對於X1與X360的老遊戲 天蠍從5個方面提升遊戲質量

昨晚Digital Foundry公布了大量與新Xbox「天蠍計劃」相關的內容。除去其硬體配置和14個問答之外，他們還介紹了天蠍會用哪些方式來提升Xbox One和Xbox 360老遊戲的運行質量。

以下為譯文：

代號為天蠍計劃的下一款Xbox將會100%兼容現有Xbox One上的所有軟體：無論是最新的3A大作，還是幾百個向下兼容了的Xbox 360遊戲。

所有遊戲都可以順暢運行，但是在此基礎之上，天蠍引擎將會全力增強現有作品的表現。根據Xbox硬體團隊的說法，現有的遊戲將會運行得更快、看上去更漂亮、載入得更快。

這是一個相當的技術成就，因為雖然這台新主機是重新打造的，並且要運行全部的現有內容，但是在其概念階段的一些設計決定讓這一工作變得更加困難。簡單說，其實是有簡單方法的，比如像是PS4 Pro的技術途徑，而天蠍的方法是更有挑戰性的。

「設計兼容性的時候，從運行表現的角度我們有兩個選擇，」微軟的技術負責人Andrew Goossen說，「其中之一是，把硬體設計成儘可能地可以模擬以往主機的運行能力，而另一個選擇則是啟用天蠍的全部機能然後解決所有的問題。」

PS4 Pro在設計時就採用了Goossen說的「模擬」方法。索尼的最新機型PS4 Pro在GPU設計上使用了「蝴蝶」方法，有效地鏡像了基本單元的GPU，加入了18個新的計算單元，讓機能翻倍（一旦加入更高的頻率則更是如此）。通過這種方法，索尼只要關閉新添加的那一半圖形內核就可以保證兼容性。這是一個優雅的方案，但是很顯然，新添加的加強模式並不能讓之前發售的PS4老作品用上Pro的全部機能。

微軟則走了更難的道路，這也是必要的。天蠍並不能在原有基礎上翻倍，因為它在架構上就進行了巨大的改變。平台所有者要來解決兼容問題，而優勢則是：和PS4 Pro的加強模式不同，天蠍理論上允許新主機的全部機能運用在老遊戲上。實際上，天蠍有5種方法來提升現有Xbox One遊戲的體驗——這對向下兼容的Xbox 360遊戲也會適用。

1. 運行更流暢，並且不會出現畫面撕裂

「我們使用全部40個計算單元和天蠍GPU的1172MHz時鐘速度，讓所有遊戲都在這一條件下運行。」Andrew Goosen說，「我之後會解釋相關的兼容測試以及其意義，但是我們會用上全部的40個計算單元、全部的1172MHz、以及CPU的全部2.3GHz。」

這意味著在Xbox One上難以保持目標幀率的遊戲在天蠍上很有可能可以達到目標。但是值得注意的是，原本是30幀每秒的遊戲不會突然就變成60幀每秒，遊戲本身還是有目標幀率的，天蠍並沒有取消運行限制的功能。

然而，6萬億浮點的畫面處理能力將被運用在運行現有Xbox內容上。實際上，我們見證了微軟擁有非常多的機能，可以更進一步。Goossen說：「我們採用了360遊戲在Xbox One上運行的方法，你不會看到某一幀被撕裂，因為我們的機能足夠可以保證這一點。」

2. 動態作品中的最大解析度

遊戲開發中一個熱門的技術就是動態解析度調整。這一概念很直白：當遊戲難以保持運行標準時，比如難以維持30幀每秒或60幀每秒了，那麼遊戲就會降低解析度，從而保持穩定的幀率。有很多遊戲都採用了動態解析度，比如新版《毀滅戰士》、《光環5》、《戰爭機器4》、《戰地1》、《使命召喚：無限戰爭》以及《全境封鎖》。

「有了天蠍引擎更高的機能，我們可以期待這些作品達到支持的最大解析度，」Goossen說，「正如你所知，我們不可能將老遊戲拉升到4K，不過這些遊戲本身支持的最大解析度我們還是可以達到的。」

我們最想測試的是CDPR的《巫師3》，因為開發商確認過這款作品支持動態解析度提升，但是我們從沒見過它突破900p的壁壘。鑒於天蠍在機能上提升了4.6倍，這次它應該可以到達原生1080p，並且解決運行上的各種問題。

3. 增強了的紋理過濾

解析度是畫面質量的一個重要方面，但是並不是唯一看點：紋理過濾也是非常重要的。實際上在和運行同樣作品的PC比起來時，這一點PS4和Xbox One都讓我們有一些失望。本次16x各向異性過濾的機能可以達到巨大的變化。

「我們讓硬體具備了把所有雙線性或三線性複寫成各向異性的機能，隨後把各向異性調到最高。天蠍上運行的所有遊戲默認都會是全各向異性的。」

優秀的紋理過濾對眾多Xbox One老作品都能帶來巨大的變化，這些老作品的開發商常常選擇4x各向異性過濾作為平衡點。在系統層面通過向下兼容引擎提升到16x將會是巨大的改進，尤其是遊戲不會有畫面撕裂並且運行更加流暢。好消息是這一功能也適用於Xbox 360遊戲。

4. 天蠍遊戲錄製支持

微軟對天蠍的遊戲錄製計劃令人印象深刻，硬體團隊正在努力讓這款新主機的媒體模塊支持4K、60幀每秒的視頻錄製，並且不會影響到遊戲運行，使用高效率的HEVC解碼從而達到原始的畫面質量。錄製功能也支持向下兼容遊戲，也有一些關鍵的好處。

「雖然很多老內容是1080p的，但是HEVC超高比特率也會帶來好處，回溯截圖可以截取極高的畫面質量。」

回溯截圖是天蠍遊戲錄製的新功能，允許用戶精確地一幀一幀地掃描錄製的視頻，允許他們選擇精確地畫面進行截圖。4K錄製是不可以的，因為對於1080p內容來說也沒有意義，但是我們認為微軟會用同樣等級的編碼帶寬來錄製1080p視頻，讓視頻具有更高的質量。

5. 更快的載入速度

在《戰地1》戰役模式關卡可能會用上兩分鐘才能載入的世界裡，這一功能非常受歡迎。Goossen透露：「我們可以說，遊戲載入會從本質上變快。這有三方面，一點是CPU提升，時鐘方面CPU提高31%會幫助遊戲與CPU輸入輸出的交流。」

從硬碟串流出的內容常常以壓縮狀態抵達CPU，要求CPU解壓。CPU核心更高的頻率在這裡起到了作用，有時這一作用會非常明顯。舉例，PC版《全境封鎖》僅僅是載入內容就可以佔據i7 3930K的全部6個核心和12個線程。

「第二點是我們增加了硬碟速度。為了達到4K紋理，我們承諾給製作人們增加50%的總帶寬，但是這也幫助運行現有的Xbox One和Xbox 360遊戲。它們也會從更快的硬碟中獲利。」

這是天蠍增強配置給系統的另外區域帶來好處的又一個例子，這也是天蠍增加向下兼容作品載入速度的第三點原因。新主機給了製作人8G內存，而現有的Xbox One作品開發時只能用5G。硬體團隊在這點上也可以利用。

「如果Xbox One遊戲使用了5G，那我們就還剩餘了3G。我們製作了一個文件系統緩存，所有重複的輸入輸出都被緩存在這裡，比如比賽或戰鬥的反覆載入，這也提升了不少載入時間。」

還有什麼玄機么？

如果這一切聽起來好到不現實，給大家講一個小缺點。一些增強內容也許會在很少的作品上導致兼容問題，這意味著以上列出的增強也許不能在每一款作品上都得以應用。這和PS4 Pro的加強模式類似，整體上非常棒，但是很小一部分遊戲有問題。不同的是，微軟要保證所有遊戲都能運行，這意味著以上的5點有可能會有一些被收回。身為平台擁有者的微軟擔負重任，必須能讓一切正常工作。

Andrew Goossen解釋道：「我們必須確保遊戲能儘可能好儘可能快地運行，使用上全部5種不同的功能。有些時候我們需要下調部分功能，比如一些遊戲可能得下調計算單元的數目從而保持穩定性。但是話說回來，微軟就是要做這種事情，一直以來也都在做，360和Xbox One作品都是這樣。我們只是想保證遊戲在天蠍上儘可能運行得好，我們很激動於讓天蠍成為運行所有Xbox內容的最好之處。」

從天蠍兼容的彙報中我們清晰地得知，微軟非常重視這方面。像PC一樣對整個遊戲列表的兼容性非常具有吸引力，我們希望索尼在未來開發PS5的時候也考慮到這一點。也許這是主機和PC匯合的另一個體現，一旦升級了硬體就可以立刻獲得提升，只是相比而言幀率和解析度上限限制了提升。

在微軟總部時，這一點反覆出現：按照Mike Ybarra的話講，團隊想要帶來「世界上最強大的主機，帶來最優秀版本的遊戲。」這句話也許意指的是最新最好的跨平台遊戲，但是如果這句話也包括現有的Xbox One和Xbox 360遊戲，那也非常不錯。

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