【效率vs画面】UE3和CryEngine巅峰对决

NewCastle

在OCP看到一篇文章，相当不错，最近难得一见的理性分析了

原作者：OCP_BenTse
原文：http://www.itocp.com/thread-1110-1-1.html

原文太长了，摘选一些主要部分贴过来，要看完整版本的自己去看原文



Unreal Engine 3 VS Cry Engine 2 第一回合：着色系统/shader特效

前面我们介绍过UE3支持当前所有常见的逐象素光照技术，支持法线贴图、位移贴图、光线衰减函数、预计算阴影遮罩、方向光照贴图、参数化phong光照以及使用球形harmonic贴图的预渲染凹凸自体投影技术 。除此以外美工还可以在自定义的材质上使用带各项异效果的逐材质光照模型；

而CRYENGINE 2的shader系统跟UE3相比更是有过之而无不及，其shader脚本系统可以将各种纹理跟多种算术运算结合起来创造出诸如遮蔽、湿润、泥泞或者冰冻等等特殊表面材质效果；这些特效还可以被分割或跟其他诸如金属高光、玻璃材质等常见shader效果混合使用。支持实时逐象素光照、凹凸反射/衍射、容积glow、动画贴图、透明电脑荧幕窗户、弹孔、反光表面以及其它各种DX10统一着色器架构带来的独特shader特效。

双方在冰雪材质的表现都非常出色

值得一提的是，CE2的shader还支持次表面散射（Sub-Surface Scattering，简称3S），该技术主要用于模拟不完全透明材质内部表现出来的一种真实光影特效。我们知道，当灯光照射到玻璃或清澈的液体表面时，灯光会穿透这些介质，3S效果可用来模拟灯光进入介质内部后发生的散射。最典型的就是一根点亮的蜡烛，仔细观察你会发现在烛光的照耀下，蜡烛靠近火焰的那端显出的半透明效果。CRYSIS中3S被广泛运用于植物叶子、冰面等材质上，而实际上，3S的最大用处之一在于表现光源照射下的人物皮肤，换句话说，要想表现真实的皮肤材质，3S效果必不可少。目前的许多游戏在人物皮肤的渲染上就因为缺乏3S效果而显得塑料化、橡胶化。

两个引擎在人物皮肤上的表现都达到了业界的新高，不过支持3S技术的CE2则更加出众一些，已经有点真人的味道了

巅峰对决Unreal Engine 3 VS Cry Engine 2 第二回合：光影系统

我们前面说过UE3的光影系统采用light mapping、动态蜡版缓冲容积阴影技术、预先计算出的阴影遮罩以及方向光照映射等多种光影技术相结合的方式。而Cry Engine 2方面，相比UE3多种投影技术相结合的光影系统，CE2的光影系统要简洁得多，彻底抛弃了高CPU依赖性、高填充率要求以及缺乏对半透明物体支持的蜡版缓冲阴影（容积阴影），而改用shadow mapping（阴影映射）＋Screen-Space Ambient Occlusion(屏幕空间环境光遮蔽，下文简称SSAO)的方式。其中前者主要用于描绘直接光照效果，而后者则负责间接光照部分。

Cry Engine 2/Crysis引入SSOA实现间接光照效果可以说是3D游戏画面的一大进步！！我们知道在现实环境中，光束的行程并非只局限于从光源出发然后到接收物体处结束，事实上由于自然界中的大部分物体对于光线都存在不同程度的反射率，所以光束在到达接收物体表面之后又有一部分被反射到周围的物体上，这时光线的接收体已经变成了“环境光源”，对其周围的物体跟场景能够产生光照效果。光线的跳转、转移使得“直接光照”以外的区域也能受到一定程度的光照，从而产生一种“半亮半影”的自然过渡区域，而这种效果正是“间接光照”所要表现的。而几乎之前的所有游戏都无法很好地描绘出“间接光照”的效果，比如当年以出色的光影效果而闻名的DOOM 3，虽然其光影效果令玩家们印象深刻，但当时仍有很多人发现了该游戏在处理光照效果上存在一个重大缺陷：游戏中的场景处于光源之内的就“灯火通明”，而光源之外就是“漆黑一片”，明亮区域与黑暗区域之间缺乏过渡，完全没有所谓的“半影区域”，这样整个环境看起来就显得相当生硬突兀，而这正是由于DOOM 3缺乏对“间接光照”的计算所造成的。

事实上不仅仅是DOOM3，后来发布的Riddick、FEAR、SCCT、Quake 4等光影效果出众的游戏同样缺乏对间接光照的支持。只有HL2采用radiosity Normal Maps技术在一定程度上实现了间接光照，但由于HL2中动态光源太少加上蹩脚的投影技术，最终出来的效果并不出众。而跳票王STALKER也秘密内置了对间接光照的支持，虽然效果比HL2要好许多，但由于性能代价太大以及算法还不够完善等问题而被开发商隐藏起来，玩家只能通过控制台来打开。

虽然今天CE2实现间接光照的做法只是采用SSOA来模拟视觉上的“全局光照效果”，而并非采用光线追踪这样的物理性计算途径实现，不过小编认为这种在当前硬件允许的前提下于视觉效果上成功欺骗玩家眼球的做法，是目前最好的妥协做法。然而令人感到失望的是，目前的UE3仍无法实现全局光照效果，希望EPIC能在以后的版本中加入对GI的支持。

上面两张截图可以充分说明UE3非全局光照与CE2全局光照的巨大差距

巅峰对决 UnrealEngine3 VS CryEngine2 第三回合 ：贴图质量

历史悠久的凹凸贴图技术可以有效减少物体建模的多边形数量，极大地提高了硬件的渲染效率，因此是现代先进引擎所必不可少的部分。 近年来法线贴图大行其道，而在UE3跟CE2中，高分辨率法线贴图更是家常便饭，而双方也都为游戏开发者配备了高效易用的法线贴图生成工具。

normal mapping、offset mapping已经是UE3跟CE2的“家常便饭”，总的来看CE2的贴图分辨率较高

除了法线贴图，拥有更强凹凸感的位移贴图（offset mapping/parallax mapping）也越来越受开发者的欢迎，UE3大量运用位移贴图来表现坑坑洼洼的表面，而CE2在这方面则更进一步，支持位移贴图的最高级版本——Parallax Occlusion Mapping。Parallax Occlusion Mapping堪称目前Bump mapping技术的极致，其表现出来的凹凸效果也只有具备真正多边形顶点位移displacement mapping能够超越，目前该技术只有CE2支持，成为CE2的独家招牌技术之一。

CE2的独门Parallax Occlusion Mapping目前可以说是独步江湖，其创造的凹凸效果不是normal、offset等技术所能比的

[ 本帖最后由 NewCastle 于 2007-12-16 06:51 编辑 ]

NewCastle

巅峰对决 UnrealEngine3 VS CryEngine2 第四回合：海洋、水面效果

UE3在“水”体方面的表现上并不显眼，仍然停留在象素着色级别，似乎EPIC对于水效果的表现兴趣少少。以致于需要表现逼真水效果的Bioshock不得不自己为UE3额外编写了一个水效果渲染插件。

UE3的水面效果平平无奇，水面的互动效果也非常差，相比之下CE2要出色很多

而背景被设定在四面环海的Crysis则不然，水的表现成了CE2的主要任务之一。CE2在渲染海面时会根据风力跟洋流的信息即时作出动态调整，因此可以生成非常自然逼真的海面。而“柔和剪裁技术”会在海陆相接的地方根据陆地的高度和海水深度生成自然的海岸线和海床。此外，“焦散模拟技术”还会在海底环境投射效果逼真的动态阴影跟水底光纹。 为了表现出海面波涛汹涌的效果，CE2采用了屏幕空间坐标系镶嵌技术（Screen-Space Tessellation），该技术可以很好地表现出波涛起伏的效果，但这种效果并非基于真实的物理运算，而仅仅是一个程序化的过程，因此效率非常高。

UE3的海面更像是波澜不惊的湖面，CE2的海面则将波涛汹涌的效果表达得淋漓尽致

Unreal Engine 3 VS Cry Engine 2 第五回合：植被、容积效果

森林植被系统
UE3的植被系统并非自己研发，而是跟UE2一样，继续沿用iveDataVisualization著名的speedtree系统。SpeedTree技术最大的特征就是可以在使用极少多边形的情况下创造出高度逼真的树木和植物，并且可以调整风速效果，使得这些植物随着风的吹动而真实地摇动。这套技术中还有100多种树木模型库可以直接调用。当年上古卷轴4湮灭正是用SpeedTree创造出令人震撼的森林、植被效果！！

SpeedTree技术还包括有SpeedTreeCAD，这项工具让虚幻引擎的使用者可以创造并编辑即时演算的树木的动态效果。SpeedTree技术还将直接结合到虚幻引擎的配布层面中，这样游戏开发者就可以直接在特定地形上生成整个森林，无需将树一棵一棵地设置在相应地点上，大大提高了工作效率。并且通过SpeedTree的代码优化技术，画面上数量繁多的枝叶不会对画面帧数造成太大影响。

UE3的speedtree实在让人失望，其表现甚至不如上古4；相比之下CE2的森林显得郁郁葱葱，充满生气

CE2方面，Crytek不喜欢采用别人的技术，而是自己一手包办。而实际上，CE2的森林植被效果相比UE3的ST技术更为出色，无论是效率上还是效果跟ST相比都有过之而无不及！此外CE2还支持实体多边形建模的高细节度树叶，Crysis部分植物的叶子如芭蕉叶就是采用大量多边形建模，因此能够跟周围的物体产生互动。

贴图树叶似乎仍然是这一代硬件所无法逾越的鸿沟，虽然CE2可以实现多边形树叶，但考虑到硬件性能，游戏中仍以贴图树叶为主流

Unreal Engine 3 VS Cry Engine 2 第六回合：HDR、爆炸火焰、场景规模

自从2004年NV40面世以来，FP16精度的HDR就成为最热门、曝光率最高的技术，如今新一代的游戏以不在满足于传统8BIT LDR精度。毫无悬念，双方都已经支持FP16HDR，UE3已经全面转向FP16HDR渲染管道（EPIC称其为64位色高动态范围渲染管道），UE3包含一个具备Gamma校正和线性颜色空间功能的渲染器，它不但可以提供完美的颜色精度，同时还支持诸如光晕、动态模糊、景深等各种后期处理特效；CE2也同样毫不逊色，将瞳孔对光的反应表现得活灵活现。

双方对HDR的支持都已经相当成熟，而手法上UE3趋向虚幻风格，而CE2则选择了写实路线

UE3用大量的HDR高光来表现夸张的爆炸火焰，而CE2则显得写实得多

场景规模方面，UE系列对大场景的表现向来可圈可点，这一代的UE3更是有了不小的进步，远景LOD管理系统非常智能。在UT3中，我们可以看到占地面积庞大的地图，而且对于硬件的要求并不高；至于CE就更不用说了，当年FC在远景方面的造诣几乎无人能及，而Crytek在CE2中也继续将该卖点继续发扬光大，在DX10纹理阵列(texture arrays)、绘制断言(predicated draw)、数据流输出(stream out)、低API overhead以及Instancing等特性的帮助下，CryEngine引入了soft LOD技术，可以大幅减低CPU和内存负担，在让近处的物体和地形有不错的细节程度同时，依然可以有长达八千米的视野距离。

两个引擎都可以满足超大场景的需求，特别是CE2，不仅场景超大，而且细节达到了空前的水平

其他

在其他一些方面，CryEngine2也毫无疑问是业内最出色的案例，而且是遥遥领先，如逼真的景深效果，恰到好处的动态模糊，爆炸后火光用到的DX10柔化粒子等。单就画面而言，Crysis无疑是最强者，而且只需要开到第三个档次High（上面还有Very High和隐藏的Ultra High）就已经获得遥遥领先于其他游戏的效果。


那么效率呢？
OCP对几款游戏进行了详细测试，摘要2张成绩图：






加入了更多显卡的测试在这里：http://www.itocp.com/thread-1110-1-1.html

无敌二阶堂

早上起床。。。好文要顶！:lol:

tjashuro

就那样的皮肤有真人的效果。lz不是一般的强。。。

eye2eye

好文章。

LS不要吹毛求疵。文章里说的是“已经有点真人的味道了”。

cxasuka

Crysis无疑是最强者，而且只需要开到第三个档次High（上面还有Very High和隐藏的Ultra High）

=。=~~~ULTRA HIGH~~~下下一代高端的游戏？！

仙水

4楼也很强,lz都注明是转贴了,还来个lz很强

D65

原帖由 tjashuro 于 2007-12-16 08:18 发表 就那样的皮肤有真人的效果。lz不是一般的强。。。

使命召唤用的就是UE3引擎，的确非常接近真人，真假难辨。




[ 本帖最后由 D65 于 2007-12-16 10:49 编辑 ]

D65

帮这篇好文总结成一句话吧。
2大高手的对决结果是，UE3大幅提升了人物的拟真度，CE2欺骗眼球更加成功。

视觉观感还是在实际游戏中才会有更好的体验。

cxasuka

原帖由 D65 于 2007-12-16 10:44 发表


使命召唤用的就是UE3引擎，的确非常接近真人，真假难辨。

http://we.pcinlife.com/attachments/forumid_206/20071201_f926c95be7c0207e0341AOnMwibLSGUI.jpg.thumb.jpg
814300

=.=?~~~4代不是ACT自己弄了套引擎做的~~~？~~~MS不用UE了~~~

D65

原帖由 cxasuka 于 2007-12-16 10:56 发表


=.=?~~~4代不是ACT自己弄了套引擎做的~~~？~~~MS不用UE了~~~

是吗，怎么看都像UE3改的。:p

cxasuka

原帖由 D65 于 2007-12-16 11:01 发表


是吗，怎么看都像UE3改的。:p

=。=~~~唔唔~~~？~~~偶也不太清楚~~~？~~~

？？？

[size=-1]《使命召唤4：现代战争》采用了自家开发的引擎，加入了对反锯齿和异向性过滤特效的支持。 为了游戏的平衡性考虑，游戏制作小组为游戏设计了一个完全虚构但是又基于现实 ... [size=-1]http://www.it.com.cn/f/diy/0711/12/506619.htm

以前的密码没了

Cry Engine 2的shadow map值得研究，好像利用了slimap技术。

NewCastle

原帖由 D65 于 2007-12-16 10:54 发表
帮这篇好文总结成一句话吧。
2大高手的对决结果是，UE3大幅提升了人物的拟真度，CE2欺骗眼球更加成功。

视觉观感还是在实际游戏中才会有更好的体验。

COD系列额一直是自己的引擎，COD4的引擎源自COD2，与UE3没有任何关系

另外，COD4引擎的人物塑造，与Crysis还差一个档次，你看人脸就知道了

ATi的世代忠仆

这一代的卡都跑不动，ATi要加油加快推出新一代的卡才行。

Edison

原帖由 NewCastle 于 2007-12-16 13:13 发表
COD系列额一直是自己的引擎

COD1是id Tech 3或者说quake 3引擎。

ELT

UE3以比较低的硬件要求来换取非常不错的视觉效果
个人比较赞同这种做法

Kane_Schen

一个是在够用的基础上够真实，一个是变态。

bfg9000

隐藏的Ultra High效果:funk:

果然是显卡危机啊