為什麼現在的遊戲容量越來越大?

  本文編譯自PC Gamer,原文作者Tyler Wilde 。

  對於程序員來說,遊戲製作完畢到正式發售之間的這段時光可謂無比煎熬:他們往往得冒著猝死的風險拚命幹活;這段地獄馬拉松般的時光在英語中有一個專門對應的名詞——「crunch」。不過就在幾年之前,「crunch」這個詞還沒有這個意思,它的原義是指發售前的遊戲整理工作本身:想要把遊戲整個塞進一兩張DVD盤,還得能在100GB(甚至更小)的硬碟上舒服地運行,程序員們就得對超額的數據進行處理和剔除。這個數據整理工作,在以前就被稱為是「crunch」。

  「crunch」一詞的詞義變化也反映了遊戲容量近幾年產生的變異。長久以來,電子遊戲一直受到傳播媒介的制約,在二十年前就是如此——1993年,一款名為《神秘島》的遊戲獲得了空前的成功,而在當時這款容量「巨大」的遊戲之所以能夠順利推廣,還得歸功於20世紀末剛剛開始普及的CD-ROM光碟機。但到了2004年雙層刻錄光碟發明時,情況卻悄然發生了變化——就在雙層DVD誕生的同一年,Steam平台橫空出世,再加上寬頻網路的普及,漸漸地已經沒有任何物理媒介能和數據下載同場競技了。另一方面,脫離了桎梏的遊戲容量也開始瘋狂增長,只有玩家的帶寬和硬碟空間才能對它稍加限制,於是乎100+GB的遊戲就此誕生——這下子就連藍光光碟都容不下它了,遑論幾張小小的雙層DVD呢?

  如果你還在用「小水管」,或是沒來得及升級硬碟,現在恐怕就只能「感受悲傷」了。對於那些受流量限制困擾的玩家,不斷膨脹的遊戲容量無疑更是一件尤其糟糕的消息。若要改善「困難戶」們的遊戲體驗,恐怕只有縮小遊戲容量(至少別再增加了)或是選個好點的ISP唯二解決方案。不過在與幾位遊戲開發者交談之後,我可以非常自信地說:遊戲容量肯定不會縮小了,它只會一步步膨脹地更大。

到底是什麼在佔據你的硬碟?

  文件容量暴增,音頻文件可謂「功不可沒」(儘管它並不是最最主要的「幕後推手」)。音頻的解析度(採樣率)取決於開發者想要展現何種聲音,舉例來說,Tripwire使用的武器聲是44kHZ的音頻,人物語音則是22kHZ的音頻。不過,這個事例其實也已經是2006年的陳年往事了,那時候Tripwire剛剛發售《紅色管弦樂隊:東線41-45》,這還是Steam平台上發布的第一批第三方遊戲。

  時至今日,開發者們已經用上了5.1環繞立體聲音頻還有單聲道音頻,而這也是遊戲容量膨脹的原因之一,不過更簡單明了的成因恐怕是:遊戲包含了比以往更多的音頻文件,實際上這一點造成的影響反而還要更大。隨著遊戲產業的進步,我們對高保真音頻和遊戲角色配音的期望值早已和十多年前不可同日而語,開發商對音頻文件的數量和質量自然也得格外上心。

  另一方面,視頻的解析度也獲得了大幅提升。在並不那麼遙遠的過去,我們還在看640*480的過場動畫,而如今大牌廠商們卻動輒就能砸出4K高清的震撼畫面——且慢,我們不能忘了視頻的容量是可以進行高倍壓縮的。Stardock公司的首席開發者Nathan Hanish就指著H.264視頻編碼告訴我:「對視頻進行1500x的壓縮並不是什麼無法實現的難題。」

  由此來看,儘管高質量音頻、高解析度視頻對於催肥遊戲「居功甚偉」,但單靠音視頻的變化並不足以解釋自2000年來我們所遭遇的容量爆炸現象。事到如今,我們可以確定,造就100GB大遊戲的「罪魁禍首」正是貼圖。近年來,貼圖的解析度和視頻一起「攜手共進」,但與視頻不同的是,貼圖不堪程序員們的辣手壓縮:儘管現有技術的確可以做到對圖片的高倍壓縮(就比如以jpg的格式),但壓縮後的痕迹也非常明顯。再拿前文中提到的Stardock公司的老哥Hanish的話說:「[DDS]圖像必須用上對GPU很友好的內存布局,它們只能用本地block compression壓縮演算法,也因此最多也就只能做到8比1的壓縮。」

  除此之外,貼圖還變得越來越複雜了。Tripwire Interactive總裁約翰·吉布森就表示:「在2005年的時候,你手頭有一個貼圖,它就只是一個貼圖,就算後來人們把它稱作漫反射貼圖,它也還就只是一個貼圖。但等到了下一世代,事情可就大不一樣了:擺在你眼前的有漫反射貼圖、法線貼圖,還常常會有鏡面貼圖。所以,顯存和內存提升帶來的不僅僅是更高解析度貼圖的廣泛運用,與此同時你還得為每個對象製作三種不同的貼圖。」

  廠商們這麼費心地製作貼圖,其實就是為了給一個個網格圖「梳妝打扮」。而這些個網格圖也不復以往。依然以Tripwire公司的遊戲為例:在2006年,《紅色管弦樂隊1》發售時的容量是2.6GB,當時的玩家們都覺得這遊戲大的難以接受(「我們的補丁包一超過100MB就引得玩家們抱怨連連,」總裁吉布森回憶說)。在這款遊戲發售時,聲音文件只佔了327MB,環境網格和貼圖獨佔1.4GB。再看看9年後發售的《殺戮空間2》,本作的聲音文件只有1.1GB,相比幾年前變化並不明顯;那麼環境網格和貼圖的增長倍數又如何呢?說起來也是相當嚇人,幾年不見,它們已經變成了17.4GB的「龐然大物」。

圖為《殺戮空間2》各類元素的容量,注意其中.TEX文件的大小

  「如何以最快的方式讓你的遊戲變得更美?提高貼圖解析度就是一個好辦法。」吉布森說道,「不管你製作的是什麼遊戲,先用最高的解析度來製作內容,然後再根據內存的要求進行降質即可。而在當下,隨著內存不斷擴容,人們製作的貼圖解析度也越來越高。」

  研究一下Stardock公司2003年至今的遊戲演進史,同樣可以看出類似的趨勢。最初Bink格式的視頻佔了《銀河文明1:終極版》絕大多數的比重;到了2011年,貼圖在《銀河文明2:終極版》遊戲中的比重上升到了15%;四年後發售的《銀河文明3》中,貼圖的比重又上升了5%。最後再看一下他們2016年發售的新作《奇點灰燼:擴展版》:貼圖的分量一下就實現了飛躍,達到了整整60%!

  當然,貼圖也並非是唯一的「元兇」。首先,一些遊戲就沒有3D渲染意義上的「貼圖」,另外一些遊戲中高解析度視頻分量很足,這也會導致它們的容量大為增加。除此之外,可執行文件、幾何體、可再發行組件包等等諸如此類的一切東西也都在不斷增長。但是「貼圖的增長比例是快速翻倍的,它代表著(迄今為止)絕對最多、比重最高的增長領域。至少,在Stardock的產品中是這樣的。」Hanish如是說。如果你對此真的非常不滿,再看看眼前苔痕青青的岩石、斑駁的牆紙、清晰地能看清雀斑的人臉吧。怎麼樣,是不是氣消了不少?

為什麼它們能比其他遊戲大那麼多?

  遊戲容量的問題有時會讓玩家們感覺很困惑:為什麼《巫師3》和《彩虹六號》,一個是開放世界RPG,另一個是多人FPS,它們的容量就能一樣是50GB呢?實際上,玩家們在比較時可能混淆了「體量」和「容量」——儘管「一個世界」、「上百小時的劇情」給人留下的印象非常深刻,但它們和遊戲容量並不存在直接的關聯。大片由地形幾何結構組成的平原和反覆利用的草場貼圖在你硬碟中所佔的空間並不像你感受到的那麼「大」,而遊戲中那些極為精細的槍械建模也不是你在屏幕上看到的那麼「小」。

  再舉個《NBA 2K17》的例子。這款遊戲容量有66GB之多,大的驚人,那麼為什麼NBA球場這塊「巴掌大」的地方能比《巫師3》中一整個世界還「大」呢?首先,每支球隊的每個球員都有自己的人物建模和貼圖,而且還原度還相當之高。相比之下,很可能《巫師3》包含的獨特人體和面孔就要少得多得多。在我提出這個話題時,Stardock的Hanish也指出:《NBA 2K17》里有著超大量的動捕動畫數據。

  除此之外,想深究一款遊戲的遊戲容量,還得再從以下幾個問題入手:這款遊戲中包含了多少視頻?音頻又有多少?它們壓縮了沒?《泰坦隕落》在安裝完畢之後容量高達48GB,這是因為其中包含了大量的未壓縮音頻(這是為了減輕CPU負載)。我們可以做出一個這樣的假設:在重生工作室的眼中,相比更小的硬碟容量,恐怕針對處理器的優化更能贏得顧客的青睞。

為什麼不把東西全都壓縮一下?

  48GB的《泰坦隕落》下載下來的安裝包其實「只有」21GB,而這也表明整個安裝包肯定是經過了高倍壓縮。於是問題來了,為什麼其他遊戲就不能也壓縮這麼多呢?這裡我們也只能反向推測一下:之所以《泰坦隕落》安裝之後容量有48GB之多,主要原因就是其中包含的大量音頻文件,而這也就讓高度壓縮成為了可能。

  說來說去,話題又回到了那些「討人厭」的遊戲貼圖。根據前文的推論,我們已經確定了貼圖就是遊戲容量整體增長的「罪魁禍首」,也正如Hanish所言:貼圖是沒辦法被過度壓縮的。不幸的是,它們同樣不能在下載時先做高倍壓縮,然後再在安裝時轉碼,這是因為這個過程「對CPU和內存的要求高得苛刻,只有在工作室才能真正實現。」Hanish如是解釋道(隨後他又補充說:「轉碼某些類型的dds要比其他種類容易的多」)。

  我並不是說發行商們不會對遊戲進行壓縮(Tripwire的總裁吉布森告訴我,Steam就會對遊戲進行壓縮,再在下載後解壓)。但是,如今的開發者們的確也不再需要咬牙切齒地極力減少下載安裝包的容量;對每種數據都進行壓縮是不切實際的,再者,削減遊戲容量也不像以前那麼「生死攸關」了。

  Oculus VR的程序員Tom Forsyth曾為PC/Dreamcast/Xbox平台開發過遊戲,根據他的回憶,在上世紀90年代到21世紀初這段時間,為了讓遊戲能被塞進光碟,程序員們都得對遊戲進行修修剪剪(也就是我們文章開頭提到的「crunch」)。他曾經專門做了一些實用工具來比對未壓縮/壓縮過的遊戲貼圖,從而快速確認哪些貼圖在壓縮後的狀態還能接受、哪些又該保持原有狀態不壓縮。他也得反覆追查重複的貼圖還有其他不必要的零碎冗餘。在StarTopia公司工作時,Forsyth甚至還發明了一種屬於他自己的音頻壓縮格式,而這都是為了解決音樂文件存在的問題——更驚人的是,這一切工作還都是在遊戲發貨的一周前完成的。而解決這一切問題——有時候哪怕是在最後一分鐘才解決,也是絕對必要的,因為它直接決定了「你的遊戲能/不能裝進一張光碟」這樣生死攸關的大事。

  時至今日,程序員們依然也還在努力讓遊戲少佔一點空間(Hanish向我描述的流程多多少少和之前都基本一致),不過鑒於即便多出200MB也不至於讓你的遊戲在發售時擱淺,Steam也不可能因為你的遊戲比別人更大就抽成更多,於是時至今日,廠商們也不再會在開發過程中訂立硬性的容量要求了。如果削減1個GB的容量就會導致延期發售,或是導致修復bug和優化遊戲的人手不足,那麼廠商往往就不會再去花功夫縮減遊戲容量了。

相比縮減遊戲容量,還是查修BUG的優先順序更高

  Forsyth對於這項工作心得頗深:「crunch就是一個無底洞,你可以花上幾年時間來修剪這堆東西。但是沒人會花這個時間。更別說容量問題也只在遊戲發售前才顯得有那麼點存在感——那麼你是不是願意專門跳票一個月來削減20%的下載包容量呢?毫無疑問這可是血虧的買賣,根本沒人會做這種蠢事。」

  我走訪的所有開發者無一否認此事。實際上,只要時間足夠,一款遊戲的容量被削減成什麼樣都是有可能的——至少從理論上來說它是可以達到某個較低的極限值。但是,削減50MB的遊戲容量對於一款30GB的遊戲來說真的那麼重要麼?吉布森指出,考慮到遊戲在發售後還會越來越大,這一點就尤為值得三思了;《殺戮空間2》在發售後就也還在不斷加入新地圖、新皮膚、新道具,那麼拚命地在發售前削減它的容量真的有必要嗎?

  2D遊戲和刻意使用低多邊形數量、低解析度貼圖的遊戲依然會保持一個較低的容量下限,例如《星露穀物語》下載容量就只有462MB。而相對的,《極限競速7》下載容量高達96.5GB,事到如今,也沒有跡象顯示遊戲容量上限的上升勢頭會就此停步。

  「這個故事深刻地教育了我們:快去買互聯網服務供應商和硬體廠商的股票!」吉布森開玩笑說。不過事實也差不多如此。為了讓我們手頭配置愈發良好的硬體派上用場,開發人員也會用上質量越來越高的音頻、視頻、幾何體和貼圖,而這也同樣意味著遊戲會越來越大。我們別無選擇,唯有抱緊網路服務供應商的大腿。不過話說回來,至少我們硬碟里這些大大大大遊戲看起來都是鋥光瓦亮的,這一點就足以讓人心滿意足了。

作者:明鏡Mirror

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