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使用 CPU 增强《Star Trek™:Bridge Crew》的虚拟现实沉浸感

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简介
一般而言,CPU 通常不是影响游戏中震撼的沉浸式场景的主要因素。过去,少数游戏将设置呈现给玩家,允许他们调整 CPU 使用,但是许多开发人员认为针对不同的硬件等级实施基于 CPU 的多层系统有些得不偿失。通过与 Ubisoft 的 Red Storm Entertainment* 工作室的通力合作,《Star Trek™:Bridge Crew*》得到了明显改进,我们的目标是借助本文纠正该误解。在虚拟现实 (VR) 细分市场中,环境交互、增强的物理模拟和摧毁的结合为游戏锦上添花,延长了玩家在游戏中花费的时间,增强了他们对游戏的兴趣。鉴于 Oculus* 所需的低端硬件规格,清除根据全球最低规格定制 CPU 工作的想法变得越来越重要。使用可用的系统资源增强动态性和沉浸感将帮助您创建理想的游戏,同时允许尽可能多的玩家访问,我们进行了前所未有的简化。

本文将向您逐一介绍《Star Trek™:Bridge Crew*》中实施的所有 CPU 密集型特性,提供用于使用基础系统的指令。后面的章节简要介绍了对于每个性能层级,认定 CPU 工作过量的标准。最后一部分展示了如何轻松设置 CPU 性能类别,以自动检测最终用户的硬件等级。

《Star Trek™:Bridge Crew*》通过 Unity* 创建,后者将是本文的重点,但是所有概念也适用其他引擎。

请观看以下视频,查看关于运行这些效果的游戏的详细对比。
《Star Trek™:Bridge Crew*》中的 CPU 密集型特性图片描述
舰桥破坏 结合了物理粒子刚体物理和实时全局照明 (GI)

Sparks
图片描述
概述
USS Aegis 的舰桥是游戏的主要焦点之一。几乎所有游戏环节均要求玩家在舰桥中完成,因此,显然应在舰桥中应用绝大多数 CPU 任务,从而为玩家带来超值的体验。大部分时间均消耗在改进舰桥的各种摧毁顺序,将强度元素添加至场景。例如,舰桥被摧毁后,大块碎片飞出,火光在墙壁和地板上飞溅,火势蔓延,照亮了周围物体,并不是从光源直接照射。
什么原因使它成为 CPU 密集型任务?
破坏舰桥充分使用了 Unity 的实时刚体物理、带有大量小粒子的粒子系统(启用碰撞支持)以及各种火焰和火花效果创建的实时全局照明 (GI) 更新,它们可在可用 CPU 内核上扩展。生成了在破坏事件中使用刚体物理的各种碎片对象,激活高端效果后,粒子数量大幅提高。添加了面向粒子的全局碰撞支持和碰撞基元,内含用于创建火花跳跃和分散行为的详细信息。添加了其他使用 CPU 的 Unity 粒子特性,以增强场景,如使用子发射器为火球或火焰添加拖尾。舰桥破坏粒子在屏幕覆盖尺寸中保持较小的外形,以将 GPU 影响降至最低,同时实现预期的外观。破坏事件发生时,某些光源和放射面将闪烁以模拟电源中断。光源闪烁且舰桥上的火焰激活后,更新 GI。下面,我们将进入每个系统,了解如何单独使用它们。
概述
云尾制造了敌方战舰和 Aegis 通过太空时搅动尘埃的假象,增强了沉浸感。太阳闪焰通过将玩家目光从天空盒移开,使玩家认为自己身处遥远的太空,实现了相同的效果。
什么原因使它成为 CPU 密集型任务?
云尾与太阳闪焰使用了脚本化的粒子行为,该行为要求使用主线程上的脚本单独更新粒子。从循环数百个粒子到循环数千个粒子以及通过脚本更新属性占用了大量 CPU 时间,但是支持粒子的自定义行为,这是 Unity* 提供的即购即用普通粒子系统属性无法实现的。请记住,目前必须在主线程上完成,以防止系统像前面提到的粒子碰撞系统那样使用过多内核。请继续关注 Unity* 在 Unite Europe 2017 大会上提到的全新 C# 工作系统,后者将通过扩展 Unity* API 优化脚本代码中的多线程。

是否内置于 Unity*?
云尾和太阳闪焰使用了 Unity* 的粒子系统,但是 Red Storm Entertainment 通过编辑脚本,确定粒子如何随时间的推移而移动和改变。尾流效应使用一个粒子系统,从战舰的若干发射器点发射粒子拖尾。单个拖尾内粒子的大小和生命周期取决于它的发射器。拖尾粒子在世界空间内发射,但是发射器点一直附着于战舰,以确保在战舰转向与倾斜时也能从正确位置发射。定制粒子行为脚本在战舰后面添加虚拟“吸引器”对象,该对象通过随机振荡拉回附近的粒子,穿过云层时向战舰后面的拖尾引入湍流。太阳闪焰也使用吸引器行为向外散开粒子,或在向外发射粒子后,将其拉回太阳表面。以下简单示例展示了如何使所有粒子飞向世界起源点。图片描述
图片描述
摧毁战舰

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