Xbox系列S vs射线追踪:到目前为止的故事
地面上的支持很少，但未来是有希望的。
从理论上讲，Xbox S系列的功能与x系列一样丰富。它基于相同的基本RAM、存储、CPU和GPU技术——这当然意味着它具有光线追踪功能。您完全可以在系统上获得RT加速，就像任何其他基于RDNA 2的硬件平台一样。实际上，这有点复杂。S系列拥有普通的4TF GPU和不足的10GB RAM，这使得在控制台上实现复杂的光线跟踪效果具有挑战性。最近的大多数游戏在系列S上都缺少光线追踪，即使它们在系列X和PS5上添加了一种或多种效果。
S系列光线追踪游戏是如此稀缺，即使是在两年之后，你几乎可以用两只手数出有意义的实现。据我统计，平台上总共只有15款游戏使用了硬件或软件光线追踪技术，尽管我们可能遗漏了一些低调的游戏(也许还有《Gears 5》风格的基于屏幕空间的全局照明)。虽然RT游戏的多样性可能不存在，但这并不是说在S系列上没有软件，光线追踪不是体验的关键——据估计，有三种体验的技术在初级Xbox上是正确的，并且工作得很好。
Metro Exodus Enhanced Edition就是一个突出的例子。每像素的RTGI是非常高质量的，逼真的阴影场景，并确保一切看起来接地和正确的游戏世界。灯光的一致性让人印象深刻，这比大多数依靠预先计算解决方案的游戏都要好。像人物这样的动态物体尤其令人印象深刻，光线丰富而接地气。与上一代前辈相比，它的改进非常明显。《Metro Exodus》在之前的主机版本中也使用了实时照明系统，尽管硬件只能提供相对基本的GI通行证。RTGI完全改变了游戏的整体外观——事实上，我们看到的是一个60帧的游戏(尽管它可以在非常低的内部分辨率下运行)，这是游戏的另一个显著方面。
折衷方案并没有特别突出，但如果我不得不吹毛求疵，如果你仔细观察，在较暗的地方会有一些相当明显的光线追踪噪声。RTGI适用于低功耗平台，因为你根本不需要太多分辨率就能产生好看、稳定的效果。这意味着X系列上的光线追踪实际上看起来并没有那么好，即使从技术上讲，它的RTGI通道的分辨率是s系列的几倍。视觉伪影和噪声略有减少，而更高的基本分辨率确保了图像不那么模糊。
RTGI列车继续在《堡垒之夜》中行驶。去年年末Epic的大逃杀游戏使用Unreal Engine 5.1进行了更新，同时也对资产，树叶，当然还有光线追踪进行了重大升级。在S系列中，我们获得了软件Lumen RTGI的支持，这是一种结合了基于sdf的光线跟踪和屏幕空间GI技术的RT解决方案，可以产生令人信服的实时间接照明。
实际上，它看起来很有说服力。每个区域都是光滑和丰富的光线，尤其在裂缝和内部空间中突出。《堡垒之夜》色彩丰富的世界产生了许多有趣的灯光场景，因此RTGI具有增强但令人愉悦的外观。《堡垒之夜》的旧照明系统很简单，主要是实时的，只有最基本的GI系统，基本上每个镜头都有明显的改进。系列S固有的主要妥协又归结为解决方案。Lumen的软件RTGI在当前主机上的分辨率仅为1/16，这似乎不太适合S系列及其720p级内部渲染目标。但同样，RTGI即使在减少像素数时看起来也很可靠，并且照明仍然感觉足够准确，可以在系列S上产生出色的结果。
不过，降噪在这里只能做这么多，所以在依赖间接照明的较暗区域，斑点噪声模式是一种常见的景象。此外，其他当前平台上的RT反射也消失了，取而代之的是一种不太稳定但仍然好看的屏幕空间技术。系列S在这里做得很好，产生了一个非常令人满意的RT实现。
虚幻引擎5在2021年底发布的《黑客帝国觉醒》样本中首次在主机上亮相。这只是一个演示版本，并不是完整的游戏，包括8分钟的电影序列和一个可探索的开放世界城市区域，尽管最终结果太好了，不能排除在本文之外。系列S获得了完整的光线跟踪处理-基于硬件的RTGI，加上光线跟踪反射，以及在选定时刻的RT阴影。最终的视觉效果看起来令人难以置信，特别是在开头的过场动画部分，任何看过的人都应该非常清楚。但是，一旦你在开放世界中完全控制了光线追踪的一致性和质量，就会变得很清楚。
RTGI为游戏提供了稳定、逼真的照明，甚至在角色模型和桥梁底部等艰难的地方。这比《堡垒之夜》等游戏更加微妙，但仍然非常有效。反射看起来也很棒，添加了详细的、透视正确的反射，使用其他技术实时表示这些反射非常具有挑战性。S系列又一次从其他主机版本后退了一步，尽管没有任何明显的功能削减。RTGI的质量有点低，但它不是太明显-噪音不是一个分心，尽管RT变得更加详细，你可以暂时打破它通过接近速度，虽然这在其他主机平台上也很明显。
反射更明显地降低了。与系列X相比，BVH中的游戏表现形式有所缩减，使用了简化的纹理和模型。不过，只有在仔细检查时，而且只有在没有屏幕空间信息的情况下，它才真正引人注目。漫反射表面显示了一个更有意义的质量打击，有一个混乱和有点不稳定的解决方案，尽管这些主要是基于屏幕空间的反射，所以RT不是那么多的责任。
我的第二组S RT系列游戏可能看起来很奇怪，但本质上它是卡普空游戏的四组:生化危机2和3重制版，生化危机7和8。所有包装非常相似的光线追踪技术的适当命名为RE引擎。从本质上讲，这些游戏提供了RT反射加上有限形式的RTGI，这基本上解决了某些照明错误和存在于现有烘焙GI解决方案中的问题，而没有完全替换它。
反射质量根据环境的不同而有很大的不同。光线充足的室外区域暴露了BVH的简单性，并且看起来比其他使用的屏幕空间反射和立方体地图技术更糟糕。但室内空间通常看起来还不错。在我看来，《生化危机》的第三人称重制更好地利用了这种反射，以及它们的人造城市类型环境。RT分辨率很低，而且所有游戏都有很多杂音，所以结果可能会很混乱。
GI产生了更微妙但值得赞赏的改进照明精度。一些使用栅格化照明的光线泄漏已经被修复，并且光线确实在某些场景中有更真实的传播。这在较小的几何图形上是很明显的，否则会缺乏准确的反弹或表现出奇怪的阴影。烘焙GI在这些游戏中的大部分看起来都很好，RTGI在修复更明显的问题方面做得很好，所以它是一个可靠的解决方案。
在我看来，S系列处理RT相当有效，相对于X系列的反射质量受到了适度的打击，但在其他方面看起来足够令人愉悦。不幸的是，这确实有一些严重的性能影响，这使得RT与其他主机相比，它的吸引力要小得多，因为其他主机对帧率的影响不那么明显。
我的第三个分类是虚幻引擎4的游戏。UE4具有易于实现的RT功能，这意味着相当多基于上一代虚幻引擎技术的游戏在主机上使用了光线追踪。其中绝大多数在系列S上放弃了RT，但也有少数例外。地狱之刃:塞娜的牺牲在2021年获得了RT增强，这也将RT的橄榄枝延伸到了S系列的发布中。这里的光线追踪反射看起来相当详细，并呈现干净的边缘，没有屏幕空间的伪影。
主要的问题是《地狱之刃》大量使用了雾和体积照明，这在用于计算RT效果的BVH结构中似乎没有得到任何近似。这意味着屏幕空间的反射在很多时候看起来更准确。X系列在这里也遇到了同样的问题，产生了一些混合的光线追踪结果。显然，如果相机定位在锐角，SSR可以被遮挡，但在其余时间，屏幕空间结果通常看起来相当或更好。
在我看来，《Deliver Us The Moon》的RT执行也不尽如人意。这款独立太空益智游戏在主机上使用了RT阴影，混合了基于光线追踪的阴影与传统阴影地图和烘焙阴影。RT阴影看起来确实很有趣，并且以一种非常具有挑战性的方式用典型的实时阴影图技术来表示。但在游戏中许多光照情况下的实际阴影应该看起来更漫射，比如从近距离光源或散射源(如大气漫射太阳)投射出来的阴影。这些模板风格的阴影相对便宜，并且确实为一些较小的物体添加了不错的阴影覆盖，但我更喜欢传统的阴影技术。
另外，似乎有一个错误，角色阴影基本上不投射在RT打开，这看起来很难看。开发人员确实报告说RT反射也存在于当前的主机上，但在我的测试中，无论是在系列S还是在系列X上，我都找不到任何证据。
《小噩梦2》有一些不错的光线追踪，尽管它相当微妙。在两种视觉模式下，RT反射似乎都是启用的。在性能模式下，质量确实受到了很大的影响，但这两个选项都没有反射本身中可见的去遮挡伪影，这表明使用了RT技术。游戏最初的Xbox系列版本只有SSR，但RT似乎随后被打了补丁。这款特殊的游戏使用了少量的反射，但具有相对较少的光滑表面。我必须玩到一半才能弄清楚RT功能是否被启用，因为在医院级别之前RT功能几乎不存在。而且摄像头有半固定的视角，这将最大限度地减少典型的SSR问题。
观察者:System Redux在S系列上也有RT反射，尽管它们似乎只适用于非常光滑的表面。场景覆盖不是很好，尽管偶尔的RT高光确实增加了演示-你仍然可以在这里获得60fps的游戏。
最后一个分组由具有奇怪或新颖RT实现的唯一标题组成。《孤岛危机重制版》引领了这一阵营，基于软件的RT反射实际上首次在最后一代主机上亮相。光线追踪在这里看起来还不错，尽管它往往需要一秒钟或两秒的运动后凝聚。RT的范围和覆盖范围都非常有限，但对于基于软件的光线追踪来说，结果令人惊讶地强大。
最近的两款F1赛车游戏——F1 2021和2022——也有光线追踪功能。RT阴影和反射在这两个标题中都有，但只在赛前热身部分和F1 2022的“我的地方”功能中出现。在游戏过程中，没有任何RT。《极限竞速5》也采用了类似的方式，在特定时刻设置了光线追踪功能。通过在游戏的质量模式下进入Forza Vista汽车查看器，你可以看到精确的车身RT反射。结果是崇高的，但不幸的是，这并不能扩展到游戏玩法，它依赖于车辆反射的实时立方体地图解决方案。
最后我们有看门狗军团，它具有RT反射的选项。这实际上是S系列上更强的RT实现之一，精确的反射添加到光滑的表面。有一些明显的质量妥协-反射遭受相当多的鬼影和混叠，这是特别明显的车身。此外，RT退回到一个基于立方体映射的解决方案，以实现遥远的细节。不过总的来说，信号覆盖范围很稳定，在伦敦街道上穿行时确实会有很大的不同。
因此，我们已经证明了RT可以在Xbox系列S上运行，而且它可以是革命性的。看到一个4TF GPU制作出《地铁出埃及记》、《黑客帝国觉醒》或《堡垒之夜》的质量，这是相当了不起的壮举。然而，光线追踪是一个非常苛刻的过程，这显然是在S系列等更有限的硬件平台上的一个因素，但更大的问题是系统上缺乏RAM。10GB的RAM(其中大约8GB可供开发人员使用)几乎没有空间来存储复杂的加速结构，而这些结构使得实时光线追踪成为可能。bvh会占用大量内存区域，而S系列在很多情况下没有多余的空间。RT可以在控制台上有效地交付，但显然需要做大量工作才能实现。
最终，这意味着我发现大多数支持光线追踪的游戏并不支持S系列的功能。像《控制》、《赛博朋克2077》、《切尔诺贝利人》、《毁灭战士:永恒》、《侠盗猎车手5》和《银河护卫队》等游戏在S系列中都没有光线追踪功能，这与X系列和PS5不同。光线追踪在微软当前的初级机器上是相对罕见的，只有少数优秀的游戏有效地利用了光线追踪技术。
而那些使用了RT的游戏通常不使用它也能获得更好的体验。RT和完全栅格化模式的30fps和60fps在主机上是非常典型的，如果有选择的话，我很少会选择基于RT的质量模式而不是60fps性能的替代方案。《生化危机》在这个问题上尤为严重，光线追踪模式的帧率不稳定，只有30-40帧。当然也有例外——比如华丽的《黑客帝国觉醒》，或者60fps的《地铁出城记》和《堡垒之夜》——但比起光线追踪，享受更低的输入延迟和更流畅的动画通常是一个更好的选择，因为光线追踪通常不会给演示带来革命性的改进。
也许这种情况将来会改变。对于性能更高的模式或较弱的硬件，一些光线跟踪技术(特别是RTGI)需要大量工作才能与非光线跟踪回退一起使用。如果一款游戏是围绕RTGI设计的，那么开发人员就必须找到一种方法在Series S上运行这种技术，无论他们必须付出多少努力或做出多少妥协。如果需要的话，其他RT效果，比如那些取代SSR和SSAO等屏幕空间跟踪技术的效果，更容易在系列S构建中剥离，但是大量使用逐像素RTGI将很难在不完全破坏S上的视觉表现或做大量重复工作的情况下进行替换。所以最好假设使用RTGI的游戏可能会在S系列中保留这些影响，即使这意味着在其他地方进行削减。
那么，在这个全面的概述结束时，我们还剩下什么呢?S系列是一款支持光线追踪的主机——但除了一些亮点(其中一个是演示版本而不是游戏)之外，它在现有软件中显然表现平平，主要原因是GPU性能较差，内存和内存带宽受限。话虽如此，看到硬件和软件RT在虚幻引擎5上的成功部署还是令人振奋的。虽然这并不是每个正在开发的UE5游戏都可以使用的模板，但至少可以证明S系列可以在下一代的主要中间件上实现。
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