回复：[圈圈会讲解]寒霜引擎、DX11、AMD、Havok与下一代战地游戏[8【战地2吧】_百度贴吧
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回复：[圈圈会讲解]寒霜引擎、DX11、AMD、Havok与下一代战地游戏[8
那啥,我写了这么多也挺不容易的,转贴请注明作者和出处
作者：零zXr0
本文从09年6月发布,更新至今一直在修正和填补,已经分成上下两部分：
寒霜系列引擎技术解析[上]:游戏制作与图像效果&&&
寒霜系列引擎技术解析[下]:音效,Havok与DX11
目前文章完成度94%-----/
（主要框架已完成）
详细完成度
编辑器、效能——92%
图像、DX11——90%
音效——98%
Havok的物理、破坏、ai及其他——88%
其他——90%
未完待续............
本文风格：大众化的学院派
本文面向读者的定位：游戏修改爱好者、入门级的游戏制作人员、对后次世代游戏技术感兴趣的玩家
寒霜游戏引擎 （Frostbite Game Engine）
寒霜是DICE在年开始制作的第二款自主研发图像引擎,大概到2006年时达到较高完成度,用它制作了一个战地:叛逆连队1的演示当时
并没有立即确认支持DX10.后来在07年确认支持dx10并且为ATI
R600显卡推出了演示demo.在09年中宣布加入了DX11支持寒霜1代,而叛逆连队2是第一款使用它的PC游戏,它也具备了DX11支持.
寒霜引擎2目前仍在开发中,将用在下一款战地系列游戏上.
首先说明一下战地:叛逆连队2的寒霜引擎与寒霜引擎2的关系:
DICE图形引擎开发部门老大JA明确表示 BFBC2只是让Frostbite1
引擎能在DX11模式运行,而Frostbite
2 是DX11+ 引擎(是
FULL DX11完全使用DX11为基础制
Johan Andersson:
Yes AMD are correct, we are working together on
DX11 benefits for
BFBC2 in Frostbite 1. Frostbite 2 is our future DX11+
一、DX10.1版本的Frostbite引擎相对于
refractor2引擎的技术改进能给我们带来什么？
对于游戏制作人员和模组制作人员：
1.1 提供更多实时生成和调节的内容
1.1.1.可以对整个时间、气候、环境进行动态的调节，而不用像某些老游戏(指半条命2,现代战争2等)一样绘制一个假的远景。
1.1.2 无需为庞大的山脉群构建高精细度模型，可以在寒霜引擎中直接生成。
1.1.3.无需事先绘制贴图，寒霜中随便生成一个山脉之后，可以调节温度来控制山脉的形态1.1.4 如果没有这些,会怎样?
某款EA旗下韩国neowiz公司使用fear2的Lithtech引擎制作的在线FPS游戏为了节省制作时间和提高执行效率,用贴图山水云天空效果代替
模型就连很多美国顶级次世代大作也会因为技术缺陷为了节省资源迫不得已使用纸片山,比如说&现代战争2&
DICE在寒霜引擎中如此生成的雪山效果赏析:
1.2 提供更人性化的操作 1.2.1 可以在游戏引擎内实现一些资源的导出和导入，而不用麻烦的来回转换格式
与各个平台的良好对接：1.2.2 在EA Bioware帮助下,用HLSL函数带来任意大小的输入和输出，这意味着更加复杂的表面渲染1.2.3 界面越来越接近为对外发售而设计简便图形化操作的虚幻3引擎外销版
寒霜引擎编辑器 FrostED 的OBJECT编辑界面寒霜2 引擎编辑器 FrostED 的OBJECT编辑界面寒霜2 引擎编辑器 FrostED 的 地图编辑界面工作人员正在调整头部1.3 全新的文件架构大幅缩小游戏内容,减少载入时间
与Refractor2使用简单的zip压缩不同,寒霜引擎采用了FBRB封装文件和预载入技术,在FBRB下是
res(resouces资源),而资源解开后又有新的dbx等格式.虽然看起来压缩是一层套一层,在BC2实际游戏中,读取速度却更快.
关于寒霜引擎 文件解包请看我这里另一篇文:
对于所有人：
1.4 大量最新技术将提供更低的配置要求
DX10提供给了寒霜新的渲染架构，寒霜将成为孤岛危机的CE2之后，配置要求最低的游戏引擎之一（在与其他游戏相同的画面和游戏设定下，新一代的技术将
起到降低配置要求的作用）
事情是这样的：游戏商们总是比硬件商更有野心
渲染架构：1.5 更多的动态环境支持
可以提供24小时、365天实时变换的天气，不像refractor2那样在SKY.CON中只能设定一种天气
日月交替模拟视频:
1.6 更大的一切
1.6.1 地图
refractor2支持的地图，而寒霜是3=1074平方公里，这比武装突袭的地图还大5倍
但是，为了让游戏更激烈，实际游戏可能只提供或者的活动范围，不过对于modder来说，不存在限制战地2的refractor2引擎的地图寒霜1.5引擎的&战地:叛逆连队2&的地图1.6.2 可视距离
refractor2中，虽然没有视距限制，但你如果将视距开到3000以上，很快游戏就会非常卡，在寒霜中对远景和近景关系的安排，将通过比LOD更好
的方式实现。所以可视距离会更大，内存和显存占用会更低。
1.6.3 可破坏地形
虽然可破坏地形会带来大量的资源开销，而DICE不打算在游戏中采用，但是在GDC07上，DICE的技术讲解上已经明确表示支持破坏地形。这意味着你只
能在模组中见到把山炸平。
可破坏地形:
二.最新的图像技术带来的图像效果
2.1 Undergrowth绿地系统
2.1.1 UnderGrowth系统带来耗费资源低，效果较好的草地（特别是远处草地）2.1.2 undergrowth系统采用的绿叶支持凹凸2.2 多层次的渲染封装将支持一些次表面技术
寒霜中运用在人嘴面的次表面散射寒霜中运用的次表面散射
2.3 寒霜引擎的阴影技术：
2.3.1 动态阴影也有缺陷
之前已经说到了，寒霜引擎支持24小时365天的变换，既然“太阳光源”是会随时变化的，那么阴影自然也就无法使用静态阴影贴图，而是真正意义上的全实时
动态阴影了，战地游戏中和其他射击游戏相比总是有那么多的物体，每一个物体的阴影都要动态生成确实很麻烦。
传统的并行阴影技术中，CPU要负责统筹规划各个物体的阴影，而显卡负责顶点处理，无论投射出更多细致物体的阴影还是想在更远的地方看到阴影，都将
带来极大性能损耗。在一些游戏中，你是否见过一些漂亮、细致的动态阴影，但是它们会闪烁或者有锯齿并且很卡呢？
2.3.2 动态阴影闪烁问题所在
原因如下：
阴影是动态的
玩家是动态的
光源是动态的
视野也是动态的
没有高品质的阴影滤镜。
2.3.3 解决方案
DICE 现在提供了独创的解决方案：单通道持续稳定反馈盒阴影贴图 Single-pass Stable Cascaded Bounding
Box Shadow
Maps(SSCBBSM?)，这种技术类似于killzone2中的区域反馈阴影贴图技术，但更先进，毕竟killzone2是一个TV游戏。
在DX10提供的单通道阴影技术中，阴影将由少数纹理阵列构成，而非无数个不同的阴影纹理，所以CPU的工作量大为降低，无需对那么多物体进行统筹
2.3.4 技术对比
传统阴影技术与反馈技术的killzone2、寒霜的对比。
注：以下4种都可以在寒霜中实现，但默认使用最先进的第四种柔化阴影演示:
DX11开启柔化:DX10关闭柔化:对比图:(来自pczilla)
可以看出DX11模式中阴影是柔化的,DX10模式比较生硬
2.4 支持几乎所有DX9CSM3.0和DX10的游戏用材质，以及超大的材质分辨率2.4.1 寒霜引擎支持的一部分贴图(07年展示的，那时没有dx10.1和dx11)2.4.2 寒霜2引擎业界支持最大的材质分辨率：1
在寒霜引擎中DX9模式支持的材质分辨率，DX10模式支持的材质分辨率，DX11模式支持
1的材质分辨率。
这是什么概念？
面向低端PC或者游戏机的热门游戏，比如说《使命召唤4》、《光晕3》只采用了的材质分辨率，一些希望通过炫耀画面卖引擎的游
戏，就像《虚幻竞技场3》，它们会采用的材质分辨率。目前的王者孤岛危机采用的是.
如果有哪个疯子真的打算使用1的材质制造他的游戏，该游戏细节程度将是孤岛危机16倍，虚幻竞技场3的64倍，使命召唤4的
在如此大面积的雪地上采用这样有颗粒感的贴图，在过去是无法想象的
注：以下画面贴图分辨率并非1作为对比：DX10游戏《失落星球极限状态》中，虽然雪地有简单的凹凸，与寒霜引擎的ruby4.0 demo相比仍较原始
作为DX10图形革命的先进分子，孤岛危机也有软肋，其雪景带给我们的震撼并不如布满热带植物的海滩而且耗费大量资源，玩过的人应该都知道后面雪景
关卡对显卡的杀伤力。
孤岛危机原版：孤岛危机的非官方MOD对此进行了一定程度的补强
2.5 寒霜引擎的凹凸材质方面：
凹凸贴图（bump mapping）：一种老掉牙的凹凸技术，是个人就会做，动态下效果很差，只能生成简单的
图像凹凸，比如方块，一般只适合做地砖和墙壁砖的效果。在虚幻2游戏中很流行，一般运用时配合同样老掉牙的打光贴图（lightmapping）
凹凸贴图的典型运用(只能提供方块、三角、圆等规则形状凹凸)：法线贴图（Normal Mapping）：一种在DX8.1时代开始普及的技术，效果一般，能实现不规则图像的凹
凸，无法实现太大的凹凸
法线贴图的运用实例：视差映射贴图（Parallax Occlution Mapping）
[只有少数游戏引擎支持，比如孤岛危机的CE2和战地的寒霜]
视差遮蔽贴图是一种妥协，它是欺骗你的眼睛，用较低的资源实现较好的效果，但在一些小角度下效果不好。
2005年 DICE为ATI制作的toyshop demo中视差贴图与法线贴图效果对比：
左为视差贴图，右为法线贴图
孤岛危机中的视差贴图:
视差贴图中的高级形态 视差遮蔽贴图与法线贴图的对比视差贴图在寒霜1引擎中的运用(PC)：视差贴图在frostbite1.5引擎的应用:
视差贴图在BFBC2中的应用已经较为成熟,可以在击中物体后动态生成,并配合动态点光源模拟弹头烧红状态到冷却
硬件位移置换贴图（Displacement Mapping）
[连孤岛危机的CE2引擎都不支持的高级贴图技术]
位移贴图是目前最完美的凹凸处理方式，它和凹凸贴图、法线贴图、视察置换贴图等技术区别在于它是“物理凹凸”，而非欺骗视觉。它甚至可以在平地位移出一座
硬件位移贴图算法复杂，效果极佳，资源耗费虽然比视差贴图大，但与建一座山的模型相比就不算什么了。
3年前是不会有人想到位移贴图这种在renderman、VR等软件中靠CPU实现的静帧渲染技术可以用于游戏。
为什么CE2不支持位移贴图，而为TV平台简化的CE3却支持？
所有的新图像技术都是为了在实现更好效果时获得更低资源和人力占用。而不是仅仅为了实现某种效果。以抗锯齿为例，可能你会认为抗锯齿资源占用很大，但4倍
抗锯齿与开4倍像素值的分辨率相比就很节约。位移贴图也是同样的道理。此外，位移贴图主要基于GPU浮点运算，放到PS3上就正好用到那个浮点运算处理
目前支持位移贴图这种最新凹凸贴图技术并且已经在游戏中使用的只有战地：叛逆连队和狂野西部：生死同盟
寒霜引擎中的雪山线框，实际只有十几万多边形，但使用位移贴图可以达到1亿多边形的效果位移贴图与法线贴图对比
无位移贴图，只有法线贴图：用曲面细分和位移贴图代替法线贴图：上面的雪山只有840个多边形，而使用曲面细分技术和位移贴图之后，实际效果达到了128万多边形应有的效果，大大降低了显存占用位移贴图在寒霜引擎中的成熟运用：
这不是照片，不是CG，不是好莱坞电影，这只是寒霜引擎07年的实时渲染图像：
2.6 点光源与光栅贴图
在DX11的direct compute帮助下，寒霜2引擎实现了同时引入1000个点光源，这让我们离光线追踪又近了一步。2.7 轨迹光线 GOD RAY
阳光透过浓密树叶,屋顶的缺瓦射到地面,都会产生可见的光线轨迹,一些早期游戏如孤岛惊魂,半条命2中使用静态的点光源或者动态的HDR技术来表现
这种情况. 而Crysis率先引入了容积光&轨迹光线.
轨迹光线的优势是可以动态变化,像叛逆连队2中树木会摇晃,轨迹光线也会随之而动
Crysis的god-ray寒霜引擎中的动态god-ray:
本文上半部分结束,转入下半部分
寒霜系列引擎技术解析[下]:音效,Havok与DX11 三
先进音效带来更震撼的听觉体验
3.1 HDR音效
HDR音效是DICE原创的一项音效技术，工作的原理大概是平时环境音效正常,有突然出现的声音(如原来不存在的开火,换子弹,脚步,爆炸等)时就遮蔽环
境音效(一直存在的声音如音乐,流水,挂风 声,自己的脚步等).
听起来简单,但这已不是EAX自带的技术了,不是降低声音那么简单,同时也会调用很多滤波器来处理音效.
效果演示:3.2 对创新公司最新声卡和音效技术的支持
上一代的refractor2引擎就已经立下了游戏音效技术标杆，战地2是首款支持EAX5.0、X-RAM的游戏，不同的环境、距离
有不同的音效，在第一人称、第三人称、不同距离、水边、室内等等环境下开枪音效是不同的，而且按V进行的语音通话中，不是从所有通道同时发声，而是人在
哪，就从哪边出声，完全支持杜比
3.3 在实际开发游戏时,音频计算以CPU为主,减低用户负担
katamakel,dice音频技术员说到,为了照顾主机平台和96.3%没有使用创新声卡的PC用户,将更多的使用CPU来计算音频部分.
3.4 DICE的软实力：声音采集
DICE没有“制作”游戏音效，一切都是录制的，大多数游戏公司早就可以到射击场录制枪声音乐瑞典SAAB公司在2005年用DICE前一代的refractor2引擎技术为瑞典国防部制作了模拟军事指挥训练系统，三方关系不错，所以
DICE是少数或者唯一真的可以获得自行火炮、重型榴弹炮、SAAB战斗机这类设备进行游戏音频录制的公司。
Havok的动作,行为与物理(刚体/流体力学)
DICE与ATI/AMD合作，由最新内部版Havok带来的强大物理、破坏效果及动作丰富的
4.1 Havok physics 物理引擎
这是游戏中所有表现的基石，无需物理卡或特定显示卡即可实现重力、重量、质量、密度、力量、浮力、弹性的准确模拟。
4.2 Havok destruction 破坏引擎
destruction引擎采用Collision
Detection碰撞检测系统，这将有别于以往传统游戏中的hitbox系统。适合造成动态破坏。
带来前所未有的高范围破坏，可完全毁坏游戏内的所有物体(载具、建筑、桥梁、树木.....)和部分地形
带来前所未有的高精度破坏，你可以削去飞行中飞机的翅膀或者其他什么地方，也可以炸坏房屋一角，这一切都不是程序编辑好的，不是调用破坏后的模型和
贴图，你可以决定破坏什么部位。
就像这样：
视频:4.3 Havok animation 动作引擎
它是负责什么的？好吧，动作就是一切的一切。
如果没有animation，游戏中车轮不会转动，两腿不会迈开，士兵也不会换弹匣或者蹲、站、跳、卧倒、侧倾。最新版的动作引擎带来流畅的动作，在使用
寒霜引擎的ruby demo中，仅ruby脸部就有上百个可动部件，这是前所未有的。值得一提的是很多好莱坞电影大片也是使用Havok。
大量的可动部件.与动作捕捉系统结合：4.4 Havok Behavior 行为引擎
它将让bot学会新的行为、动作、战术
你是否曾注意到，在一些采用havok的游戏中，就像光晕3和半条命2，友好的AI会转身面向你，会和你产生互动。敌人则不仅会冲向你开火，他们也会寻找
掩护（找到一个物体来挡住你的和它的hitbox），在彩虹6号3：盾牌行动之类的战术游戏中，敌人甚至拥有包抄、迂回等战术。在寒霜集成的最新版
中，Havok-Behavior的AI表现会更加强大，例如你会看到bot弓腰通过，攀爬，或者跳过障碍，遇到爆炸物选择躲避或是捡起来扔回去。
Havok 行为演示:4.5 模块化的碰撞检测系统
模块化的碰撞检测系统 vs
旧式整体Hitbox:
Hitbox系统是传统的游戏伤害和物理运算判定系统，每个物体都是一个整体，整体内划分几个区块，2006年之前的游戏全部采 用该系统。
而现在的新一代Havok
Destruction游戏已经采用模块化分区碰撞检测系统替代整体hitbox，游戏每个物体可以由多个模块组成。可以通过击毁物体的某一部分（如履
带）造成物体部分功能缺失。 也可以根据碰撞力值演算生成不同程度的全地形破坏效果
碰撞检测系统目前的究极模式：碰撞检测系统在游戏中达成的破坏效果整体HITBOX 也能实现一些破坏,但只是靠脚本实现.
战地2的 hitbox模式破坏演示:游戏中没有用到的Havok流体力学与布料力学展示:4.6 HAVOK vs PHYSXn卡用户应该会有印象,只要开开physx模式,就会卡,特别是最早的那个尖峰战士2的物理岛关卡,不管你是不是在
做什么大事,就算呆着不动也卡,这是因为physx是以API实现的,是一个外部插件,不能和游戏引擎完美的结合起来,需要不断的检测你有没有触发每一个
条件,这需要大量的浮点运算,所以浮点运算能力强的显卡运算起来只是费劲,CPU模式打开它就只有个位数的帧了.而且physx只能执行nv官方提供的几
套算法,自由度不高.
而havok是一套功能丰富的游戏开发组件,开发者可以根据需要把其中几项功能封装到自己引擎的底层,由于是CPU运算X86指令集,还能执行很多开发者
自己发明的代码,工作模式是引擎内部的触发式,所以有些情况下会看到你都看到BFBC2里面炮弹击中墙了几毫秒,墙才碎有延迟.如果你不断的同时击碎什么
东西,就不会有延迟了,因为游戏会自动切换到一个触发频率高的模式.有些havok游戏默认就工作在这个模式大多数游戏用的都是havok的同一套刚体力学模拟破坏系统,布料/头发的柔体力学模拟&气动方面的
流体力学模拟插件都没发挥出来
在破坏的精度上,havok和physx是一样的,都可以精确到未来10年也发挥不出来的级别,不过两者在实际应用中发挥出的功力都不行.
实现方法都是将一个物体划分为若干个碰撞模块,每个模块可以分别被从这个物体的整体上击碎下来,然后这个碎块还继续带有碰撞检测属性.
一般游戏里会设置他们几十秒后自动消失,而BC2里几乎立刻没了
理论能达到的程度就是对着一个模型人开一枪,可以射出一个有空腔的洞,而不是将模型人击碎成几块,或者在屏幕上消失.这需要模型人由几十万个碰撞检测模块组成
最重要的就算physx这种靠api实现的算法,在不同api的硬件上无法实现,不适合制作多人游戏,总不能你N卡可以打坏一堵墙崩死后面的A卡用户,A
卡用户打不坏.
同样是havok,版本也千差万别,而physx不同版本区别不大,而且havok不光是
物理模拟,是一整套游戏开发组件,包括AI(行为),动作等在内的都有涉及
五、寒霜2引擎与DX11：
5.1 DX11 是什么？厂家的支持情况怎么样？寒霜2是如何支持DX11的？它又能带来什么？
DX11是微软09年力推的新一代API，他不是一个真正“全新”的API，而是基于DX10.1，你可以把它当作DX10终极版，DX11同时支
持vista和win7，将解决现有即时渲染的很多效能问题。
目前ATI 5系列显卡完全支持DX11。目前已有DICE,codemaster,GSC
等多家游戏制作商跟进。DX11完美向下兼容DX9.0\9.0B\9.0C
DX10.0\DX10.1，其中DX10规范硬件甚至可以通过新驱动获得Compute
shaders等技术的支持，dx11对多线程和多核心提供最佳支持
5.2 寒霜为何，又如何对DX11提供支持？
DICE的程序员们仅花了3个小时就把寒霜从DX10.1规范升级到DX11，70%的时间花费在代码增加和替换，在做游戏时可以在
DX9.0c/DX10.1/DX11/PS3/XBOX360模式之间切换。DX11版本的寒霜引擎可以对8核心提供支持。
以下是DICE内部切换DX10.1和DX11用的一个脚本
#ifdef DICE_D3D11_ENABLE&&&&
&External/DirectX/Include/d3d11.h& #else&&&&
&External/DirectX/Include/d3d10_1.h& #endif&&&
DICE_D3D11_ENABLE&&&&
#define ID3DALLDevice&&&&&&&&&&&&&&
ID3D11Device&&&&
#define ID3DALLDeviceContext&&&&&&&
ID3D11DeviceContext&&&&
#define ID3DALLBuffer&&&&&&&&&&&&&&
ID3D11Buffer&&&&
#define ID3DALLRenderTargetView&&&&
ID3D11RenderTargetView&&&&
#define ID3DALLPixelShader&&&&&&&&&
ID3D11PixelShader&&&&
#define ID3DALLTexture1D&&&&&&&&&&&
ID3D11Texture1D&&&&
#define D3DALL_BLEND_DESC&&&&&&&&&&
D3D11_BLEND_DESC1&&&&
#define D3DALL_BIND_SHADER_RESOURCE
D3D11_BIND_SHADER_RESOURCE&&&&
#define D3DALL_RASTERIZER_DESC&&&&&
D3D11_RASTERIZER_DESC&&&&
#define D3DALL_USAGE_IMMUTABLE&&&&&
D3D11_USAGE_IMMUTABLE #else&&&&
#define ID3DALLDevice&&&&&&&&&&&&&&
ID3D10Device1&&&&
#define ID3DALLDeviceContext&&&&&&&
ID3D10Device1&&&&
#define ID3DALLBuffer&&&&&&&&&&&&&&
ID3D10Buffer&&&&
#define ID3DALLRenderTargetView&&&&
ID3D10RenderTargetView&&&&
#define ID3DALLPixelShader&&&&&&&&&
ID3D10PixelShader&&&&
ID3DALLTexture1D&&&&&&&&&&&
ID3D10Texture1D&&&&
D3DALL_BLEND_DESC&&&&&&&&&&
D3D10_BLEND_DESC1&&&&
D3DALL_BIND_SHADER_RESOURCE D3D10_BIND_SHADER_RESOURCE&&&&
D3DALL_RASTERIZER_DESC&&&&&
D3D10_RASTERIZER_DESC&&&&
D3DALL_USAGE_IMMUTABLE&&&&&
D3D10_USAGE_IMMUTABLE #endif
5.3 DX11新特性在寒霜2中的应用：
只读深层纹理缓冲：节省显存和内存占用
BC6H纹理压缩模式：BC6是为高动态范围(HDR)的lightmap、envmap等材质打造的压缩技术，可以节省显存，压缩比率为6：1
BC7纹理压缩模式：为低动态的纹理打造的纹理压缩技术，可以运用于多数材质，压缩比率为3：1
shaders通用计算技术：虽然这个GPU通用计算技术是为视频压缩转换等常规任务打造，但游戏中的粒子效果、后期处理滤镜等都可以用到这个技
术，GPU的参与将减低CPU的负担。
DOF动态景深:
在一些游戏中,景深是早就实现了的,不过这种景深更多的是屏幕边缘XXYY区域模糊或者XX米外模糊.
动态景深技术支持根据游戏内视角具体情况演算出动态景深,不过在DX9 API下,会出现类似马赛克的情况.
AMD 动态景深演示寒霜1引擎的叛逆连队中的动态景深演示Tessellation
曲面细分技术：这个技术很全能，它可以减轻CPU在生成的多边形时的负担，又可以对远近景关系智能调节，比如说远景只渲染轮廓和填充基本颜色，不调用高分
辨率的贴图。最重要的是，位移贴图技术将因此受益。ATI将让该公司DX9/DX10显卡以及使用A卡的XBOX360也支持这一技术，软饭们可以拿这个
去喷索饭了。不过DX9/360版本的曲面细分只是象征性，因为大多数内容只支持16位，而DX11是64。DICE使用寒霜引擎为AMD/ATI制作的 DX10曲面细分演示视频:
曲面细分和位移贴图结合方式：P-F
minlod：比前几代的LOD更好，对远近景材质提供更合理的安排，以提升图像效果和渲染速度。非常适合大地图的战地类游戏。它基于
Tessellation技术。这代的lod不需要CPU介入，完全GPU处理且不占用显存/内存。
SSAO屏幕空间环境光遮蔽伪光线追踪技术：虽然DX9和DX10都可以提供环境光遮蔽，但是DX11对此技术将提供一些效能和效果的改进。BF:BC2的寒霜1.5引起使用的是HBAO技术,寒霜2应该会引入更好的算法注意坦克底盘凹槽处的阴影,那就是环境光遮蔽的功力体现
六.“技术本身并不能带来什么，关键是技术的运用”
6.1 寒霜引擎的应用领域：
不只是战地，DICE自家的所有游戏都可以运用，包括拉力赛车、战地、镜之边缘2，如果愿意的话弹球游戏也可以。镜之边缘1在05年开始制作，而当时寒霜还没
有完成,所以用了UE3。
6.1.1 已确认使用寒霜引擎的程序:
ATI显卡性能演示程序:
ATI Tessellation demo(2007)ruby demo 4.0 : whiteout(2007)frostbite2 1000 point light demo(2009)6.1.2游戏:
Medal of Hornor 荣誉勋章2010
6.1.3战地系列:
Battlefield 1943 战地1943
Battlefield Bad Company 战地叛逆连队
Battlefield Bad Company 2 战地叛逆连队2
Battlefield 后续作品
七.寒霜引擎2与主流次世代引擎技术规格对比:
寒霜引擎2.0Frostbite Engine 2BY EADICE游戏: Battlefield 3 尚未发售主要规格
API: Driectx 11.0&10 & Driectx 9.0C
Texture Resolution(材质解析度) :
Quadcore-Multithreading(多核心多线程) √ (16)
Tesselation(曲面细分)&&&&&&&
Deferred shading(延迟渲染) √
Live Create(编辑器动态创建) √
Ambient Occlusion (环境光遮蔽) √&&
Soft Shadow (柔化阴影) √
Fully-Dynamic Realtime Shadowing(全动态实时阴影)&&&
Direct Illumination(直接光照)&&
Indirect Illumination(印射光)&&
Global Illumination(全局光)&&
Local Illumination(局部印射)&&&
Photon mapping(光子映射贴图)&&&&&&&&&&&&
Raytracing(光线追踪)&&&&&&&&&&&
Radiosity(实时辐射度照明)&&&&&&&&&&&&
bouncing light(光子反弹)&&&&&&&
sub-surface scatterring(次表面散射)√
Translucency Shader(半透明印射)√
BLOOM (过饱和度) √
High Dynamic Range (高动态范围光照)√
God Ray (轨迹光) √
Normal map(法线贴图)&&&&&&&&&&&
parallax occlusion(视差映射贴图)&&&
Displacement map(硬件位移置换贴图)&&&&&
megatexture(顶点贴图)&&&&&&&&&&
Multi-sample(多重采样)&&&&&&&&&
Alpha to coverage(通道印射)&&&&
shadow map(阴影贴图)&&&&&&&&&&&
Instancing(点缓存系统)&&&&&&&&&
Gizmo particle(容积粒子)&&&&&&&
Volume Shader(体积Shader)&&&&&&
Vertex Animation(顶点动画)&&&&&
Bones animation(骨骼动画)&&&
Cloth dynamics(布料动力学)&&&&&
Hydro dynamics(流体动力学)&&&&&
Character dynamics(角色动力学) √
Frostbite Engine 1.5
Battlefield:BadCompany 2 尚未发售
(1.0 for Battlefield 1943& Battlefield BadCompany 无PC版)
API: Driectx 11.0 & Driectx 9.0C
材质解析度 :
多核心多线程 √ (4)
曲面细分&&&&&&&
延迟渲染 √
编辑器动态创建 √
环境光遮蔽 √ (HB)
柔化阴影 √
全动态实时阴影&&&
直接光照&&
局部印射&&&
光子映射贴图&&&&&&&&&&&&
光线追踪&&&&&&&&&&&
实时辐射度照明&&&&&&&&&&&&
光子反弹&&&&&&&
次表面散射&&
半透明印射 √
法线贴图&&&&&&&&&&&
视差映射贴图&&&
硬件位移置换贴图&&&&&
顶点贴图&&&&&&&&&&
多重采样&&&&&&&&&
通道印射&&&&
阴影贴图&&&&&&&&&&&
点缓存系统&&&&&&&&&
容积粒子&&&&&&&
体积Shader&&&&&&
顶点动画&&&&&
骨骼动画&&&
布料动力学&&&&&
流体动力学&&&&&
角色动力学 √
Cryengine 3BY Crytek游戏: CRYSIS2 尚未发售主要规格&&&&API:
Driectx 11.0 & 10 Driectx 9.0C材质解析度
:多核心多线程 √
曲面细分&&&&&&&
延迟渲染 √
编辑器动态创建 √
环境光遮蔽 √
柔化阴影 √
全动态实时阴影&&&
直接光照&&
局部印射&&&
光子映射贴图&&&&&&&&&&&&
光线追踪&&&&&&&&&&&
实时辐射度照明&&&&&&&&&&&&
光子反弹&&&&&&&
次表面散射&&
半透明印射 √
法线贴图&&&&&&&&&&&
视差映射贴图&&&
硬件位移置换贴图&&&&&
顶点贴图&&&&&&&&&&
多重采样&&&&&&&&&
通道印射&&&&
阴影贴图&&&&&&&&&&&
点缓存系统&&&&&&&&&
容积粒子&&&&&&&
体积Shader&&&&&&
顶点动画&&&&&
骨骼动画&&&
布料动力学&&&&&
流体动力学&&&&&
角色动力学 √Cryengine 2BY Crytek游戏: Crysis PC独占 150万Crysis:Warhead
Crysis:Wars PC独占 单作低于 100万,尚未记录 3款总合200万以上主要规格&&&
多核心多线程
曲面细分&&&&&&&
编辑器动态创建
环境光遮蔽 √ (SS)
柔化阴影 √
全动态实时阴影&&&
直接光照&&
局部印射&&&
光子映射贴图&&&&&&&&&&&&
光线追踪&&&&&&&&&&&
实时辐射度照明&&&&&&&&&&&&
光子反弹&&&&&&&
次表面散射&&
半透明印射 √
法线贴图&&&&&&&&&&&
视差映射贴图&&&
硬件位移置换贴图&&&&&
顶点贴图&&&&&&&&&&
多重采样&&&&&&&&&
通道印射&&&&
阴影贴图&&&&&&&&&&&
点缓存系统&&&&&&&&&
容积粒子&&&&&&&
体积Shader&&&&&&
顶点动画&&&&&
骨骼动画&&&
布料动力学&&&&&
流体动力学&&&&&
角色动力学 √
X-Ray Engine 1.6
BY GSC Gameworld
1.0 for Stalker:SOC 200万
1.5 for Stalker:CS 单作低于 100万,尚未记录
1.6 for Stalker:COP 单作低于 100万,尚未记录
主要规格&&&&
API: Driect3D 11.0 &10 & Driectx 9.0C&&&
多核心多线程 √
曲面细分&&&&&&&
延迟渲染 √
编辑器动态创建
环境光遮蔽 √ (SS+HB+HD)
柔化阴影 √
全动态实时阴影&&&
直接光照&&
局部印射&&&
光子映射贴图&&&&&&&&&&&&
光线追踪&&&&&&&&&&&
实时辐射度照明&&&&&&&&&&&&
光子反弹&&&&&&&
次表面散射&&
半透明印射 √
法线贴图&&&&&&&&&&&
视差映射贴图&&&
硬件位移置换贴图&&&&&
顶点贴图&&&&&&&&&&
多重采样&&&&&&&&&
通道印射&&&&
阴影贴图&&&&&&&&&&&
点缓存系统&&&&&&&&&
容积粒子&&&&&&&
体积Shader&&&&&&
顶点动画&&&&&
骨骼动画&&&
布料动力学&&&&&
流体动力学&&&&&
角色动力学 √Chrome 4
BY Techland
游戏: Call of Juarez : Bound in Blood (Chrome 3 for Call of Juarez )
销量: 单作低于 100万,尚未记录主要规格API: Driect3D 10.0 & Driectx 9.0C材质解析度:多核心多线程√曲面细分×延迟渲染×编辑器动态创建×环境光遮蔽×柔化阴影√全动态实时阴影√直接光照√印射光√全局光√局部印射√光子映射贴图√光线追踪×实时辐射度照明√光子反弹√次表面散射√半透明印射√BLOOM√HDR√God Ray×法线贴图√视差映射贴图√硬件位移置换贴图×顶点贴图×多重采样√通道印射√阴影贴图√点缓存系统√容积粒子√体积shader√顶点动画√骨骼动画√布料动力学√流体动力学√角色动力学√
Unreal Engine 3
单作低于 100万,尚未记录
单作低于 100万,尚未记录
GOW2 无PC版
主要规格&&&&
API: Driectx 9.0C
材质解析度:多核心多线程×曲面细分×延迟渲染×编辑器动态创建×环境光遮蔽×柔化阴影√全动态实时阴影×直接光照√印射光×全局光×局部印射√光子映射贴图×光线追踪×实时辐射度照明×光子反弹×次表面散射×半透明印射√BLOOM√HDR√God Ray×法线贴图√视差映射贴图×硬件位移置换贴图×顶点贴图×多重采样√通道印射×阴影贴图√点缓存系统×容积粒子×体积shader×顶点动画√骨骼动画√布料动力学√流体动力学√角色动力学√IW Engine 4/3
BY Infinity Ward
IW3:Call of Duty 4 PC单作低于 100万,尚未记录
IW3.5:Call of Duty WAW&&
PC单作低于 100万,尚未记录
IW4:Call of DutyModern Warfare2 美国地区17万以上
API: Driectx 9.0C&&
(Driectx 9.0 sm2.0支持IW3)材质解析度:多核心多线程×曲面细分×延迟渲染×编辑器动态创建×环境光遮蔽×全动态实时阴影×直接光照√印射光×全局光×局部印射×光子映射贴图×光线追踪×实时辐射度照明×光子反弹×次表面散射×半透明印射√BLOOM√HDR×God Ray×法线贴图√视察映射贴图×硬件位移置换置换贴图×顶点贴图×多重采样√通道印射√阴影贴图√点缓存系统√容积粒子×体积shader×顶点动画√骨骼动画√布料动力学×流体动力学×角色动力学√
好吧,如果一款游戏不支持上述技术,会发生什么?
首先是最高效果与最低效果之间差别不大
这是2007年TV平台销量冠军&使命召唤4:现代战争&的最高效果最低效果那么为什么区别不大呢?因为这款游戏大多数效果都是靠贴图实现,而不是sharder.所以无论你开啥效果也没太大区别.
现在让我们去掉贴图然后就是执行效率低下,优化很差. 多边形生成率等参数惨不忍睹
多边形生成率=当前帧多边形数量X每秒帧数
通常在同样场景空间下,多边形数量更多意味着场景内的图像复杂度更高,表现更精细.或者同样精细度下场景空间更大.
而多边形生成率是3D图形业界衡量软硬件渲染性能的重要指标.
很多著名射击游戏都是执行效率差优化差,靠小场景,纸片贴图远景充数的典型
以下是各图像引擎在我同一台机器上的执行效率(多边形生成率)
别人如果是I7+5870效率自然分别都会更高,不过只要都是4核心+DX10系统,效率的排名应该不变1. CryEngine2 (Crysis)
多边形数量:2,300,392个/帧
帧率:28.8帧/秒
多边形生成率:66,251,289个/秒2. Frostbite Engine (BFBC2 beta)
多边形数量:1,496,398个/帧
帧率:37.0帧/秒
多边形生成率:55,366,726个/秒
3. Chrome4 Engine&&&&&
(COJ:BB)&&
多边形数量524,186个/帧
帧率:61.2帧/秒
多边形生成率:32,080,183个/秒4. Unreal Engine 3 (镜之边缘)
多边形数量:177,517个/帧
帧率:52.0帧/秒
多边形生成率: 9,230,884个/秒5. IW4 Engine (现代战争2)
多边形数量:99,411个/帧
帧率:70.4帧/秒
多边形生成率: 6,998,534个/秒看到上面的排名,有人会问,是不是多边形数量越多执行效率就越高,而多边形数量越低执行效率就越低,和API/图像引擎完全无关呢?
当然不是了.&&
这里有一个失败品drivingspeed，多边形数量也很多，光是一个车就20W多边形，不过图像效果很渣,而且我已经卡到不行。。。
多边形数量: 215,343
帧率: 42.8
多边形生成率: 9,216,680多边形数量: 900,055
帧率: 10.3
多边形生成率:9,270,599
通过以上,我们可以发现在游戏主要参数不变的情况下,多边形生成率相对比较稳定,多边形数量与帧率成反比.
所以.如果以UE3,source,IW4等引擎制作出100万以上多边形数量的图像很容易,在同一场景内加几百个人就可以了,你会发现很快卡的根本动不
了.而使用它们的厂商也很有自知之明.会对场景进行简化,例如像一开始那样使用纸片贴图代替模型. 减小地图大小.
其实以UE3,source,IW4等引擎的厂商也很有自知之明.会对场景进行简化,例如像一开始那样使用纸片贴图代替模型. 减小地图大小.
八. 寒霜引擎的版本
8.1 相同点：
FULL DX9.0C SM3.0
HAVOK Physics
Havok Destruction
Havok Animation
Havok Behavior
8.2 不同的版本
frostbite 1
《战地1943》/《战地:叛逆连队》
API：DX9.0C+D3D10.1
Havok Physics 6.0
Havok Destruction1.0
frostbite 1.5
《战地:叛逆连队2》 《荣誉勋章》
API：DX9.0CSM3.0+DX10/10.1/d3d11
Havok Physics 6.5
Havok Destruction2.0
frostbite 2
战地3? PC版
API：DX9+DX10 + FULL Directx 11.0
Havok Physics 7.0?
Havok Destruction3.0?OVER
。。。。。。。。。前排
原来BC2如此强悍。。。。。。
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