“Maybe you'll find someone else to help you.
Maybe Black Mesa THAT WAS A JOKE. HAHA.
FAT CHANCE.
Anyway, this cake is great.
It's so delicious and moist.”
在 15 年前,一首名为“Still Life”的游戏神曲问世了,当它从电脑上响起的时候,意味着又有一位玩家从名为《Portal》的空间解谜游戏里通关了。
这款游戏初看平淡无奇,非常简陋的开场场景,没有任何的怪兽和敌人(哦,其实是有的),游戏主角在 AI 充满阴险诡秘的引导下,逐渐落入其构建的重重圈套内,在需要脑洞大开的解构空间里进行各种穿越并完成最终的通关。
但是从海外的评分来看,玩家们对该游戏还是高度认可的,由于语言障碍的原因,这款游戏在中国并不流行,但是如果你潜心玩过的话,可能真的会像这个话题(为什么有些人玩传送门系列游戏会哭)那样激动过。
Portal 在 2007 年发行,当时流行的新 GPU 是 NVIDIA GeForce 8000(第一代 CUDA GPU)系列和刚刚被 AMD 收购的 ATI 推出的 RADEON HD 2000 系列,DirectX 10 彼时也刚发布了一年,很多游戏依然采用 DirectX 8、DirectX 9 作为图形 API,像 Portal 默认的图形 API 是 DirectX 8,需要在启动命令后面添加 -dxlevel 95 才能使用 DirectX 9,2021 年初 Valve 发布了更新,加入了 -vulkan 开关,可以转译的方式支持 Vulkan。
15 年过去了,如今的旗舰显卡 RTX 4090 速度已经是当年旗舰显卡 8800 GTX 的数百倍性能(83 TFLOP vs 0.345 TFLOPS),还具备最新的硬件光线追踪和 AI 加速内核,是第一代 CUDA GPU 难以想象的差距。
为了展现最新 GPU 的实力,NVIDIA 的 Lighting Speed Studio(光速工作室)决定采用完全光线追踪技术将 Portal 重制,这就是 Portal RTX。
Portal RTX 是在之前 Quake II RTX 和 Minecraft RTX 的开发基础上实现的,所不同的是,NVIDIA 这次采用了名为 RTX Remix 的免费工具,该工具让开发人员或者魔改玩家可以将 RTX 处理用于其他经典游戏。
即使是以前无法改装的游戏,在 NVIDIA RTX Remix魔改平台上也只需点击几下即可添加光线追踪。在 RTX Remix 里,只需按下热键即可导入游戏,然后可以使用 AI 增强材质,使用 Omniverse 构建自定义资产,并导出带有光线追踪、NVIDIA DLSS 3和NVIDIA Reflex的 RTX 魔改模组。
Portal RTX 的主要新特性如下:
- 采用 64 位 Vulkan 渲染器;
- 采用完全光线追踪渲染;
- 场景中的所有灯光都会实时更新;
- 光线可以穿越传送门洞;
- 光线在玻璃上带有折射效果;
- 根据物体表面的光泽度反射细节,玩家身后的物体可以经过反射投射到场景中;
- 物体可以自反射;
- 屏幕外的间接光能照亮并影响你看到的东西;
- 采用了更先进的路径跟踪器,光线反弹次数从之前 Quake II RTX 和 Minecraft with RTX 的一次提升到了四次,提高了质量、沉浸感和对真实世界光线的模拟;
- 引入了 RTXDI 照明技术,支持添加无数大小不一的直接光源,每个光源都投射光线和阴影;
- NVIDIA Reservoir Spatio Temporal Importance Resampling Global Illumination (蓄水池时空重要性重采样全局照明,ReSTIR GI),能增强间接光的表现,使其能够拂亮场景,照亮未被直接光源照亮的黑暗角落。它还比以前的光线追踪全局照明技术更智能,并且提高了光线追踪降噪器的效率。
- 引入了新的 NRD 降噪器。受制于硬件性能约束,光线追踪为每个像素发射的射线数是有限的,尤其是实时渲染的情况下,对于路径跟踪渲染来说是难免产生噪点的,NRD 降噪器能显著降低画面噪点提升画质,间接地显著提升了光线追踪的性能。
- 游戏中可以透过快捷键 shift ins 调出 NVIDIA Remix 控制面板,在里面可以对大量渲染特性进行即时修改;
- 原作中的大量元素被修改以适应光线追踪渲染,例如原作的墙壁是平坦的,只是透过凹凸纹理的取巧方式让其看起来是突起的,光线追踪对于这类表面的改善效果有限,为此 NVIDIA 将墙面更新为含有丰富细节的真实几何体。
- 游戏中大量模型都在确保轮廓的前提下做了更新,添加了多边形数量以实现更丰富的细节,让其可以与光线追踪完美交互。
例如传送门枪,其塑料圆柱体被更新为带光线追踪的玻璃,具有精确的菲涅尔特性,可以呈现准确的实时倒影,在试图快速跑动的时候,玻璃上倒影的实验室会发生弯曲和扭曲。
- 引入了 DLSS 3 插帧技术,显著改善画面平滑度;
- 游戏引入 SER、OMM 等 Ada 架构才具备的光线追踪加速特性;
- 引入了 Reflex 技术,能降低系统时延,确保 Portal 所需要的精确定位和时机掌控能力。
- NVIDIA 提供了一些彩蛋,例如将原作中的配重箱更改为其他有趣的样子:
NVIDIA 提供了多种配重箱彩蛋,上图就是其中的 fullypathtraced 样式彩蛋箱
此外,自打 Portal RTX 在 9 月份公布后,网络上出现了一些对当时版本的批评,例如原版传送门的上下颜色存在深浅区别来便于识别方向,而当时的 Portal RTX 是统一颜色的,诸如此类,在正式发行的版本中,像传送门等问题就得到了解决,见下图:
由于采用了完全光线追踪的路径跟踪,并且反弹次数达到了 4 次,游戏对性能的需求还是比较高的。
根据我的实测,在 4K 分辨率下,GeForce RTX 3080 基本上是底线,而 RTX 4080、RTX 4090 则明显流畅很多,这得益于 Ada 架构更强的光线追踪算力以及 SER、OMM 等特性的加持。
Portal RTX 的游戏性和趣味性依然是当年那个 Portal 所能带来的,但是现在它变得更现代、更逼真,让玩家能充分体验新显卡带来的全新画面体验。
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