| 过去的游戏中用实景动画来表现火焰,现代游戏则着重于通过火焰的变形和粘性来表现动态的烟雾和焚烧效果。文章通过实例介绍了未来游戏的十个技术难题,也给我们描述了游戏发展的前景,揭开游戏制作的神秘面纱~ | |
1.硬件处理能力 processing power
 courtesy IBM,图片:PS3的Cell处理器
用神奇处理器重绘西斯廷教堂的天花板
问题:如果电脑的运算速度跟不上游戏指令,画面会跳帧,彻底毁掉玩家的游戏体验。计算能力的限制始终是游戏制作中最令人头痛的问题。此外,它跟本文提到的其他问题都有关系,从实现人工智能到创造真实的物理引擎。
现状:多核技术同时使用多个处理器或者图形处理单元来提高计算能力,可以加速游戏的运行。但是现在的程序员还没有掌握多核处理器上的编程技术——使他们无法有效地利用这项技术。(PS3的包含8个3.2GHz处理器,可惜现在很少有程序员掌握了相应的编程技术)传统的程序设计思维是如此的根深蒂固,程序员还是习惯用会计师的语言(啊!这个雨的特效消耗资源太高啦)来表述问题,并未掌握已有的工具。
未来:摩尔定律——芯片上集成的晶体管数目每两年翻一番——意味着未来将会有更强的计算能力。(图形处理芯片巨人Nvidia宣称一直以超过摩尔定律的速度更新它的芯片,在不到一年的时间内使芯片的处理能力翻倍)但是程序员的雄心总是走在硬件发展的前面,正如一位设计师指出的:“我们的能力越强,获得的成功越大,我们期望也越大”
对更强计算能力的渴求将永远伴随着CPU和GPU处理能力的快速发展。
2. 水
 Courtesy
Sony,图片:龙潭虎穴(Lair)中,真实的水面效果让玩家体验到身临其境的驭龙飞行效果。水特效是一个主要的计算难题
描绘出流动的海水
问题:数学方法已经能奠定了计算最精细的液体流动的基础,比如一毫米见方以内的水面特效。游戏必须通过所有这些细节组合成整个海洋的效果。“不到一年以前,硬件的处理能力还不足以让我们动态生成游戏中水的运动效果,”Lee
Bamber(李.巴姆博)说,他是游戏创造者(The Game Creators)公司的创始人,一位有20年从业经验的程序员。
现状:“黏度是关键,”罗恩.法第奎(Ron
Fedkiw)表示。罗恩是斯坦福大学计算机科学系的助理教授(associate
professor),他致力于电影特效的研究,像星球大战前传三:西斯的复仇,以及现在的变形金刚。现在他正在与工业光魔公司合作。“高黏度”——类似于固体之间的摩擦——“比较容易表现,黏度稍微降低,表现会变难;而对于水,难度更大。”数学模型能够描述水的运动,法第奎承认,但是只有超级计算机才能满足其运算需要。
未来:游戏开发者正在试验粒子系统,一种由一组颗粒组合而成的系统,所有粒子都以特定的规则对外界做出反应。然后,随着处理器性能的慢慢地增强和算法的改进,使用湍流模型——计算物理学中模糊预测(BallPark
Estimate)的等价模型——能够绘制出更加真实的液体飞溅、气泡和波浪效果。——J. W.
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