为了让你流畅地体验 VR 游戏，开发者都干了啥事？
消费级 VR（Virtual Reality，虚拟现实）设备的最新目标是实现每秒 90 帧的运行帧率。如果不想因为游戏中的画面抖动而感到眩晕，你需要能够以每秒 90 fps 的速度渲染两张高分辨率图像的设备。因此，游戏公司 Frontier Developments 近日公布的《精英：危机四伏》的 VR 配置要求是非常高的。Frontier 表示，玩家需要拥有搭载 16GB 运行内存、英特尔 i7 四核 CPU、英伟达 GeForce GTX 980 显卡的电脑，才能让《精英》在 VR 设备上流畅运行。
Frontier 工作室的创办者和 CEO David Braben 明白这一配置要求是很高的——仅仅是购买 GeForce GTX 980 显卡就需要至少 500 美元。不过 Braben 在开发者中还是处于强势地位：他的 Frontier 工作室是目前唯一一个开发了无需修改配置文件或开启开发者模式就能够官方支持 VR 设备的游戏的 3A 工作室（《异形：隔离》，学着点）。《精英》即将发布的 “地平线”2.0 扩展包正面向现有玩家进行半公开测试。“地平线”2.0 扩展包提升了标准，并在 Oculus Rift 以外添加了对 SteamVR 平台的支持，这意味着，你现在就可以用具备平顺的头部运动识别功能的 HTC Vive 体验以 90 fps 运行的《精英：危机四伏》了。
《精英》是目前 PC 游戏玩家能够享受到的最高级别的 VR 体验，相信我，我已经在家里的 Oculus Rift DK2 ——它连接着一台在任何参数上都能满足甚至超过《精英》要求的高性能游戏电脑——上玩过所有支持 VR 设备的 PC 游戏（我只有一个 980ti 显卡，因为各种原因，《精英》的可升级连接接口还无法正常工作）。Braben 向我解释道，《精英》对 VR 的支持是一系列直觉与设计迭代的复杂融合后的结果。
（图片来自：Ars Technica）
“因为我们既是玩家，同时又是游戏开发者，所以我们——特别是开发团队的成员，都非常希望这款游戏能够支持 VR。”Braben 说道。《精英》的游戏界面在设计早期就已经成型，能够无缝兼容头戴式显示器的交互逻辑——转动头部就可以调出附加的控制面板界面。在经过很短时间的开发后，《精英》的早期试验版本（Alpha）就已经兼容 VR 设备。这一版本的《精英》一开始就能像 Braben 设想的一样，让玩家的游戏角色与玩家的身体同步运动，比如坐下或操纵控制器，以及最简单的交互，即玩家的活动仅仅是能转动头部。
“我们从中学习到了非常有价值的经验，” 当谈到他们在《精英》的 Alpha 版本中加入对 VR 的支持时，Braben 这样说道，这一更新甚至比 Oculus 发布 Oculus Rift DK2 套件的时间更早。“以下所有的问题，都会对游戏的体验产生巨大影响——人们会对什么东西感到不适？如何定义真正好的体验？什么东西是自然的？你应该把重点放在哪里？”Braben 还向我们透露，《精英：危机四伏》使用 Frontier 内部开发的 “眼镜蛇” 引擎而非其它专利技术，可以更加容易地收集和处理反馈，方便开发团队在每一次游戏升级中优化对 VR 设备的兼容。Braben 举例称，从 Xbox One 移植版的优化中学到的东西被用于 VR 版的改进和速度提升。
（图片来自：YouTube）
让游戏的体验更加舒适
如果想要防止玩家大脑的前庭系统产生不适感，稳定的视觉参照物在游戏中必不可少，比如驾驶舱或操作面板。不过 Braben 表示团队发现了另外一些用于出色的 VR 设计的方法，比如消除玩家视野中的快速移动或振动。让静坐玩游戏的玩家与游戏世界中不断移动的角色产生体感上的分离或许最容易让玩家感到头晕。
“在现实世界中你坐在沙发、椅子、桌子上，在游戏中同样如此，”Braben 表示这才是避免头晕的方法。“在游戏世界里，当角色身边的物品开始移动，但你的肉体却没有产生与之匹配的运动时，大脑就会发出 ‘警告信号’，”Braben 继续讲述他在使用索尼 Project Morpheus 试玩游戏 “The Deep” 的体验。在游戏中，他被关在了沉入海底的笼子里，受到大白鲨攻击。Braben 在游戏中的流畅体验被大白鲨的猛烈冲撞打断，给他的视觉施加了非常强劲的冲击。在这一游戏情节中，Braben 的视觉系统接收的信息完全不符合他在现实世界中的状态，让他产生了呕吐感。
“你的肉体并没有感觉到你在游戏中扮演的虚拟角色受到的剧烈振动。从个人来说，正是这种割裂感让我不想再经历这样的事情了。” 他说道，“所以，我们在开发《精英：危机四伏》的时候变得格外小心。举个例子，我们发现驾驶舱处于稳定状态，但在一瞬间产生的快速移动会让你感到恶心。”
（David Braben，图片来自：Ars Technica）
“从这一方面来说，我认为 90 fps 会给游戏体验带来很大的区别，” 他说到了消费者版本的 HTC Vive 和 Oculus Rift 将运行帧率提升至 90 fps。“延迟效应就是从游戏角色开始移动直到你的视觉系统产生相对反应的时间差，这是另一个非常关键的游戏要素。以上所有做法都是让游戏体验尽可能地好。”
要实现出色的 VR 游戏体验，这些要素是不能强行附加上去的。“你要对它们有一定的概念”，Braben 继续与我们探讨在游戏中整合虚拟现实的问题。Braben 所说的 “困难部分” 存在于开发者关注的任何 VR 头戴设备或 SDK。“最困难的部分是让游戏的内容以正确的方式呈现，优化帧率以达到或接近 90 fps，这很重要。相比 75 fps，这是非常大的进步。” 他说，75 fps 是 Oculus Rift DK2 更新前的运行帧率。
90 fps 的要求让所有的事情都变得更加复杂，迫使开发者在游戏的物理系统和计算逻辑的升级速度方面做出即时的决策。
“这个要求将所有的事情都推向一个更高的层次——确保你的游戏主循环不会低速运行”，他说。“因为，虽然你不会在平整的大屏幕上轻易察觉这些细节，但是在头戴式显示器上会表现得更加明显，因为当你转动头部时，你能够察觉游戏的物理系统是否与你的身体同步运动。我们尝试用其它方法解决这个问题，因为这的确会提高计算机的负荷。”
那不是卫星…… 等等，那好像真的是一个卫星
尽管 2.0 版 “地平线” 扩展包有着非常大的底层改动，比如添加了对 StreamVR 的支持，但是最为显著的升级是星球着陆。自从游戏的众筹阶段开始，许多《精英》的长期粉丝就开始迫切期待增加这个功能。在 “地平线” 扩展包中，玩家终于可以降落到卫星和星球上了。不过，目前来说，降落地点限制为没有大气层的卫星和星球。扩展包还添加了地面漫游者（被称作 SRV，意思是 “地面侦察车”），玩家可以驾驶它在星球地面上探索，还有一系列新的星球任务。这个扩展包将会增加一个掠夺和制造系统（这个系统的基本形态已经出现在 “地平线” 上，但是，在 “地平线” 测试版之后的某个阶段，这个系统将会得到大幅度扩展。）
（由玩家驾驶的 SRV 正在星球上行驶，图片来自：Ars Technica）
所有这些都需要更高端显卡的支持，而且，Braben 承认说，相比 “地平线” 之前，如今游戏引擎带来的渲染压力要高很多。当然，VR 使得事情更加复杂。
“实际上，在星球表面上，我们面对着更严苛的渲染要求，特别是当你靠近大量飞船或者自己的基地时，” 他解释说，“我们加入了许多有趣的东西，玩家们更愿意聚集到一起了。我已经看到十几辆飞船和 16 辆 SRV 全部碰撞到了一起。这些事情，加上所有的星球和阴影，带来了很大的渲染压力。”
总的来说，Frontier 对 “地平线” 扩展包测试版的走向是满意的。作为游戏的 “2.0” 版，它代表了《精英》未来开发的路径。无大气层的星际着陆，配合上掠夺和制造，这些都会扩展现有的基础系统，让玩家从不同的地方收集资源、建造物品、修理飞船的部件。以后，游戏还会增加 “多乘员” 的扩展，允许玩家邀请他人进入自己的驾驶舱，分享多余的座位；同时，游戏还会出现飞船发射的小型战斗机，或许就是由其它玩家来控制的。在更为遥远的将来，第一人称模式会出现，玩家能够在自己的飞船上走动；Frontier 还会逐渐升级星球着陆功能，允许玩家在有大气层的星球上着陆。
（图片来自：Ars Technica）
虚拟现实的选择
目前，大家普遍猜测 HTC Vive 和 Oculus Rift 消费者版会在 “2016 年第一季度” 上市。我的最大疑问是——我觉得任何一个想要玩 VR 的玩家都会有的——应该选择哪款设备。摄影界有个谚语——最好的相机是你随身携带的那一个，因此，这个问题的答复最有可能是：最好的 VR 设备是你能买到的那一个。不过，我们仍然询问 Braben，Frontier 是否有选择一款特定设备，或者 VR SDK 的计划。他的回答让人耳目一新。
“我的希望是，” 他说，“游戏将尽可能支持更多的头戴式显示屏，从内部来说，我们的引擎不会有什么变动。Oculus SDK 仍处于不断的变动中，因为 Oculus 正努力准备着 1.0 版的发布，不过，Braben 注意到，在进行一些修改后，Rift DK2 能够与 StreamVR 兼容。当然，StreamVR 也是支持 HTC Vive 的。”
（一台 Anaconda——玩家可以在游戏中操纵的最庞大的飞船之一，图片来自：Ars Technica）
Frontier 的官方态度是，在游戏发布之日，玩家在 Rift 和 Vive 上获得的体验是 “非常接近的”。虽然硬件上会有一些不同，不过 Braben 对两款设备都充满热情。他再次强调，一开始的时候，“最好” 的选择或许就是你能首先买到的那款设备。（像我这样的狂热分子或许会买两款设备。）
在提供给玩家的体验方面，让 Braben 最为兴奋的是一点是将玩家从驾驶舱座椅的束缚中解放出来，不过，这显然会带来一系列 VR 上的新挑战，包括消除让玩家老老实实坐在椅子上，由玩家主观设置的 “安全网”。实际上，如今的《精英》里，佩戴 VR 设备的玩家完全可以在现实中站立起来——尽管游戏人物不会与你一同站起，但你的视角能够完美的配合你的身体运动，你也可以在飞船的驾驶舱中自由走动（受限于你 VR 设备的电线长度和动态追踪摄像机）。
“要实现这一点，我们必须在幕后做大量准备，” 他说。他提到的是让玩家站立这一看似简单的事情。现在看起来，这已经足够好了，但是，让人感觉好才是关键所在。我们期待着试玩，无论我们首先拿到的是哪一款 VR 设备。
本文全文译自 Ars Technica，原文标题 Ars talks with David Braben on the challenges of making games for real VR。作者 Lee Hutchinson。游戏公司 Frontier Developments 的 CEO David Braben 在这篇文章中向记者展示了他们在促使《精英：危机四伏》这款游戏兼容 VR 设备时遇到的困难，以及他们的解决办法。爱范儿积木、麦玮琪翻译出品。
题图来自：《精英：危机四伏》
