的游戏性能时,我们需要综合考虑其硬件性能与实际应用之间的差异。

3D游戏开发原理 了解进!

3D游戏平台:www.3dgamestudio.com

它使用的编程语言是C++。

若要制作较为正规的3D游戏,还需要掌握许多软件。

一款3D游戏需要以下几个大致的步骤。

首先你需要有一个策划案...就是大致什么样的游戏,内容等等。

然后需要进行游戏的2D和3D美术,又需要掌握Maya、3DS-Max等美术软件来制作效果。

你还需要了解游戏编程语言,如C语言、JAVA等...设置引擎。

"引擎"是程序员将游戏的渲染方式、模型数量骨骼绑定等统一编程而形成的一套程序,因为"引擎"本身就是一套软件,制作游戏要设定面数、渲染量等等,一套引擎直接将规格设定好了。

3D就是三维立体的意思,在现实生活中我们看见的东西都有长、宽、高,这三个量就叫做三维,如果能看到一个物体的长宽高,这个物体就是立体的。一般的画都是二维的,也就是说只有其中两个量,可能只有长与宽,可能只有长与高,也可能只有宽与高。比如一些画中的人,我们能看见他的身高,身宽,但是看不到他的厚度,就是人的肚皮到背脊的距离,这样这个人就没有立体感了。现在许多的网络游戏都是2D的,没有很逼真的如身临其境的感觉,还有电影也是2D的。现在3D网络游戏兴起了,《魔兽世界》就是一个很好的3D游戏,3D电影也兴起了,给人身临其境的感觉。所以,无论是3D画、3D动漫、3D游戏、3D电影都比2D更胜一筹,但制作起来也比2D困难。

引擎3是一个面向下一代游戏机和DirectX 9个人电脑的完整的游戏开发平台,提供了游戏开发者需要的大量核心技术、数据生成工具和基础支持。

虚幻引擎3的设计目的非常明确,每一个方面都具有较高的易用性,尤其侧重于数据生成和程序编写的方面,这样的话,美工只需要程序员的很少量的协助,就能够尽可能多地开发游戏的数据资源,并且这个过程是在完全的可视化环境中完成的,实际操作非常便利;

与此同时,虚幻引擎3还能够为程序员提供一个具有先进功能的,并且具有可扩展性的应用程序框架(Framework),这个框架可以用于建立、测试和发布各种类型的游戏。

◎ 64位色高精度动态渲染管道。

Gamma校正和线性颜色空间渲染器提供了完美的颜色精度,同时支持了各种后期特效例如光晕、镜头光环和景深等效果。

在最新一代显示芯片发布的过程中,我们注意到了一个非常明显的特点,就是新一代的显示芯片已经不再满足于传统的32位色深,转而需要更加高精度的颜色范围,这一点在NV40和R420身上都能非常明显地看出。在NV40上,这种技术被称为HPDR技术,而在R420身上,这种技术也有所体现。

◎支持当前所有的基于像素的光照和渲染技术,包括使用法线贴图技术的参数化的Phong光照;虚拟位移贴图;光线衰减函数;采用预计算的阴影遮罩技术以及使用球形harmonic贴图的预计算的凹凸自阴影

◎高级的动态阴影。

虚幻引擎3提供对下列3种阴影技术的完全支持:

·采用动态模板缓冲的阴影体积技术,能够完整支持动态光源,这样就能在场景中所有物体上精确地投射阴影。

·能够让动态的角色在场景中投射出动态的、柔和的模糊阴影,这个过程是通过使用16X超级取样的阴影缓冲实现的

·采用了拥有极高质量和极高性能的预先计算出的阴影遮罩,从而可以将静态光源的交互现象离线处理,同时保留了完整的动态高光和反射效果。

◎所有支持的阴影技术都是可视化的,并且可以按照美工的意愿自由混合。另外,同时可以与有颜色的衰减函数结合,从而实现具有合适阴影的平行光、聚光灯效果,以及投射光效果

角色能够在虚幻引擎3中使用阴影技术产生动态的软阴影

◎强大的材质系统,使得美工可以在实时图形化界面中建立任意复杂的实时Shader,而这个界面的友好度可与Maya的非实时Shader图形编辑界面相媲美

强大的材料系统,使得美术师能在实时图形化界面中构建任意复杂的实时着色器,而这个界面的易用性可与Maya的非实时着色器图形编辑界面相媲美。

材料架构是模块化的,因此程序员不仅能添加新的着色器程序,还能添加允许美术师随意与其他组件连接的着色器组件,从而实现着色器代码的动态组合。

全面支持室内外环境的无缝对接,支持任何地点的动态每像素光照和阴影。

美术师可以通过一个可动态变形的基础高度图来构建地形,并使用多层混合材料,这其中包括位移纹理,法线纹理和任意复杂的材料,动态的基于LOD的细分,以及植被。此外,地形系统还支持美术师控制的自然效果,如平原上的植被,陡峭山壁上的岩石和山顶上的雪。

体积环境效果,包括高度雾和物理上精确的距离雾。

刚体物理系统,支持游戏角色和游戏中的物体,布娃娃角色动画以及复杂碰撞等物体交互方式。

布娃娃(Ragdoll)系统,是目前最为流行的一种非常高级的物理引擎,能够赋予物体一定的质量,形状等特性,从而获得非常逼真的力学动态效果。如Half Life 2、Pain Killer等著名游戏均采用了这个物理引擎。

所有可渲染的材料都含有物理属性,例如摩擦系数等参数。

在虚幻引擎3提供的编辑工具UnrealEd中,能够对物体的属性进行实时调整。

符合物理原理的声音效果。

完全整合的基于物理原理的交通工具支持,包括游戏者控制,人工智能和网络。

UnrealEd内建的可视化物理建模工具,支持对于模型和骨骼动画网格的用于优化碰撞检测的图元的建立;约束编辑;在编辑器内可交互的物理模拟和调整。

●动画系统

◎骨骼动画系统;支持每个顶点可达4骨骼同时影响的效果以及复杂的骨骼结构。

◎动画由一棵动画物体树驱动,包括:

·混合控制器,进行对嵌套的动画物体之间的多路混合。

·数据驱动的控制器,封装动作捕捉或手动制作的动画数据。

·物理控制器,连接到刚体动态引擎,用来实现布娃娃系统的游戏者和NPC动画和对力的物理响应。

·过程动画控制器,以C++或UnrealScript实现,为了实现一些如使一个NPC的头部和眼睛跟踪一个在关卡中行走的游戏者,或使一个角色根据健康情况和疲劳度作出不同动作等特性。

◎为3D Studio Max和Maya制作的导出工具,用于向引擎中导出赋予蒙皮权重的网格,骨骼和动画序列。

●游戏框架以及人工智能

◎提供了一个支持普通游戏对象(如游戏者,NPC,物品,武器和触发器)的面向对象的游戏框架。

◎丰富的多级别AI系统,支持寻路、复杂关卡游历、单独决策和组队AI

·对如触发器,门和电梯等普通游戏对象敏感的寻路框架,允许复杂的游历设定,使得NPC可以按下开关,打开门,并绕过障碍物。

·游历框架带有短期战术战斗、掩护和撤退的路线网。

·基于小队的AI框架,适合第一人称射击、第三人称射击和战术战斗游戏。

◎ AI路径在UnrealEd中可见并可由关卡编辑者编辑,允许自定义和提示

◎可见的AI脚本工具,使设计者可以创建复杂的交互性游戏设定,例如游戏者目标,通用的游戏事件触发器和交互式过场动画

◎ UnrealMatinee,一个基于时间线的可视化序列、动画和曲线路径工具。设计者可以使用此工具建立游戏中的过场动画,可以是交互的或非交互的,通过动画序列化、移动包括摄像机在内的对象,控制声音和视觉特效,并触发游戏和AI事件。

UnrealEd中的“Matinee”工具,能够编辑基于时间轴的事件序列

◎支持各种平台的输出格式,包含5.1环绕立体声和高品质杜比数码音效。

◎ 3维声源位置设置,多普勒效应。

多普勒效应:是指当发声物体在运动时,声音的音调会随着物体移动速度而改变其高低——声音频率的变化,这个原理也被运用在声卡3D发声原理之中。

◎在UnrealEd中的可视化音效工具可以为声音设计者提供对音效的全面的控制,声音强度,顺序,循环,过滤,调制,变调和随机化。声音参数被从代码中分离开,使设计者可以控制所有的与游戏、过场动画和动画序列相关的声音。

◎支持所有平台的主要声音格式,包括PCM,ADPCM,游戏机对应的声音压缩格式和Ogg Vorbis。

◎支持游戏机上的声音流。

◎ Internet和局域网游戏已经成为Epic的竞赛游戏如Unreal Tournament 2004的一大特色。虚幻引擎长时间以来一直提供灵活的高级网络架构,适合于各种类型的游戏。

◎ Internet和局域网游戏在PC和所有游戏机平台上都被完全支持

Unreal Tournament 2004的游戏中带的服务器浏览器

◎虚幻引擎的网络游戏部分编程是高层的和数据驱动的,允许由Unreal脚本代码指定在客户端和服务器之间联系的变量和函数,来保留一个同步的对游戏状态的近似。底层游戏网络传输是基于UDP的并能够将可靠和不可靠传输方式结合,来对游戏感进行优化,即使在低带宽和高延迟的环境下。

◎客户端-服务器模式下最多支持64个游戏者同时游戏。同时支持非服务器模式(点对点模式)下的16游戏者同时游戏。

◎支持不同平台间的网络互连(例如PC服务器和游戏机客户端;Windows, MacOS和Linux客户端共同进行游戏)。

◎所有游戏特性在网络游戏模式下都被支持,包括基于交通工具的多人游戏,带有NPC和机器人的组队竞技,单人模式下的协同游戏等等。支持自动下载,包括跨平台的一致的Unreal脚本代码。这项特性使得从用户自己创建的地图到奖励包,到完整的游戏mod都可以随意获得。

所有游戏功能在网络游戏版中均得到实现,涵盖以交通工具为核心的多人游戏,配备NPC与机器人的团队竞技,以及单人模式下的合作玩法等。支持自动更新,包括跨平台兼容的Unreal脚本代码。这一特性使得从用户自制的地图到奖励包,再到完整的游戏模组,都能自由获取。

提供“主服务器”组件以追踪全球服务器,为玩家提供过滤后的服务器列表等。全球游戏统计跟踪系统。

请注意,我们不会提供适合大量玩家在线网络游戏的服务器或网络架构。尽管这项工程需要多人多年的努力,但已有不少团队利用Unreal引擎实现了这一目标(如NCSoft的《天堂2》和EA的《创世纪X》),这显示了Unreal引擎作为MMORPG游戏客户端和工具的潜力。

● UnrealEd内容创作工具

Unreal编辑器(UnrealEd)是一款纯粹的“所见即所得”的数据生成工具,用于填补3D Studio Max、Maya与可发布游戏之间的空白。

对游戏对象如玩家、NPC、物品、AI路径和光源的可视化布置与编辑—支持完整的实时预览,包括100%的动态阴影。内置数据驱动的编辑框架,允许关卡设计师轻松自定义任何游戏对象,并允许程序员通过脚本添加设计者可用的自定义属性。

可视化的材质浏览器,并提供搜索和管理功能。

美工可利用实时地形编辑工具来优化地形,向地面绘制Alpha层以控制各层混合并组装各层,碰撞检测数据和位移贴图。

可视化的材质编辑器。通过可视化的连接颜色、alpha和贴图坐标系统以及程序员定义的材质组件,美工可以构建从简单的多层混合材质到极为复杂的材质,并且这些材质可以与场景中的光源动态交互。

一个强大的浏览框架,用于查找、预览和组织各种类型的游戏资源。

美工可利用动画工具引入模型、骨骼和动画,并将它们与游戏中的事件如声音和脚本事件相连接。

可视化的材质编辑器让美工能够轻松创建可在Shader程序中应用的素材。

编辑器中的“Play Here”按钮使得只需点击一下鼠标即可在编辑器中玩游戏。这样,你可以在编辑器中一边测试游戏,一边进行编辑。

每份Unreal引擎授权都包含了重新组合分配UnrealEd的权利,使得游戏制作组可以将他们的数据创建工具与游戏一起发布给模组制作团队。模组提供者已成为当今许多卓越PC游戏成功的关键因素,而且我们可以预见,在未来,对基于PC的模组开发的支持也可能成为游戏机游戏的重要因素。

我们提供了3D Studio Max和Maya来将模型导入虚幻引擎中,附带网格拓扑信息、贴图坐标、平滑组、材质名称、骨骼结构和骨骼动画数据。

可视化的地形编辑器能够实时显示地形变化。

所有您希望从一个现代数据编辑工具中得到的功能:多层撤销/重复功能、拖拽、复制粘贴、自定义快捷键和颜色配置、视图管理。

在虚幻引擎3中,我们的大多数角色都是由两个网格模型构建的:一个具有数千多边形的实时网格,和一个数百万多边形的细节网格。我们提供了一个分布式计算程序,对细节网格进行光线跟踪,并从高多边形几何结构生成一张法线贴图,赋予实时网格。结果是游戏中的网格具有高多边形网格的所有光影细节信息,但仍然可以轻松实现实时渲染。

使用法线贴图实现的超过1亿个三角形效果,实际上只有500万个三角形。

虚幻引擎3包含了例程部分和100%的源代码,包括引擎本身、编辑器、Max/Maya导出插件以及所有该公司内部开发的游戏的游戏代码。

可扩展的、面向对象的C++引擎,带有用于静态和动态加载代码和资源的软件架构,可移植性,易于调试。

虚幻引擎3提供的脚本编辑器

Unreal脚本语言提供了对元数据的自动支持;支持灵活的文件格式向下兼容性;支持让关卡编辑者使用脚本属性;基于GUI的脚本调试器;对多种重要游戏编程概念的本地语言支持,例如动态有限状态机和基于时间的代码执行。

模块化材质组件接口来扩展可视化工具,并在可视化Shader GUI中加入新的美工可用的Shader组件。

源代码控制友好的软件架构,对大型工作组和多平台工程的可扩展性。

Unreal引擎3被作为一个可以在PC和任何下一代家用游戏主机上编译的统一代码基础。所有游戏组件和数据文件都可以在各种平台上兼容,为了PC上代码和资源的快速周转,以及家用机和PC上的游戏测试。

针对家用游戏机的可自由寻址的DVD读取优化过程,能够以超过80%的DVD物理传输率读取关卡。

虚幻引擎3还可以方便地支持多种语言

虚幻引擎3数据资源和代码是可本地化的,能够通过一个简单的框架来扩展游戏中全部的文字、声音、图像和视频。虚幻引擎3基于Unicode字符级,并完全支持16位Unicode字体和文字输入,包括将TrueType字体引入可渲染的位图字体。我们的游戏已使用9种语言发布,包括中文、日文和韩文。

注重细节,其他特殊规格一览

以下是我们建立下一个基于虚幻引擎3游戏的指导方针。不同类型的游戏将有不同的玩家数量、场景大小和表现。因此,这些规范只能作为对项目的指导,而不是对所有项目的指导。

● 角色

对于每个主要角色和静态网格资源,我们建立两个版本的网格模型:一个可选的带有唯一UV坐标的网格模型,和一个只包含几何信息的细节网格模型。我们通过虚幻引擎3处理这两个模型,基于细节模型的所有几何信息为可渲染模型生成一个高分辨率的法线贴图。

针对每个主要角色及静态网格资源,我们构建两个版本的网格模型:一款自然地拥有独立UV坐标的网格模型,以及仅包含几何信息的详细网格模型。我们运用虚幻引擎3对这两个模型进行处理,根据详细模型的所有几何信息,为可展示模型生成高分辨率的法线纹理。

可展示模型:在构建可展示模型过程中,我们采用3000至12000个三角形,场景中同时呈现的角色数量约为5至20个。

◎详细网格:我们运用一百万至八百万个三角形为标准角色构建详细网格模型。这对于为每个角色制作一到两个2048x2048大小的法线纹理已足够。

◎骨骼:我们的每个标准角色包含100至200块骨骼,包括带有关节的头部、手部和手指。

●法线纹理与材质纹理

在构建大部分角色和场景的普通纹理与法线纹理时,我们均采用2048x2048分辨率的纹理。我们认为,这对于2006年左右运行于中端PC上的游戏来说,是一个相当合理的目标。下一代游戏主机可能需要将纹理大小减少一半,而低端PC则需要减少四倍,具体取决于纹理数量和场景复杂度。

●环境

典型的场景环境包含1000至5000个可展示对象,包括静态网格和带骨骼的网格。对于当前3D加速卡的合理性能,我们计划将场景中可视物体的数量保持在300至1000个左右。我们典型的更大场景中,最多可拥有20万至120万个可视三角形。

●光照

对光源数量没有硬性限制,但为了性能考虑,我们尝试将大范围光源数量控制在2至5个,因为每个光源与物体的交互都是基于引擎中相对耗时的高精度每像素光照和阴影渲染流程。用于高光和细节光照的小范围光源明显比影响整个场景的大范围光更为省时。

游戏这类极为特殊的软件在人们的实际工作中并不能创造任何实际价值,但能在使用电脑的过程中让人们得到放松。一款游戏能否给消费者带来尽可能完美的感官享受,就成为了游戏能否成功的基础因素。

而对于游戏中流行的3D游戏而言,开发难度随着游戏容量不断攀升,如何快速开发出高质量游戏变得至关重要。采用游戏引擎与游戏内容分离的方式,无疑是目前最佳解决方案。

因此,作为游戏的核心,游戏引擎的成功与否将决定一系列游戏的最终效果。今天,我们介绍了目前最先进的游戏引擎之一——虚幻引擎的最新版本,让大家对游戏引擎有了概念上的了解,也了解了游戏背后的诸多事情。

总的来说,虚幻引擎3确实是一款非常先进的引擎,它提供的功能十分先进,几乎集成了目前顶级显卡中提供的所有功能。在这样的技术背景下,这款引擎带来了极为绚丽的效果,其演示画面已足以震撼每一位观众。

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