版本|更美，更快，更普适——《王者荣耀》破晓版本背后的技术故事_画质|中国|服务|采购|王者|年货

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1月14日，《王者荣耀》“破晓”版本正式发布。
新版本的变化覆盖了游戏的方方面面：全局如游戏机制与规则的进化，细节如局内玩法的优化与英雄、装备的升级，乃至UI视觉、峡谷风格等等，都焕然一新。
在蔚为可观的诸多“大更新”中，让我们产生兴趣的，则是看似不怎么打眼的一处细节表述——“战场呈现优化” 。
须知，《王者荣耀》迄今已有五年，其标准的王者峡谷在众多玩家心目中已成定势，我们很难想象它会有怎样新颖的改头换面，这是其一；其二，作为一款五年的游戏，涉及到呈现上的优化，往往牵扯到伤筋动骨的诸多底层架构，远非肉眼所能感受到的“锦上添花”那么简单；其三，移动端的技术迭代，受限于硬件带来的短板，想要追求画面与性能的双赢，无异于向支撑着自己身体的枷锁发起挑战。破晓版本究竟能做到怎样的程度？
怀着这样的好奇，我们将重心放在画质与性能两大维度上，对破晓版本展开力求客观的“验兵”级试玩。同时辗转联系到幕后开发人员，详细咨询与之相关的技术细节。
魔鬼的确潜藏在细节中。本文将引领读者，深入感受与复盘王者新峡谷是如何“炼成”的。
一、较之旧版本，王者破晓版本画质有哪些不同？
体验之后，我们总结出了破晓版本的四点画面升级特质：

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整体而言，破晓版本的画质得到了大幅度提升。开启极致画质后，细节充盈饱满、色泽鲜明与柔和兼具。
特别值得一提的是，新峡谷独具匠心地糅合了写实的细节与写意的光影，创造出了极具中国园林风情的“国风峡谷”：路边劲松、水畔睡莲、石上青苔……一草一木，处处含情，一步一景，山水相映。为此，我们特别引入“美学气质”这一点评维度，为其打出惊喜分。
而更令我们惊喜和意外的是，在采访中，王者技术团队表示，他们正是以“中国美学”为内核，经历了重重摸索，才最终完成了系统性的美术技术革新。
以下是我们特邀的王者团队揭秘时间：
1、 PBR2.0——从确立风格到寻求突破
PBR（基于物理的光照技术）对于游戏业界而言，并不是一个陌生的名词。近些年来，它被广泛应用在各种高质量的实时渲染中，用以描述光与物体的互动，从而呈现出更精准的材质形态与质感。
循着PBR的惯性路径往前，身为开发者，需要思考PBR对我们而言，能发挥出怎样更好的作用，或者说，我们能如何利用PBR ，展开更为独特的“表达” 。
技术必须走向表达。唯有勇于表达的技术，才能筑造艺术，而非僵化成工具。
也因此，王者团队并没有遵循常规的“技术驱动”原则，凭借生硬推出高端技术来秀肌肉。而是首先停下来去思考——我们想要表达的是什么？
一直以来，《王者荣耀》都立足于中国文化，希望以国创为内核，打造属于中国的文化符号。此前，王者团队在世界观搭建、英雄打造等维度，都做出了相应设计，但想要让这个中国世界更为浑然一体，显然还需要做到更多。
【版本|更美，更快，更普适——《王者荣耀》破晓版本背后的技术故事】比如，在画面风格上，同样做出真正属于中国的美学传达。
这是条没有人走过的路。王者团队需要思考的是，如何在技术层面展开突破，挖掘出中国美学更为隽永的风情。
中国美学追求禅意，善于用含蓄柔和的渐变色彩展开叙事。摆脱明暗对比，以颜色渐变讲故事，不仅蕴含了千年的文化底蕴，还有另一个好处——让人的视觉摆脱冲突，得以放松。比如王者荣耀中并不会出现以下这种较为赤裸的，纯金属质感的表达。

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光影表现——正是PBR技术。但正如上所述，即便是同样应用PBR技术，基于美学理念的差异，其实施方向和挖掘细节也迥然不同。基于中国美学的PBR ，显然比常规的PBR应用，更为复杂精深和难以把控。
如果将其翻译成技术性语言，那么就是：过往的解决技术方案而言，烈日当头，只需要计算一个影子即可；但想要表达出中国美学的禅意，则需要成千上万个弱光源影子的堆叠，在渐变的过程中，才能逐步打造出一个有意境且柔和的图像。
经过长时间的摸索，团队终于抓住了过往技术的空白点。例如，在过去，往往更多追求两个物体之间的光影交互，而忽略了物体对其自身产生的相互遮挡散射传播产生的细节光影——也即是高纬度信号，但如果抓住这部分信号，那么光影的传达会更为细腻幽微，也更贴近中国美学。
围绕中国美学，对数据的信号进行分析——分解——重建，从而打造出高质量全局光，让光线在物体内外部完成充分的折射、散射，达成更为通透、立体、柔和的意境，这样全新的PBR2.0方案，自此正式成为团队方案。
2、五项关键技术——步步为营，打造中国美学

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王者荣耀的PBR2.0技术，只是一个总程。
以往大部分的PBR移动设备优化和设计，往往是针对程序员心中的数学近似，并没有考虑艺术层面的重要性鲜艳数据，所以对PBR的光照模型重新建模，探索出更适合项目本身的渲染模型十分重要。
王者荣耀新版本在这方面做了巨大的努力，王者荣耀根据中国美术风格对基于物理的光照模型进行改造，尤其是数学近似的重要性调整，比如对遮蔽项和局部GI项进行特殊定制，以适应项目风格和发布平台硬件限制等现实问题。

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在不断的拆解与整合中，王者团队将五项关键技术缠绕在一起，最终实现了高质量的中国美学表达。它们分别是：体积光场系统、预计算局部高纬度遮挡、预计算局部散射、预计算全局光照及反走样算法。
通俗而言，我们可以把这五项技术比作一个绘画的过程：
第一步，体积光场系统：输入光源。可以理解为，预先铺设出一张光线充分的画纸；
第二步，预计算局部高纬度遮挡：模拟更准确真实的物理光照。可以理解为，为物体勾勒出鲜明的轮廓；
第三步，预计算局部散射：模拟光线的局部散射和环境全局光照。可以理解为，为物体内部描绘出更多的细节；
第四步，预计算全局光照系统：模拟光线的反弹折射，让光影的表现更为精确。可以理解为，进一步增加物体内部细节的质感；
第五步，再次应用体积光照系统：记录空间中的光照数据，并在渲染时还原，从而大幅提升光照色彩的表现力。可以理解为，为物体描绘出更为鲜艳的色泽；
第六步，反走样算法，通过高效MSAA抗锯齿方案，消除锯齿，让渲染效果细腻柔和。可以理解为，最后完成一遍轮廓勾勒，让物体整体看起来更为圆润精致。
五项技术，看似简单，真正实施起来却十分复杂。一方面，一个柔和的图像本身，便需要记录极为繁多和庞大的光源数据；另一方面，为这个柔和的图像进一步打造过往被忽略的高频光照，则需要处理更多方向的光源。
最终整个王者峡谷的光照，被压缩储存进了2M的数据空间中，在2.0版本的时候，该数据约为4.5M 。

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如果将王者团队所处理的物体，理解成一块月光下的羊脂玉，也许能够更好地理解团队的追求所在——既要透光，也要有质感，既要把能量保住，磨平光影带来的冲突，让人感觉更舒适，又要能提供信息，增强视觉的立体感。
为此，团队应用了相对独立的技术，即反走样算法，从而最大程度地减少了视觉噪声。可以理解为东方的禅意给人的感觉是闹中取静，所以要在表达上剔除噪点，而在技术上就是剔除噪声，映射至游戏当中，噪声就是锯齿，反走样算法就是减少锯齿。
值得一提的是，极致状态的王者峡谷，还采用了8K纹理的地表贴图，从而让地表细节极为丰富自然，中国园林的风情更为浓厚。
最终的呈现效果，没有让团队失望。重构复杂的全局光之后，复建庞大的数据，兼之更为细致的贴图，这样“定制化”的PBR2.0的物理渲染最终输出了游戏所需要的国风质感。
3、HDR空间特效与渲染——进一步的极致化追求

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为配合PBR2.0的画质升级，团队做出了一个更为激进的选择：将游戏内特效以HDR技术（高动态光照渲染）进行全面升级。
王者团队的HDR技术，同样并非一道简单的渲染程序了事。其中不仅包括增加泛光技术（BLOOM），还有线性空间渲染、色调映射（tone-mapping）等一系列技术，前者能够防止HDR产生过曝效果，后者则能让不具备HDR功能的传统硬件也能呈现出HDR效果。
实际上，对于王者团队而言，这不仅是个技术活，也是个体力活。《王者荣耀》运营多年，其中累积了数以万计个特效。要将这些特效转移到HDR空间渲染重做，且要保持和以前几乎一致的画面，以免玩家丧失手感，这需要花费极大的精力。
但幸运的是，在HDR的加持之下，特效的表现力，仍有巨大的上升空间，未来可期。
二、伴随着庞大的技术和资源升级，王者新版本的性能表现又如何？
同样在体验后，我们总结出了破晓版本的三维度的性能表现：

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碍于机型问题，此次我们未能体验到超高帧率的破晓版本。但60帧下的体验已相当顺滑舒适，有些出乎意料的是，基于场景复杂度和画面大幅提升的破晓版本，体感其帧率甚至比2.0版本还略有提升。
与此同时，我们也使用几台低配手机进行了压力测试。破晓版本虽在低端机上无法开启极致，但中高效画面已相当精细。团队甚至给我们当场演示了用智能手表运行HD画质《王者荣耀》——毫无压力。

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以下同样是我们特邀的王者团队揭秘时间：
1、超高帧率与软硬结合的优化设计
超高帧率一直是能耗和性能的平衡问题。为达到超高帧率，往往会造成能耗上升太快。例如，帧率的提升虽然只多50%的计算需求，但是需要多付出150%的计算能力，而可能需要225%的电量消耗。
这自然是王者团队不希望看到的事。与此同时，团队的诉求还更为复杂一些，超高帧率的同时，还要兼具极致画面，并且希望降低能耗。这就必须要求大量的数据在更低的时间里并行处理，以压低总时间。这个要求看上去有些无理，因为打个通俗的比方，它就像是希望一个满身金银装饰的人，能跑得快、跑得久。
但团队又一次拿出了独特的应对方案。
一方面，在CPU和GPU的优化上，从版本最开始设计时预留从30% ，提升到50%以上。这就相当于留出了更充分的“氧气” ，从而防止设备因为超高帧率过热掉帧影响体验；
另一方面，团队还结合芯片的性能和功耗，进行了针对性的设计优化，针对适配设备提供全新超高帧率选项。
2、前置预计算，强效减负

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在此之前，我们曾讲到王者团队为追求极致的中国美学，建立起了极为庞大复杂的光源数据。那么为什么如此庞大的资源，却并未成为破晓版本的负担呢？答案就在于前置的预计算技术。
这支追求完美的团队，在探索挑战中国美学时，发现过往的技术解决方案无法达到要求的原因，是其对移动设备的硬件要求太高。最终，团队索性放弃纯粹数据上的“减负” ，而先行用技术去论证中国美学的表达。
这样的论证，建立在跳过硬件限制的假设上（使用预计算烘焙等技术）——假设用户都有超级计算机，用极大的算力去模拟技术手段，是否可以达到艺术的本质？经过探索，这个答案是肯定的。
进而得到了电影级的画面，这一运算画面，又经由信号编码，选择其最核心的数据，传输给移动设备，继而进行解码重构，最终不仅展现出了团队想要表达的东方美学艺术画面，也解决了手机硬件的上限问题。
预计算烘焙等相关技术，把整个画面从实时渲染，更改为信号处理和编码的思路来看待。通过对GPU这枚“解码器”的实际情况和运行设备的内存性能，将复杂计算结果写回贴图，或者将部分复杂计算的中间结果写回贴图，从而生成具备不同配置和精度数据量与编码的“王者峡谷”分版本。
以往的低配优化，往往都是对渲染结果做删减，这样的方式简单高效，但是代价往往是大量的低端机型用户享受不到正确的艺术呈现。
通过预计算烘焙技术，在优化的同时，既可以合并储存数据，做到降低计算和储存，也不会减少信号，最终所有人都能得到相同的色彩构成和艺术设计目标。只是清晰度有区别。这样的技术，也尽可能地保证了艺术呈现。
如此大费周章的目的，则源于——“我们认为的好游戏，是所有人都可以玩，为每一个用户提供他们的硬件所能达到的最好呈现。所以整个技术迭代的逻辑是，既不是只服务最顶级的硬件用户，抛弃低端用户，也不是服务好最广大的用户，让高端硬件用户的性能白白的空着。（我们希望）将数据转化和资源适配交给计算机，以数据分析的方式落到每一台设备上，让每一台设备都达到能承受的最佳效果。 ”
三、后记：当技术回归价值

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PBR资源的制作执行问题在大部分团队普遍存在，所以充分落实流程也非常关键。伴随着特殊定制的出现，王者荣耀配套开发出一整套流程化工具，使整个团队协作起来，只有让团队协作起来，渲染以及制作方案才能真正被执行起来，最终呈现在玩家面前。
PBR也好， HDR也罢，超高帧率、抗锯齿，都并非多么超前的技术。不过，在移动端将这些技术综合起来加以应用，难度依然相当之大。更何况，满五周岁的《王者荣耀》，对于自我的重塑，势必要困难和艰辛得多，而庞大的用户体量，决定了它只要有所动作，就会激荡起巨大的涟漪。
那么为什么还要坚持做这么多看上去仅仅只是“锦上添花”的苦功呢？
纵观整个王者团队，我们认为，这样的选择，立足于一种“技术正义” 。在摒弃了传统的技术工具理念后，这支顶尖的团队，选择以技术拥抱人文——表达和传递中国美学；选择以技术拥抱公平——让每个人都可以拥有最佳的游戏体验；选择以技术拥抱理想——让王者世界散发出更多的美和善意。
采访期间，我们也曾数次追问团队在开发过程中，面临的难点和痛点是什么。团队成员们数次提及的则是，对“工程能力”的考验，以及对“文化理念”的表达。
但或许，王者团队所面临的难点，正是他们的优势所在——他们因之在思索，在推进，在努力成为值得所有人尊敬的团队。

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