科技猎在 iPhone 12 Pro Max 上，玩天涯明月刀手游是怎样一种体验？
来源：APPSO
11 月 13 日，最新一代 苹果 旗舰机 iPhone 12 Pro Max 正式发售。
关于新机的硬件性能、选购指南、影像表现等，我们早已发布相关文章，而今天的主角可不是 iPhone 12 Pro Max，是我们收到的 媒体 评测机中唯一一款预安装 游戏 ，天涯明月刀 手游 。
这让我们不禁好奇，苹果为什么选择了天涯明月刀手游？是为了展现 iPhone 12 Pro Max 的画面与性能吗？天涯明月刀手游又能与这台「超大杯」达成怎样的良好配合？
怀着好奇，我们选择了真正上手实玩，同时联系开发人员咨询幕后事宜，于是有了这篇文章。
本文将从场景、角色、优化三维度切入，详细解读天涯明月刀手游在「年度 手机 」上的表现及其幕后技术——这虽然是一份深度体验报告，但我们希望每一位读者都能从中有所收获，因此我们会尽可能写得直白且有条理。
一、场景体验
先看看我们整理出的总表：
地表植被
★★★★★
植被纤毫毕现，地形不死板而自然
气象昼夜
★★★★★
雨水逼真，云海壮阔，闪电变幻无常
远景显示
★★★★☆
高效未开放，但远景大气，可见范围极广
水面精度
★★★★★
水体通透，动态及反射、折射效果均上佳
光照表现
★★★★★
光影效果出彩，夜景清爽无灰雾感
场景表现力上，天涯明月刀手游做到了视野开阔、光照真实，因此我们给出了五星好评。
在 iPhone 12 Pro Max 上，极限画质拉满后，充足的细节与鲜活的色泽，达到了端游级视效的水准。
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乍一看以为是实拍风景照
为此，我们也经过辗转周折，联系到了天涯明月刀手游技术总监安柏霖，并与他和相关团队进行了长达十个多小时的长谈。
以下技术解密内容，获得允许后释出。
1. 地表细节——VirtualTexture（虚拟贴图技术）
Virtual Texture 技术，曾是 3A 大作《孤岛惊魂 4》在主机平台上启用的关键技术。
在游戏中，想要生成复杂的地形地貌，往往需要巨量的贴图资源。因此，即便在端游和主机游戏中，追求良好的地表效果呈现，都属非常吃力的行为。
但如果采取 Virtual Texture 技术，以虚拟化方式进行丰富的资源管理，就能极大地拓展美术资源的容量。不仅能令美术制作出更为丰富的多地形场景，且性能消耗可以控制在偏低的范围内。
《孤岛惊魂 4》正是凭借这项技术，兼具了极丰富的地形与优越性能，其画面精度至今为人称道。
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《孤岛惊魂4》的 Virtual Texture 技术，使其拥有了大量复杂地形且游戏性能良好
不过，基于手机的硬件特性和规格，这项技术在手机平台上极难实现。绝大多数移动端游戏仍然只能采取传统贴图方式，美术资源受限，自然难以展示更多细节。
天涯明月刀团队历经数月探索，终于攻克了这一技术难关，让 Virtual Texture 技术在手机平台上得以真正落地。
因此，在天涯明月刀手游中，你不仅能看到容纳平原、山地、丘陵、沙漠、草原、雪地的复杂地貌效果，还能见识到手游中很少见的全程覆盖地表植被。植被密度拉满，一草一木都相当精细。
铺张的资源运用，却能够延续着良好的性能，并未造成画面的卡顿和马赛克。
2. 场景材质——基于Physically-Based Calibration（物理校准技术）的 PBR 2.0
对许多玩家来说，PBR（基于物理的光照）如今已经不算陌生。因为不少在 2020 年上线的手机游戏，都已经开始采用 PBR 即基于物理的方式进行渲染。
不过，目前大部分游戏仅做到了基于物理的材质模型，天涯明月刀手游则更进一步采用了完整的物理光照模型和真实的颜色矫正方法。
物理光照模型，顾名思义，重点在于「合乎物理法则的光照」。它能够让材质的光线基于物理法则的反射、漫射更为复杂与精准，从而让不同材质在游戏中的呈现，都能最大程度地接近真实。
无论是人物柔软而有弹性的皮肤、坚硬冰冷的金属质感、还是具备「连续高光」效果的丝绸材质，其质感均能更为自然真实。
天涯明月刀手游则将 PBR 模型从端游的 PBR 1.0 升级到 2.0， 这里最重要的一点就是「物理校准」（Physically-based Calibration）技术——将材质与真实物件进行反复校准，使其真实度进一步上升。
PBR2.0 中除「物理校准」之外，对于材质的压缩和算法的改进也非常重要。
最终，项目组终于做到了令光照材质更加真实的同时，兼具优秀性能。整个天涯明月刀世界，活灵活现，又流畅自然。
3. 场景光影——真实光照数据、参数采样参考与相机曝光机制引入
在天涯明月刀手游中，具备独特的天气时段环境系统，玩家可以任意切换天气与时间。而无论是昼夜还是阴晴，整套天气系统对于光照的反应都十分灵敏和精准。
可以看到，天涯明月刀手游的夜景与专业相机拍摄的真实照片几乎无异， 而借助 iPhone 12 独特的 OLED广色域（P3）显示屏， 这种真实感更是让人赏心悦目。
事实上，正如手机相机评测最追求夜景考验一样，处理好暗光效果，也是考验光照系统的设计关键。原因在于夜晚光线环境太弱，只能提供 0.2 以下的环境光照度。而正午的照度有 100000，其间相差了 50 万倍。
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天涯明月刀手游截图
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真实照片
这也是为什么许多游戏夜景会不太过关。大部分游戏的光照渲染，只能处理较窄的光照范围，因此在低光照环境下，就会显得「手足无措」。
但正如此前所说，天涯明月刀在光照渲染管线中，采用了完整的物理模型，也给予了光照以更大的发挥空间。
在这套模型的基础上，技术美术和渲染程序，又持续研究如何将材质矫正为正确反射光照参数，并收集真实世界参数单位的光照条件（光源，色温）来定义不同时段下的光照数据。继而，场景美术便可以此数据为基本参考，设定游戏不同环境天气下的光照参数。
不仅如此，天涯明月刀手游还引入了相机曝光机制。
这就能够让美术人员能够直接按照相机曝光参数，来设定对应环境下的曝光数值，从而高度还原接近真实环境下的正确观感效果。除此之外，天涯明月刀手游还拿出了高动态光照技术（HDR Lighting）与基于宽色域的调色方式（Wide Color Gamuts adjust），从而保证了画面色彩艳丽而不失真。
最终，天涯明月刀手游做到了即便是同一套材质，在不同的光照环境下的表现，也能无缝融合变换。
4. 场景氛围——「实时体积云」与Physical Based Atmosphere（基于物理的大气系统）
天空与云，是大部分游戏特别是手游刻意忽略的细节，因为如对其进行模型化处理，会带来过高性能消耗，拖累游戏速度。
因此，众多手游往往使用偷工减料的「面片云」（用单薄无体积感的面片特效制作云彩），显得呆板生硬；即便是相对精益求精的手游，也仅仅只会做到「粒子云」（以粒子特效制造云雾效果），虽然有所变化，但依然缺乏质感。
但天涯明月刀手游再次做出了激进的选择：「实时体积云」。
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这居然是手游呈现出的效果
体积云，顾名思义，是模型化的云层，具备真实的体积感和变化感。因此，无论是蓬松和半透明质感的蓝天白云，还是高海拔卷云，亦或是厚而汹涌的积云，都能得到自然逼真的呈现。
Physical Based Atmosphere（基于物理的大气系统）也是原本更多用于主机的的渲染技术，能够让大气效果更加真实，也被引入到天涯明月刀手游中，联合大气云雾效果，打造火烧云、积雨乌云、彩霞余晖等真实光照效果。
更进一步，天涯明月刀手游还在游戏视距做出了提升——比同类型游戏多出了 30%，从而让游戏画面视野更为辽阔，也能容纳下更多的角色与物体。
在这一系列举措的基础上，天涯明月刀手游打造出了独有的云海场景，让玩家不再只是「抬头看天」。壮观秀美的云海，极为符合国人心目中的江湖氛围。尤其是在操作大轻功时，俯瞰脚下的广阔云层与万千风景，不得不说，十分有磅礴壮观的感觉。
二、角色体验
依旧先给总体评价：
彩妆效果
★★★★★
自由度高，仅唇彩就有无数选择
布料材质
★★★★★
材质区别度高，动态效果表现良好
人物动态
★★★★★
眼神流转，神态灵动，栩栩如生
场景互动
★★★★★
场景交互丰富逼真，沉浸感强
角色表现力上，天涯明月刀手游的人物在真实和唯美中取到了良好的中值，且动作神态鲜活自然。受益于 iPhone 12 Pro Max 更多的细节呈现，其角色表现，堪称 CG 级别。
以下同样是安柏霖的技术解密时间：
1. 彩妆——程序化着色器
程序化着色器，是指通过多种可变的参数控制图案以及渲染表现，在手机上给玩家提供更多的自定义空间以及环境交互的能力。
天涯明月刀手游大量使用了这一技术，从而为玩家提供了更多的细节表现。
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女生看了都想问色号
例如玩家可以自由控制唇妆闪点的大小和光泽度，根据降雨程度，雨天脸上雨滴的密度和大小也会随之变化，衣衫也会有湿润程度的变化。
2. 服装——物理布料系统
物理布料，能让角色的服装在运动过程中的弧线和轨迹更加真实。对于国风游戏而言，这一布料系统也能充分展现中国古代宽袍大袖的飘逸感。
为了达到这个效果，天涯明月刀把物理布料的规格提到前所未有的高度，并做了指令，算法和并行计算上的优化。
而受益于 iPhone 12 多核 CPU 高达 50% 的速度提升，游戏布料的摆动幅度与速度十分流畅，因而显得更为灵动。
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翩若惊鸿，婉若游龙
3. 角色——LOOK AT 系统与动作捕捉技术
现在的游戏，基本都可以做到高精细度的人物建模，但在角色表情上，仍然力有不逮。原因很简单，人类的表情十分精细微妙，建模即便能模拟出美丽脸蛋，却难以凭借眼神和面部肌肉，为角色模型注入更深层的情感。
为克服这一难题，天涯明月刀手游将角色面部骨骼精确到了 0.1 度，使之能做出微小弧度的表情，又通过动作捕捉技术与后期的手工制作和调整，使角色动作更靠近真实。
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乍一看面部相似，但能明显感受到表情的不同
不仅如此，技术团队还首创了基于手机螺旋仪的 LOOK AT 系统，让角色的眼球根据摄像机的角度同步移动，因此，角色会在屏幕内外与玩家产生互相凝视的效果，摆脱了僵硬死板。
最后，配合高帧率带来的流畅动作，你能看到，这些角色才真正「活」了起来。
4. 场景交互——天气、NPC、多物体与角色实时交互
种类繁多的人物与场景实时交互，也是天涯明月刀手游的一大亮点。
鉴于交互物的不同，天涯明月刀手游团队所动用的技术也不一而足。例如，玩家碰撞到路人 NPC，使 NPC 摆出碰撞动作；玩家能惊飞路边鸽子与水中鱼群，便是两种截然不同的技术逻辑。前者是碰撞盒原理，后者则是基于雷达感应实现。
这些技术虽不算前沿，但非常考验设计者的感知力和耐心。
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雨天皮肤水珠湿润的效果
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雨天蓑衣渐进浸湿的效果
团队更细致的处理，是天气系统与角色、环境的实时交互。例如，雨天时，角色的皮肤与服装均会逐渐过渡出淋湿效果；雨水会化为雨珠顺着发丝、皮肤滚落；除此之外，有遮罩的地方不会沾湿，有洼地的地方则会积水，地面还会飞溅水花。
其中便应用到了 PBR 模型的折光性能、雨幕粒子特效、世界坐标判断、双层反射模型、多种水位变量等技巧，最终为玩家打造出了身临其境的真实沉浸感。
三、优化体验
总结如下：
加载速度
★★★★★
速度流畅，无模糊与马赛克画面
多人团战
★★★★★
全效模型、特效的百人团战流畅不卡顿
极限帧数
★★★★★
60 帧运行，机身未发烫，耗电在正常区间
长时间游戏
★★★★☆
机身微温，但在可接受范围，并未「高烧」
能明显感受到天涯明月刀手游在 iPhone 12 Pro Max 上运行十分流畅，机器毫无负担感；值得一提的是，此前，我们在部分中端 Android 机型及旧款 iPhone 上运行游戏，也同样没有太大压力。
这不由让人想到北极光工作室总裁于海鹏曾经说过的一句话：
性能优化是《天涯明月刀》最为有自信的技术点之一。《天涯明月刀》在制作之初，无论实现的渲染效果有多出色，我们也始终把优化放在同等重要的地位。
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天涯明月刀手游多人团战画面
安柏霖同样为我们解密了天涯明月刀手游在性能优化方面的部分「不传之秘」。他表示，天涯明月刀手游面临的技术挑战，需要同时满足：
端游级别的精美角色；
3 千米视距的真实宏大场景；
500 人以上的团战；
既能在低中端手机上良好运行，更能在高端手机上尽显完美。
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远视距的真实宏大场景
为了达到这几点，天涯明月刀手游的技术团队在技术端做了许多工作，包括：
团队遍历当下前沿研发技术，穷尽在手机平台上可能实现的技术并将其落地；
图形方面，团队使用了端游级别的图形算法，光照材质模型，最终呈现出了端游级画质；
性能方面，团队率先在手机平台，将大型 3A 游戏技术落地，除前所述的 VirtualTexture 外，还包括《刺客信条》《战地》等游戏中的 GPUDriven 技术，并前所未有地大量使用了 GPU 通用计算（ComputeShader）、动态多线程等技术，最终达到了精美、流畅、不烫。
对于上述技术，安柏霖也为我们做出了详细解读：
1. 发挥全系手机性能——动态多核并行技术与 NEON 指令集
目前多数移动游戏，计算运行还是集中在少数核心上，所以会出现一个让许多玩家困惑的现象：明明 CPU 的核心多了很多，但是重度游戏还是跑不起来，还是跑不起来——这就是游戏对于多核心的应用不足。
天涯明月刀手游对并行计算极为看重，深度使用了动态多核并行技术，根据手机硬件的差异，将大量计算动态均衡地分布到各个核心上，进行并行执行。
因此，芯片的核心数越多，游戏运行的流畅度会等比提升。
我们知道，iPhone 12 Pro Max 的 A14 处理器，是性能更为强劲的六核处理器，因此，天涯明月刀手游的动态多核并行技术，便可以将动画、布料、特效、角色表情等计算任务全部展开并行，游戏因此便能更为流畅。
除并行技术外，天涯明月刀手游还采用了 NEON 指令集对各种算法进行深度优化，这种指令集同样能够让处理器达到事半功倍的效果。当然，更先进的 CPU（例如 iPhone 12）对于 NEON 指令集的支持会更加充分，从而再度提升了游戏的运行效率。
更好的并行性，更新更强的指令集，让天涯明月刀手游在比同类型游戏多 30% 的视距、物件、玩家的情况下，实现了更高的帧数与更低的手机温度。
2. 进一步提升游戏流畅度——GPU Driven（GPU 驱动管线技术）
此前，我们已经提到，天涯明月刀手游运用了Virtual Texture（虚拟贴图）技术，在保证高画质的前提下，也提升了游戏的流畅度。但游戏中，其实还有另一处隐藏更深的领先技术——GPU Driven。
众所周知，现在GPU的计算能力比 CPU 强很多，但其计算灵活性却不如 CPU 。这也就导致游戏的众多计算还是要在更弱的 CPU 上完成，因而才导致了不流畅、发热等问题。
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《刺客信条》宏大的建筑群
如何才能减轻 CPU 压力？以拥有众多华丽实景建筑（高资源）著称的《刺客信条》，选择在 PS4 上使用 GPU Driven 技术渲染大规模城市，并取得了卓越的成效。
GPU Driven 的机制，在于能够替代 CPU 做甚多工作，并在 GPU 端发起遮挡剔除，从而大量减少最终要处理的三角面数，在下图的视角下，可以减少至原始数据的 1/4，因此最终能够同时节省 CPU 和 GPU 的压力。
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未剔除场景
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CPU + GPU 剔除之后的场景，可以看到需要渲染的场景模块少多了
但同样因为高技术门槛，GPU Driven 尽管收获了不错的效果，此前也仅在主机和 PC 平台采用。
此次，天涯明月刀手游引擎则完成了 GPU Driven 管线在手机芯片上的首次实现落地，并基于 GPU Driven 概念的技术，将其应用于地形、地面植被和家园系统。这也就使得游戏在拥有大量资源的前提下，依然能够流畅快速地渲染，无论是载入还是游玩，都能达成极高的流畅度。
值得一提的是，iPhone 12 Pro Max 的 A14 芯片，其 GPU 能力更加先进，相对其他机型增强了 30% 的远视距的渲染效果与高达 50% 的速度提升，并能完成大量主机上才有的图形技术；天涯明月刀手游则实现了大量可以充分应用于其 GPU 特性的技术，大幅度提升了游戏的画质和流畅度。两者由此组成最佳拍档，贡献出了拥有更多细节表现的「顶级画面」。
这次 iPhone 12 Pro Max 与天涯明月刀手游的深度评测，是天涯明月刀手游上线斩获优异成绩后，技术团队首次深度剖析天涯明月刀手游的技术逻辑。
我们一方面感受到了天涯明月刀手游强大的游戏表现力，尤其在移动平台，这背后的无数技术细节、技术坚持、技术实力与技术视野。另一方面，也感受到了天涯明月刀团队的「积累」、「实力」与「野心」。
天涯明月刀手游的负责人杨峰（猫叔），接受采访时曾经说到「天涯明月刀是一个技术积累型团队，长线运营的产品对我们很重要，我们会坚持」，也展现出了这种「思考」。同时，他也提到「我觉得我们到目前为止积累得还不错，因此未来肯定也会尝试更有挑战性的产品」。这让我们不禁有了更大的期待。
这是最好的时代。新一代的游戏与硬件，一次次刷新着我们的认知能力和感受能力。但在视觉与感官的盛宴之后，不要忘记，所有更好的体验，从来都源于技术不眠。
