流血、黏液及毀滅:細看「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」中的 PhysX 效果

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作者:Andrew Burnes
於 2012 年 9 月 19 日星期三


「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」已在本週於全球通路銷售並於 Steam 平台推出。此遊戲獲得許多高分評價 ,被視為擁有更多武器、笑聲及更多動作的完美續集。


首先和最重要的是,「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」的 PC 版是極為「適當」的版本,自第一天開始便有專屬的開發團隊。 Gearbox 公司傾聽粉絲的回饋,他們瞭解在發展續集時。滿足個人電腦玩家的唯一方式,便是從頭為他們量身打造特定的功能。而在這些新增的功能特性中,PhysX 是迄今最令人印象深刻及最有趣的。



假設你可能不熟悉 PhysX,我們在此針對 PhysX 稍做說明。 PhysX 是一種整合於 Unreal Engine 3 的物理中介軟體套件,業界普遍用於在遊戲中增加高畫質的物理模擬效果。多平台開發業者通常選擇採用由系統 CPU 驅動的軟體 PhysX 效果。這能提供基本程度的物理互動效果,可讓角色滾下樓梯、物體掉落桌面。然而,檢視這些效果的細節,你會發現它們完全稱不上精細。


為了製造更加真實的臨場感,以及讓玩家有更多參與感且有著複雜而引人注目的視覺互動作用,所以 Gearbox 公司這樣的開發商,都會選擇採用由 NVIDIA 公司的 GeForce 繪圖卡所提供能達到硬體加速目的 PhysX 效果。歸功於 GPU 的平行處理能力,因此得以在最短的時間內渲染出大量精細的效果及互動作用。如果換成 CPU 來處理,同樣的運算可能要花費相當長的時間,而這將導致每秒顯示幀數降到個位數。



在啟用硬體加速的 PhysX 效果後,每一個場景都會充滿著更多額外的細節。

這些效果中的每一種,都是透過使用符合真實狀態的物理運算,藉以控制數萬個顆粒的動作,進而製造出來的,如此方可確保它們不會在經過地形時失去作用,或是受到爆炸此類其他外力的影響。這些真實感就是造成 PhysX 可信度的關鍵因素 – 假如某個效果遇到牆壁就消失了,這會將你帶出當下的情境,導致臨場感大幅影響。硬體 PhysX 比軟體解決方案更具備優勢的地方之一就在於真實感,因為軟體解決方案僅是一種近似的效果,這也意味它們缺乏像 PhysX 顆粒所擁有的真實屬性。換言之,軟體的煙霧效果遇到牆壁就被擋住了;而硬體加速的 PhysX 所製造的煙霧效果在撞到牆壁後,會很真實地飄上天空。


在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」,Gearbox 公司利用了 PhysX 硬體加速的顆粒及效果,製造了在整個遊戲中隨處可見的四種相當顯著的增強效果。第一個就是碎片系統,在地面被射擊時,這個系統能讓地形迸裂、或是讓石塊從採礦設備前後噴出、或是讓多種金屬碎片從被摧毀及毀損的機器人身上射出,或是讓數百顆子彈任意地從槍枝中發射出來,其他還有數十種的使用情況。



在這個冒險任務中,爆炸性武器所產生的顆粒及碎片會落下好幾個小時,造成場景一團混亂。

如果以 CPU 的物理作用來看,這些射出的碎片將會淡出消失,或在有些情況下,僅是一動也不動的落在地面上,一點也不會被它周圍發生的動作所影響。在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」中,啟用硬體加速的 PhysX 效果之後,這些碎片將會因為接下來登場的武器火力,或是人物角色的經過而談起或被踢起來。碎片將會一如真實生活中所見,在掉落到傾斜平面時,會朝向水平表面滾過去,而且如果在半途中有另外一塊碎片時,則兩塊碎片將會互相碰撞,進一步改變它們最終的位置。如果有著足夠數量的碎片時,它們將會堆疊起來,而且如果是啟用最高階的 PhysX 效果時,這些碎片將會持續存在,直到為了要容納更多的混亂才會被清除掉。


在最基本等級時,感覺上似乎並不是很震撼人心,但是在激戰時,碎屑、機器人的碎片、許多金屬碎塊及其他更多破裂物體從螢幕中呼嘯而過時,將會創造出刺激的感覺;在有著誇張火力武器的真實戰鬥中,當你同時發射出三枚火箭彈時,那是絕對可以把 Bandits 予以一一肢解了。


使用最新的碎片系統所能增加的景象就是,碎片是有自屛蔽 (self-shadowed)、動態陰影 (dynamically shadowed) 效果的,而且能夠將自身的陰影投射到地形及其他物體上,因此可以用有意義且符合現實狀況的方式來增加場景及碎片本身的影像品質。此外,碎片也會接受來自遊戲中其他元素相同的黑色陰影輪廓,這在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」的遊戲中,將有助於強化這些額外物件的真實性。


像是碎片、真實性、以物理作用引導的水等等,這些都無法使用軟體物理的解決方案來渲染。有好幾款遊戲是以看起來很真實,且有著夢幻般的水效果為特點,但是它們絕對無法讓遊玩家來控制水的漣漪、或是噴濺情況、或是在動態且非預設在劇情內的方式來使用它。Gearbox 公司在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」遊戲中,將 PhysX 的平滑顆粒流體動力學 (Smoothed-Particle Hydrodynamics, SPH) 流體系統整合進來,因此得以產生有著自定義黏度、摩擦力、密度以及「剛性的」互動式流體。


隨著在「愛麗絲驚魂記︰瘋狂再臨 (Alice: Madness Returns)」的最後一次旅遊中提供了油膩的黏性物質之後,SPH 系統有了許多的升級,因此可以讓 Gearbox 公司在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」遊戲中廣泛的使用這套系統。先前,這套系統受限於僅能在一個場景中使用一種流體;現在可以製造出來的流體種類則幾乎不受限制,而且可以即時地同時出現。流體本身也被改造過,現在是使用超過一倍以上的顆粒,藉由可被控制在比較精細等級的狀況下,來創造出較佳的效果。而且在它的表面上運用了好幾個著色器,藉以創造出有光澤且有風格的外觀,最後再運用快速近似反鋸齒法來處理,藉此讓流體顯現出自然的光滑及圓潤。



在「愛麗絲驚魂記︰瘋狂再臨 (Alice: Madness Returns)」遊戲中有關 SPH 流體的範例。欲瞭解更多關於在「愛麗絲驚魂記︰瘋狂再臨 (Alice: Madness Returns)」遊戲中,有關 PhysX 的效果,請點擊此處

這些進步的技術加總在一起可以讓 SPH 系統在遊戲中產生六種流體,因而可以應用在數十種效果上。你將會發現從管路洩漏的水及裝滿毒污泥的桶子會持續存在,且會對玩家及敵人,以及被汽油濕透的怪物 (Napalm-drenched creatures) 等造成傷害。但是在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」遊戲中,讓這套系統特別出色之處在於 Gearbox 公司利用這套系統來強化動作,因此在戰鬥中開啟了新的選擇。


以壞蛋 Slagged Skag 這個會向玩家吐礦渣的怪物為例。在滑稽的「邊緣禁地」世界中,這個 Slag 披覆著生物外表,因此使它比較容易受到一 般的攻擊。所以在 PhysX 功能啟用的情況下,當這個 Slagged Skag 吐礦渣、在路上閃躲以及從持續存在的水坑中抓出它愚蠢的手下時,你在潘朵拉 (Pandora) 荒地中生存的機會將大幅增加。 而當這些壞東西跌落時,Gearbox 公司打出他最後一張 SPH 卡,這裡涵蓋了由 SPH 所驅動的血腥場景,而這是首次在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」中出現的效果。你可以與它互動;捅它、刺它,或是當你在慶祝光榮勝利時,看著它從山丘上滾下來。



霰彈槍的爆炸威力讓 Slag 以及 Slag 所漂浮的水面產生位移,而除了射出眾多燃燒的顆粒之外,同時也激起了數以百片的碎片。

在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」遊戲中比較細微的增加部分則是布料系統。以旗標、橫幅及防水布的形式,將一片片動態布料添加到遊戲世界的這套布料系統中,就如同在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」遊戲中的其他系統一樣,都是依循著相同的物理作用引導法則來運作,因此將提昇這些額外增添物體的真實性,這是使用有著前述限制性的 CPU 所無法渲染出的效果。此外,除飄揚及一般的移動之外,這一片片的布料可能會被武器的火力所撕破及毀損,藉由散落在周遭環境的布片,以及曾經吸引目光而如今已被摧毀的景象,來創造出戰鬥過後的感覺。



一片片布料在承受來自高性能槍械所加諸其上的巨大力量後,能真實地反應出從本體開始破裂開來的情景。

顆粒、玩家、武器、布料、以及敵人之間的許多交互作用的產生,都是由力場 (Force Fields) 通知 PhysX 效果該如何與另外一個主體及遊戲中的 87 bazillion 槍來進行交互作用所完成的。例如,假如一個敵人重踏在血泊之中時,則力場會計算那步重踏的力量,然後通知那灘血液當敵人的腳落下時,要在簡短的時間內留下一個空洞,之後以特定的方式噴散開來。每一個 PhysX 的顆粒都被預設成具備有物理作用引導的屬性,來確保能夠與它們周遭事物有著真實的交互作用,而力場的存在則可以進一步顯示出更為真實及獨特的交互作用影響,如此能讓巨大的敵人以完全不同的風格突顯出它的尺寸、重量、威力,以及獨特的能力,以此種方式與血液產生交互作用。



與武器相關連的力場能將 Slag 從爆炸的中心推出去。

如同你會毫不懷疑的體會到,「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」是目前為止人們所能處理到最接近真實的一款遊戲,Gearbox 公司的創意完全被釋放出來。這樣創意的自由,最終導致得以開發出來各種武器、能力、手榴彈、以及有能力製造出漩渦的敵人,而那種漩渦是可以將每個人及所有東西都吸進去的。當 PhysX 啟用時,我們發現既有的力場技術可彼此適用並進一步增強,進而創造出新的效果,也就是說它不僅對 PhysX 中的角色、敵人及物品有影響,同時也對 PhysX 中的碎片、流體及布料同樣有作用。一旦被漩渦捲入之後,在最終爆炸之前,那些啟動為被控制的顆粒、物體與角色,會被漩渦同時垂直地與水平地甩拋過整個場景。它是迄今為止我們最喜愛的效果,下方嵌入的預告片將展示此一效果及其他的的 PhysX 效果。



兩者結合起來後,改善了 PhysX 效果的真實度及遊戲的動作,某種程度上會讓你因為在其它的遊戲上沒有這種效果而哀嘆 – 請看看以下的互動式比較,如此一來你將可看見 PhysX 是如何為這款已經很棒的「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」提供更多的美好體驗。



當在遊戲中啟用 PhysX 功能時,PhysX 加速的顆粒與碎片傾洩過整個螢幕 (點擊此處來載入互動式比較,特別突顯 PhysX 設定在低階狀態相對於設定在高階狀態下的差異性)。

「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」的 PhysX 效能



雖然這些強化的功能是可能藉由 PhysX 軟體的進步而達成,但是改善效果的渲染作業是只可能透過我們所釋出最新版的 Kepler 顯示卡才能做到。之前,在「愛麗絲驚魂記︰瘋狂再臨 (Alice: Madness Returns)」推出的期間,市場上可利用硬體的速度是非常慢的,因此限制了可以顯現的顆粒數目。現在有了 GTX 600 系列的產品可以利用,我們可以藉此創造出一個資源需求比較少的「中階」PhysX 效果的選項,如此一來,除了可以同時維持在「愛麗絲驚魂記︰瘋狂再臨 (Alice: Madness Returns)」遊戲中所見到的真實度之外,我們還可以將每一個效果所需的顆粒數目倍增、增加該效果的複雜度,並且增加在每一個場景中所使用的效果數量。


理論上,在最低限度下,至少要使用 GeForce 8800 系列的繪圖卡才能夠啟用 PhysX 的功能,但事實上,玩家需要一張比較近期推出的繪圖卡,例如 GTX 460。然而,為了達到最高程度的真實性,「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」的玩家需要一張 GeForce GTX 660 或是更高階的繪圖卡。下面的效能圖表是利用該遊戲所內建的評效測試軟體所產生的,提供了該遊戲如何在一系列的 GPU 中,執行啟用了高階 PhysX 功能時的一般概況,但請注意的是,遊戲效能所受到的實際影響將視場景而有所不同,PhysX 的效能僅僅是由該場景中所使用的效果數量所決定的。



在「邊緣禁地 2 (Borderlands 2)」中,PhysX 效能的一般指標。

假如高階的 PhysX 會耗費你太多的系統資源時,請將其調低到中階。以下我們將仔細介紹當你從高階調到中階,之後再調到低階時,你將會獲得何種效果以及失去何種效果。


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