突破極限：在《地平線西域禁地：炙炎海岸》中開創新氣象

Horizon的世界廣闊無際且雄偉壯麗，擁有鬱鬱蔥蔥的地景和浩瀚無垠的天空。Guerrilla的團隊開始創造這個世界時，各個部門的開發人員都費煞思量，希望為這個世界帶來如臨其境的生命力。對Guerrilla的大氣團隊來說，這代表要以栩栩如生的雲朵填滿天際。

這項工作為了《地平線西域禁地》而歷經了進化。而現在，在〈炙炎海岸〉中，亞蘿伊將翱翔在比以往更令人嘆為觀止的寫實天空之中。

方法

「說到地平線，我們會想像的是如開闊的海洋一樣無邊無際的景象，雲朵和太陽在難以測量的距離向下彎曲接觸到地平線。」Guerrilla首席特效師Andrew Schneider說道。「開放世界遊戲為開發人員帶來了類似的挑戰。我們如何增強體驗，讓玩家覺得自己身處在一個可能無窮無盡的環境中？」

提出問題是一回事，將其分解成一項項的技術任務又是另一回事。

在2010年代初期，電影和動畫的視覺效果開始使用立體渲染來創造雲朵。在遊戲中，這種技術的渲染時間太長了，無法以適合互動的畫面播放速率呈現高品質的成果，但開發人員知道它具有顛覆性的潛力。

隨著硬體的革新，這種狀況開始發生變化。在2015年PlayStation 4推出新型號之後，Andrew與Guerrilla的首席技術程式設計師Nathan Vos合作。他們共同開發了高效率的開放世界立體雲朵系統，成果可在《Horizon Zero Dawn》中看到。精巧細緻的雲朵將亞蘿伊的世界描繪成一個充滿希望的美麗世界。它能支援一天中時間的變化和逼真的動畫，營造出充滿活力且栩栩如生的世界。

這為團隊奠定了基礎，供日後的《地平線西域禁地》更上一層樓。

進化

在遊戲中，雲可以幫助傳達情緒。伴隨著盎然的綠地、清澈的海水和崎嶇的山崖，Horizon的雲朵為世界點綴了情感。為了實現這一點，雲朵不能只是遠在亞蘿伊頭頂上方的一縷縷白色，還需要動感、多樣性和清晰度。

「我們從參與透光主義運動的藝術家那裡尋找靈感，例如19世紀的畫家Albert Bierstadt。這些畫家掌握了雲朵與下方土地之間的相互作用，利用光線和細節創造空間，營造出張力十足的風景畫。」

「為了在3D中重現這種效果，我們必須開發一種方法來為雲朵建模。在《Horizon Zero Dawn》中，我們探索了創造雲景的各種方法。立體像素是可以建造立體3D雲的方塊。我們實際上製作了一個雲朵模擬器，並嘗試即時渲染3D『立體像素』資料。」

「但從技術上來說，這在當時還為時過早。」Andrew回憶道。「硬體和軟體的開發還沒來到適當的階段。因此，我們決定以一種高效率渲染的方式為雲朵建模，這種方式仍能產生高品質的成果，但建模所需的勞力多於模擬。」

解決方法是繪製固定的雲層而非個別的結構。但這道程序需要擴展，才能支援在《地平線西域禁地》中新增的飛行坐騎。

在續作中，Andrew與Nathan為《Horizon Zero Dawn》中使用的基本系統升級了渲染品質，將其擴展為支援新型的霧狀雲，可供玩家在低空飛行時穿過其中。這實現了令人驚嘆的大氣效果，例如帶有不祥渦旋動態和內部閃電效果的超級風暴。現在，雲朵也展現出個性，會隨著緊張氣氛而隆隆作響。

下一個技術挑戰

順理成章地，下一步就是繼續為《地平線西域禁地：炙炎海岸》革新這個系統。為了這款擴充內容，團隊運用立體像素技術，以及遊戲世界各處的許多其他技術改良，強化了遊戲體驗。

「我們為《Horizon Zero Dawn》和《地平線西域禁地》開發的雲朵系統很快，因為它們沒有將雲儲存為3D物件，而是儲存了根據有限2D資訊建立3D雲朵的指令。PlayStation 5可以處理更大的資料集。因此，在《地平線西域禁地》告一段落後，我們便著手編寫一個立體像素雲朵渲染器的原型，它可以達到我們的品質標準，並且讓玩家真的能飛過非常細膩精緻的雲層。」

讓玩家在地面上與高空中時都能實現效能與品質之間的平衡，是一個雄心勃勃的挑戰。不過這套原型沒有白費，成功在低空與高空區域產生了高密度的動態成果，這是一項藉由辛勤努力與PlayStation 5的強大功能實現的壯舉。

但是創造單一雲朵，和打造整個雲景之間還有很長的一段距離。

Andrew建立了他所謂的「科學怪人雲景」（Frankencloudscapes），也就是巨大的雲層結構，這樣就可以像地形建模師處理地景那樣來處理天空。如此一來，雲景既是背景元素，也是可探索的環境。

為了使這項設計在〈炙炎海岸〉所需的規模下也能運作，Guerrilla組成了一支特別小組來克服飛越雲層的挑戰，這是對效能與品質的真正考驗。Andrew與Nathan合作，並找來了資深首席技術程式設計師Hugh Malan。

他們遇到的第一個障礙是技術上的難題：如何處理超大量的立體像素資料？

「我和Hugh將這個問題劃分開來解決。我開發了一種方法，來取用低細節立體像素資料並在渲染時加入細節。同時，Hugh則致力於壓縮資料，以便能更快從記憶體讀取資料。這兩道程序共同使渲染3D立體像素雲朵的速度大幅提升。」

「但還是不夠快。」Andrew回憶道。「這個過程中成本最高的部分是計算雲朵打光，這本身也是個複雜的問題。為了解決這個問題，Nathan設計了一種方法來將渲染時間縮短到適用於標準和高畫面播放速率模式的速度。」

「這也是一種最佳化反而讓視覺成果變得更好的罕見情況。這讓我們能將雲對雲的陰影投射到更遠的距離，進而提升真實感。到了這個階段，我們已經有了一種方法，可以從地面渲染立體雲朵，也可以在空中靠近雲朵處渲染。」

第二個挑戰是平衡。「即時圖形工程師必須想辦法平衡品質與效能。」Andrew繼續補充道。「在處理方面，品質越高通常成本就越高。因此，每次我們提升雲朵的品質時，就需要以成本等同於目前雲朵系統或更低的方式進行。」

為了找到這種平衡，資深首席技術程式設計師與圖形工程師James McLaren幫助團隊了解程式碼在PlayStation硬體本身上的低階運作原理。他的專業知識使他們能針對PlayStation 5將程式碼最佳化，來充分利用硬體。「James的貢獻在開發的早期階段至關重要，使Guerrilla在製作過程中突破了極限。」Andrew回憶道。

最後，這些努力累積起來，就提供了令人驚嘆的體驗，讓玩家可以在雲景中翱翔穿梭，視覺效果就像底下的地面一樣精準且多變。一切都能在日翼者背上盡收眼底。