【本文由小黑盒作者@亚妮艾丝于03月16日发布，转载请标明出处！】
今日，数毛社推出了《侠盗猎车手 V 》PC版的分析视频。在开头，测试员用了两个“finally”感叹，在经历了数年时间，《侠盗猎车手 V》PC版终于迎来了“次世代”更新。在此次更新中，PC版加入了本世代主机的玩法升级、拓展内容以及在PS5版的画质升级。此外，PC版还进一步超越主机版，新增了独有的RTGI（（RT（Ray Tracing）：光线追踪，GI（Global Illumination）：全局光照））的功能，这一功能极大地提升了游戏的光影质量。对此，测试员将详细介绍光线追踪如何增强游戏图形技术，而在后半段，测试员将提供此次更新的技术可能与《侠盗猎车手 VI》有共同之处的线索。
由于《侠盗猎车手 V》发布已将近12年，且初版是在PS3和Xbox 360的游戏主机限制下开发完成的，测试员认为此次更新对该作的改进是有限的，尽管加入RTGI会带来显著的改变，但由于游戏本身的年代限制，它仍然存在一些局限性。不过，测试员认为在PC版中加入的光线追踪技术极大地提升了游戏的照明质量，这一点在户外场景中尤为明显。
在RTGI推出之前，《侠盗猎车手 V》也跟其他游戏一样存在问题，动态昼夜系统和有限的硬件性能意味着在模拟间接光照方面只能做到一定程度，而 Rockstar 选择以一种独特的方式来实现间接光照。根据Adrian kurz的调查，《侠盗猎车手 V》会从玩家摄像机的位置实时生成立方体贴图（Cube Maps，一种纹理映射技术，通过将环境光或反射信息存储在一个虚拟立方体的六个面上，来模拟三维空间中的光照或反射效果），这类似于赛车游戏中的做法。这种技术可以为游戏提供实时反射效果，比如用于车辆的表面或粗糙材质的间接光照。通过使用过滤的立方体贴图，游戏不至于让阴影漆黑一片。
然而，问题在于，立方体贴图实际上只能从一个固定的点来捕捉光照信息。因此，《侠盗猎车手 V》中所有阴影区域往往显得灰暗，任何不在阳光直射下的区域通常会呈现出一种灰蒙蒙的浅色，甚至几乎是浅蓝色。
而在开启RTGI后，原本显得灰暗的阴影区域通过太阳光产生的反弹光照以及由此产生的间接阴影，极大地改变了游戏的整体视觉效果。测试员通过多种对比图，直观比较了未开启光线追踪和极限光线追踪模式的效果差异。
未启用光线追踪
极限光线追踪
由于原本的材质和模型相对简单，因此许多本应具有反射性的表面却完全缺乏反射效果，这导致游戏在某些时候仍然缺乏光泽感。光线追踪反射或镜面全局光照仅适用于经过特殊标记的材质，例如非常闪亮的材质。
在下图中，可以看到在不使用光线追踪的情况下，窗户表面呈现出两种不同的反射效果。在最右侧，可以看到一种镜面反射特性的材质，因此反射效果非常清晰。而在中间分界线的左侧，窗户表面采用了粗糙的材质，反射效果较为模糊。
这种反射效果通常在一个有限的范围内运行，这意味着即使是那些有一定光泽的材质，也只能得到粗糙的反射效果。比如下图的瓷砖地板上有一种略带光泽的材质，它的光泽在立方体贴图驱动下，旁边的小屋和箱子看起来像是不自然地悬浮在空中。这是因为立方体贴图只能从一个固定视角反射环境，无法真实地表现周围环境的细节。而在开启光线追踪后使小屋和箱子与地面更好地融合，使它们看起来不再漂浮，整个场景也因此显得更加自然和真实。
测试员认为，《侠盗猎车手 V》中的反射效果比现代支持光线追踪反射的游戏要少，这主要是因为游戏的材质。《侠盗猎车手 V》并没有真正进行一次大规模的PBR材质（一种基于物理规律的渲染技术）更新，而这种更新本可以与光线追踪技术相辅相成，进一步放大其效果。
PC版本《侠盗猎车手 V》比主机版有了很大改进，光线追踪甚至出奇的全面，测试员无法想象这只是为了一个平台所作出的努力，他认为《侠盗猎车手 V》PC版的独特的RTGI实际上最初是为《侠盗猎车手 VI》而开发的技术，通过在PC上的《侠盗猎车手 V》的RTGI可以预览到《侠盗猎车手 VI》照明技术。通常情况下，当一款游戏的光线追踪功能仅限于特定平台时，开发者往往会对其功能进行一定的限制。例如在《消逝的光芒2》的RTGI仅适用于太阳光而不适用于其他光源，在《巫师3》的本世代更新中，RTGI并不是基于像素计算的，而是通过探针粗略地应用到场景中，所以会导致了一些视觉上的瑕疵。
而在《侠盗猎车手 V》里的RTGI并不会跟上述例子一样受限，它更加全面，不仅适用于固定光源而且还能处理汽车上的移动光源。测试员使用了一个远光灯照射到墙上的例子，在没有光线追踪的情况下环境会保持奇怪的黑暗，而开启光线追踪时，汽车大量的反射光会照亮场景，甚至在柱子后面形成间接阴影，这说明《侠盗猎车手 V》里的RTGI可以从可以从任何光源捕捉反射光并且能够保持反射光的连贯性和稳定性。这项技术并不容易实现，R星投入了大量精力，使得阴影反射光的效果非常精细，而更廉价、易集成的探针系统无法实现如此精细的间接阴影。
未启用光线追踪
极限光线追踪
这项RTGI技术还能展现反射光在角色模型上的效果，下图可以看到阳光照射到女性角色的淡蓝色外套后，反射光投射到她脸部下侧的效果。这种效果在《侠盗猎车手 VI》中同样可见，阳光照射到Lucia的囚服后，反射光投射到附近的床上，并进一步反射到 Lucia 的脸部下侧。
而《侠盗猎车手 V》RTGI的另一个细节是与发光材质的结合效果非常出色，测试员认为这也是《侠盗猎车手 VI》的技术。比如在停车场的标志采用了发光纹理，所以它们才会发光。在传统的光栅化渲染中，很难甚至不可能准确地捕捉发光材质的光照效果。因此，开发者通常会在每个发光纹理前手动添加点光源来模拟发光效果，在左侧和右侧的发光纹理前分别放置白色和红色点光源，而这些只是具有衰减效果的圆点光源，而且不投射阴影，因此显得非常奇怪。而当开启 RTGI 后，场景中的发光表面会被当作完整的光源来处理，带来更加细腻和真实的光照效果。这一技术效果在《侠盗猎车手 VI》的预告片中得到了体现，俱乐部粉红色的灯光柔和地投射到附近角色身上。
未启用光线追踪
启用光线追踪
这两个技术细节让测试员难以想象R星将如此强大的技术仅应用于单一平台。更重要的是，RTGI需要高性能的GPU。事实上R星确实在GPU方面进行了优化，并采用了一些巧妙的优化策略。其中一个例子体现在阿尔法剪切纹理（用于处理具有复杂形状或不规则边缘的物体（如树叶、铁丝网、草叶等）的技术）的使用上，特别是在处理树木和植被的反射时，树木和植被的细节会被精确地表现出来。在性能方面，这没有必要实现，通常使用的是漫反射技术，所以R星在使用阿尔法剪切纹理时跳过了透明度测试，从而显著优化了性能，唯一的缺点就是植物的间接阴影显得很块状。
测试员表示，游戏在RTX 4060、DLSS 3 、1440P、画质模式下，即使开启极限 RTGI 和光线追踪反射，也能在城市密集交通中以稳定的 60 FPS 运行，所以RTGI和其他光线追踪对GPU的负担不是很大。那么对于使用同样技术的《侠盗猎车手 VI》是个好兆头，但是光线追踪反射技术的一个主要问题是，它在CPU的性能开销较大。例如，使用 RTX 4060 显卡时，如果搭配高性能的 CPU（如 Ryzen 7 7800X3D），在开启RTGI和光线追踪反射时，稳定达到 60 FPS。然而，如果搭配性能较低的 CPU（如 Ryzen 5 3600），情况就完全不同，在游戏中快速移动时，帧率往往会受到CPU限制，通常低于 60 FPS，大部分时间在 50 FPS左右，有时甚至更低。帧时间也会变得更加不稳定，导致即使在支持 VRR的显示器上，画面也不够流畅。因此，RTGI对GPU的需求较低，但对CPU的需求较高，这可能是《侠盗猎车手 VI》在主机上仅支持 30FPS 的原因之一。
最后，测试员表示PC版的RTGI显著提升了游戏的视觉效果。通过与游戏主机版的对比，可以看出独特的RTGI技术非常强大，在GPU端的性能表现非常出色，但对CPU的性能需求较高。他认为《侠盗猎车手 VI》在游戏主机上仍将以 30FPS 运行。
