面对游戏移植,Switch的性能还有得“榨”吗?

游戏时光VGtime    06-30 12:32

如何将机器的性能推到极限?

对于大型游戏移植到 Switch 后的效果,大多数玩家都是持保守态度的,相信也是因为我们见识过太多糟糕的项目。前不久登陆 Switch 的《天外世界》,就由于严重的画面阉割,加上渲染距离和载入速度等令人无法忍受的问题,被“数毛社”Digital Foundry 拿出来好生批判了一番。

更不用说之前的《方舟:生存进化》,本来在电脑上都运行得不怎么利索,到了 Switch 更是一幅瘆人的景象,不仅整个画面糊成一团,植被数量也遭到大幅削减。所谓木椟在前,Switch 并不适合第三方大作的想法,顺理成章的散播开来。

面对游戏移植,Switch的性能还有得“榨”吗?

《方舟:生存进化》画面对比图(左为 Switch,右为 Xbox One X)

但换一个角度,移植从业者又是如何看待这一点的?

从过去的各方言论来看,在他们眼中,这台机器应该还有不少没能发掘的潜力。比如凭借着将《巫师3》带到 Switch 而声名鹊起的 Saber Interactive,绝对就是在“不看好”情况下获得意外收获的厂商之一。

一年之前,很多人还把《巫师3》登陆 Switch 当成一个愚人节笑话,虽然这款游戏并非以极致的画面见长,但至少达到了3A 内容公认的及格线,也算是一道难以逾越的门槛。倒是 Saber Interactive 的 CEO 马修·卡奇一直相信他的团队能够克服挑战,CDPR 后来同样提到移植的过程“并未遇到特别的难题” 。

正因如此,玩家们有时肯定会感到困惑。为何同样体量的游戏,有的带到 Switch 后能成,有的搬运过来却不忍直视。要深入这个问题,不妨先从几个知名移植团队的经历说起。

大团队的洞察

根据 Switch 版《毁灭战士》参与者之一迈克尔·特劳布的说法,一些看似不可能的项目,其实都是严格评估后才开始动手的。

至少他所在的 Panic Button 会提前做好规划,其中有个专业术语叫做“尽职审查” ,牵扯到移植需要多长时间、有没有足够的资源,以及希望达到什么样的水平。真正比较难处理的,是画面和优化两方面都不能做出极端妥协,特劳布对此的评价是:

“10帧的华美图像?失败!30帧但却无比糟糕的画面?失败!”

Panic Button 的实力如何暂且不做评价,但之所以敢放出如同喜剧电影台词一般的狠话,估计是背靠整个团队过往的经验。Iron Galaxy 在承担《上古卷轴5》的移植工作前,同样不怀疑这款游戏能够在 Switch 上运行。仔细想想,毕竟它只是一部来自 Xbox 360和 PS3年代的老作品。

面对游戏移植,Switch的性能还有得“榨”吗?

之所以抛出这些同行的掌故,是因为他们大抵上和 Saber Interactive 的想法差不多。马修·卡奇回忆起移植《巫师3》时踩的坑,一直认为自己没有将 Switch 的全部潜能激发出来 —— 虽然并不是从一开始就察觉到了这一点。

如果扒一扒 Saber Interactive 的背景,与 CDPR 的合作是有先兆的,这家工作室不仅承担过《巫师3》的4K 任务,而且还在引擎技术方面有一定的造诣。

只可惜《巫师3》最早在 Switch 上测试时令人一言难尽,以每秒10帧的速度运行就算了,内存占用还超出机器上限的50%,50GB 的身板也很难塞到卡带里。

为了提高帧数,他们最初的思路是大刀阔斧的“硬砍”游戏特性。关闭动态光影、移除环境遮挡,甚至减少了30% 的 NPC 数量 —— 结果帧数上去了,原来的韵味也丢了,这才让领头的卡奇反思项目方向。他后来在一次采访中提到:

“我们意识到这些东西对于游戏体验是非常重要的,特别在减少了30% 的 NPC 数量后,有人抱怨诺维格拉德和陶森特「太空了」。

我们不得不重新改回来,然后找到创造性的优化来提高帧率,比如游戏中的动画、人工智能、渲染、布料模拟等等。在这样的情况下,主要思路转变为保留需要的东西,而不是决定牺牲什么。”

面对游戏移植,Switch的性能还有得“榨”吗?

例如,消除阴影往往是提高帧数的一个有效方法,但单纯删除某个特性却是不过脑子的。调整方向后,Saber Interactive 发觉现成的阴影解决方案在 Switch 上并不好用,于是转而采取“静态阴影+光照贴图+动态阴影”的混合替代方案。

如果你接触的游戏够多,大概清楚“静态阴影”和“光照贴图”对算力没那么高的要求,打个不恰当的比方就是在屏幕里多塞几张图片,它们不会随着光源角度的不同实时产生变化,不仅大幅降低了性能需求,如果肯花心思调整,在固定环境下倒也可以贴近原始感官。

另一个工作重心是室外环境中占据视觉注意力50% 的花花草草,移植团队也重写了生成和渲染植被的算法,改变了树木、灯光和阴影的细节级别。一言蔽之,主要就是要围绕着 GPU、CPU 和内存不断挖掘潜能,一点一点向主机的底线推进。这不仅可以实现出乎意料的效果,也提供了一种探索 Switch 性能的思路。

面对游戏移植,Switch的性能还有得“榨”吗?

Switch 上的《巫师3》,可以看出草木细节确实降低了不少,但远景借助贴图还是有不错的呈现

与常规意见相左,Warp Digital 的技术总监斯图尔特·米勒对此还有个更激进的看法,他认为要解决 Switch 的 GPU 问题有“太多技巧了”:

“如果是画面上的问题,我们往往可以优化着色器和几何图形,使其更适合 Switch,最终目标是使游戏和原始形态看起来相同或尽可能接近……

重新架构系统(程序如何调用内存,如何将图形任务分配给 GPU,以及如何利用硬件特有功能)足以使游戏达到目标帧数,这也意味着作品本身的表现力可以完全没有变化。”

这种莫名的底气,也许是源于他们以前将《奥博拉丁的回归》和《渎神》带到 Switch 的经验。而从上述的案例来看,判断是否榨干了机器性能,对于开发者来说更像是一个相对概念。

移植工作能否顺利展开,以及他们所寻求的目标,主要还是看在优化上有没有找到一些更巧妙的方法。机器本身的局限性是固定的,有一批机灵的团队找到了适合自己的门路,也有人碰壁后只能采取不过脑子的暴力方法,因此才造成了移植质量参差不齐的局面。

小作坊的启发

当然,大厂请得起 Saber Interactive 和 Warp Digital 这样的专业团队,小作坊就不一定了。在“榨干”Switch 这件事上,小作坊的标准虽然降了一级,但并不代表硬件要求较低的中小型游戏不会碰壁。

独立游戏的作者想要将作品带到 Switch,一般会有比较长的摸索过程。

《远星物语》的开发商就因为 HTML5的游戏架构,最初笃定自己的作品不可能登陆 Switch,除非是“老母猪能上树”。这虽然牵扯到个人的能力问题,但他们后来又在粉丝的催促下开始重新研究代码,突然才发现有些东西是搞得定的,活活上演了一出“真香”的打脸戏码。

而斯特林·塞莱佛的经历更加曲折。在着手《禁忌艺术》(The Forbidden Arts)的移植工作时,他没想太多便采取了“腰斩功能”的暴力方法。当时还算了一笔细账:

初版在 Switch 上只能跑到13帧,删除抗锯齿后达到23帧,把所有的法线贴图、高光贴图、反射贴图和细节贴图剔除后变成32帧,大幅降低分辨率后逼近41~43帧……计划看上去很“美好”。

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禁忌艺术

结果折腾了一大圈回过头来,游戏的画面已经大打折扣了,但还是没能达到目标帧数。实际上,《禁忌艺术》在 Xbox One X 和 PC 的运行环境下,使用了高抗锯齿,高分辨率阴影,动态照明、后期处理、以及大量的定制材质和着色器,这些东西在 Switch 都没有进行相应的优化,完全可以围绕着它们做一些对效果影响不那么明显的文章。

原版游戏里的草木不失为一个好例子,波动的叶子使用了一种自定义着色器,树木还带有动画效果,占去了很多资源。

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《禁忌艺术》中针对树木的“切割着色器”

但其实在创建对象时,可以利用漫反射着色器(无需考虑光线角度)和不透明材质来提高帧数。只是由于重画素材要浪费不少时间,塞莱佛才用了一些取巧的办法,比如安放一堆“广告牌树”(Billboard Trees)来替换画面远处的模型。它们由2D 图形叠加起来以伪造成3D 效果,这些元素放到远处中是很难看出来的。在 Switch 的机能限制下,近景和远景的区分对待变得相当重要。

与此同时,他还意识到影响游戏加载时间的最大敌人不是图形而是音频,重写了代码后,音频被直接储存在场景中,再加上一些额外的 CPU 调用,这款游戏最长的读盘时间从36秒瞬间锐减到11秒。

面对游戏移植,Switch的性能还有得“榨”吗?

一个典型的“广告牌树”,可以节省很多资源

不难发现,使用“静态元素”来代替“动态元素”,可以说是解决 Switch 移植问题(甚至是所有移植问题)的惯用手法。

作为一款主打环境破坏的游戏,《X变体:防御》(X-Morph: Defense)中就有很多组成建筑的物理块,被打爆后需要设备渲染大量多边形,对 Switch 来说负载非常大。于是,开发团队转头定制了所有可破坏对象的静态版本。

通过模型替换、代码优化,以及纹理和声音的压缩,使得这些东西的内存占用量减少了30%。再加上为声音、粒子、GUI、视频和保存文件分配静态内存的手法,系统因残留内存碎片而浪费资源的问题得到了解决,由此充分利用了 Swich 的性能。

面对游戏移植,Switch的性能还有得“榨”吗?

Switch 版《X变体:防御》仍然有不错的爆炸效果

顺带一提,不是所有麻烦的都来自硬件性能。

以《未诉之事》(Stories Untold)为例,它在 PC 上是一款利用“指令输入”来推进故事的文字冒险游戏,通过键入 Go to、Look at 、Use 等文本完成探索。最初移植到 Switch 上时并没有运行效率的问题,只是因为打字不方便,才影响了叙事节奏。作者后来干脆利用屏幕点触的机器特性改变了游戏机制,设计上利用“动词”与“名词”的点选组合,让玩家仍有一定的自主选择权利,这才成功渡过了危机。

而且莫说是是小作坊了,文本问题同样是 Panic Button 的心头大患,由于要同时保证手持和大屏的效果,有时候弄出来两头不占。Switch 版的《火炬之光2》在改变 UI 的情况下一定程度上弱化了冲突,相比之下,《毁灭战士》的表现就只能说勉勉强强了。

一桩热门生意

Switch 的推出确实像是引爆了一颗炸弹。移动平台和客厅使用场景的结合,冲破了玩家们脑海中的堤口,让人心生畅想。而对于不少从业者来说,将游戏移植到 Switch 也跟着成了一桩热门生意。

Warp Digital 技术总监的看法是,游戏的原始开发者常常要面临繁重的制作任务,没有时间或技术去优化系统,这就给以移植为生的团队在 Switch 上挤出更多性能的机会。

考虑到《渎神》的像素画面,Warp Digital 负责的 Switch 移植工作难度还没那么高

很多公司都发现近年来与 Switch 移植相关的订单激增,Panic Button 开发总监由于工作太忙,将自己比喻成“在洒水器旁喝水的狗”。而曾参与过《Fez》和《堡垒》移植工作的 Blitworks,也将原因归咎于 Switch 进入市场的余震:

“主要是因为独立工作室看到了在主机上发行游戏的另一种可能性,过去这并不容易做到,因为进入市场的限制更多,现在有更多的开发商和我们接触,并希望能够实现这一目标。”

这不是单方面的原因,任天堂给了第三方厂商很多支持。据 Blitworks 解释,尽管过去在开发工具的支持上 Wii U 要远远落后于竞争对手,但 Switch 通过一系列转变至少跟上了时代。就硬件性能而言,它也在便携方面也做出了平衡,比 PS Vita 的限制要少得多。

观点相同的,还有负责将《文明6》带到 Switch 的 Aspyr。他们的执行副总裁之前表示,任天堂非常支持控制方案和游戏流程方面的新想法,特别是在平台工程和榨干 Switch 的性能方面帮了自己一把。

面对游戏移植,Switch的性能还有得“榨”吗?

在 Switch 上降低画面表现倒不是太影响《文明6》的体验

除此之外,不少各自为战的制作人也提到了一些变化。《地下城探索》(Quest of Dungeons)的作者认为“Switch 移植起来比3DS 舒坦多了”,《九张羊皮纸》的开发商同样表示 Switch 的“开发环境、文档和后端都有了很大进步”。《神奇小子:龙之陷阱》的制作人更是对 HD 震动功能大为赞赏:“编程是如此简单和富有表现力,我们很容易就能在游戏中加入有趣的元素。”

我们自然不能沉浸于这些赞美之词,在 Switch 上糊成一团的《方舟:生存进化》,帧数到不了30的《生化危机6》,读盘频次多到吓人的《天外世界》,糟糕的移植体验是不可回避的。但我们也不该否认一批极力维持原版感官的作品,比如《逃生2》《黑暗之魂》和《巫师3》。

Switch 移植市场的热度,足以证明其中有利可图,也凸显了人们对于便携游戏场景的旺盛需求。

要想绝对用尽硬件的性能,通常是只有第一方才做得到的事情,而这个标准也不是绝对的,或许《塞尔达传说 旷野之息2》就会有更好的表现。但无论如何,这都会不断促使从业者们去攻破内在的技术难题,正如文中展现的那些创造性思维一般,看似被逼到极限的 Switch,未来应该还有着更多“被榨干”的可能性。

参考资料:

Porting to Switch and under-powered consoles

Challenges I faced to achieve 60FPS on a Nintendo Switch port

How Switch's success is impacting devs in the game porting biz

作者:箱子

电竞

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