Xbox Series X：近距離目睹助力新世代遊戲體驗的強勁科技

幾個月前，我們公佈了 Xbox Series X，這是 Xbox 有史以來速度最快、功能最強大的主機，專為以作為玩家的您為中心而打造。當 Xbox 將於冬季上市之時，Xbox Series X 將為效能、速度和相容性設立新的標杆，同時讓您將您的遊戲進度和內容得以在四個世代直接傳承。

最近，我們與技術專家 Austin Evans 以及 Digital Foundry 一起，深入解讀為 Xbox Series X 提供強勁動力的諸多技術，並與團隊討論他們在定義下一世代遊戲體驗時所做的選擇。我們花了一整天的時間討論從遊戲主機的自定義處理器和延遲解決方案到向下相容性和視覺增強功能的所有內容。

（編者注：我們將在本文中使用一些首字母縮寫並討論技術，而不是每一次相關內容出現時都對其進行釋義。為此，我們建立了一個 Xbox Series X 術語表，其中包含許多這些術語和更多相關內容。我們將在適用的情況下對內容進行外鏈，您可以在此處檢視完整的術語表，以及我們在新的 Xbox 無線控制器上的功能以及團隊如何減少延遲）

新世代的 Xbox 由三個主要特徵定義：強勁、速度和相容性。讓我們來看看 Xbox Series X 是如何提供這三個標誌性的功能和技術的：

史上最為強勁的Xbox 主機

在 Xbox Series X 設計初期，團隊決心為廣大玩家提供效能最為強勁的 Xbox，這開啟了有關如何在下一代主機中定義「強勁力量」的一系列討論。在過去的幾代中，強勁的力量主要通過圖形創新來定義：從 8 位到 16 點陣圖形的過渡，從 2D 到 3D，從 SD 到 HD，最後過渡到 4K。

如今，遊戲玩家要求越來越多的遊戲以每秒 60 幀（fps） 的速度執行，具有高視覺保真度和精確、響應靈敏的輸入。開發人員已經提出了創造性的解決方案，如動態解析度縮放，以保持高影象質量的同時不影響幀速率，但這樣做通常是為了解決當前一代硬體和限制。隨著 Xbox Series X 的到來，這一切都即將改變。不過，這不僅僅是讓遊戲看起來更好。這也是讓遊戲體驗變得更好。

Xbox Series X產品管理總監 Jason Ronald 表示：「雖然 Xbox Series X 將顯著提高 GPU 效能，並憑藉硬體加速光線跟蹤等新功能重新定義和提升圖形技術。我們認為，新的世代將不僅僅由圖形或解析度定義。」

Xbox 團隊深知他們需要構建新世代的主機，可以以 60 fps 的幀率在 4K 解析度下執行遊戲，同時不會影響遊戲開發者的需求。我們的團隊還挑戰自我，在主機上提供一度被認為不可能的效能，包括為配置需求最為苛刻和最具競爭力的遊戲提供高達 120 fps 的支援。雖然團隊相信解析度和幀速率是創意決策，最好留給遊戲開發人員做出相關決定，但團隊希望確保全新一代主機的系統能夠支援遊戲大作、電子競技需求，以及獨立創作者的創新需求。

為了滿足這些需求，Xbox 團隊加強了與晶片製造商 AMD 的長期合作關係，AMD 在 15 年前開始與 Xbox 團隊就 Xbox 360 展開合作。AMD 半導體產品和技術公司副總裁兼高階研究員 Sebastien Nussbaum 談到了該團隊為 Xbox Series X 提供動力而構建的內容。

Nussbaum 專注於轉型設計和代際效能提升，因此，對於開發人員來說，「遊戲主機將最終成為技術創新的遊樂場。」這在很大程度上得益於定製處理器的原始功率，由 8 核 AMDZen 2 CPU 和 RDNA2 級 GPU 賦能。

這些下一代架構將效能提升到了新的高度，使開發人員能夠建立前所未有的逼真、沉浸式遊戲體驗體驗，同時能夠讓 AMD 團隊打造下一代 DirectX 生態系統，該生態系統將繼續推動行業不斷前進。

Nussbaum 表示：「Xbox Series X 是我們與微軟合作完成的 SOC (System on a Chip) 和 API 設計的跨世代飛躍，AMD 很榮幸能夠在這一壯舉過程之中成為微軟信賴的合作伙伴。Xbox Series X 將成為這一主機世代的技術創新領導力的標杆，並將在今年和明年在整個 DirectX 生態系統中不斷推廣創新。」

在 AMD 演示之後，技術研究員 Andrew Goossen 探討並分享將為 Xbox Series X 提供強勁實力的技術細節。我們在下方列出了完整的引數細節，大家可以參考我們先切的術語錶連結，檢視相關術語的釋義：


更多相關資訊，建議大家參閱 Digital Foundry 的深度解讀，以便更詳盡地從遊戲開發人員以及玩家的角度對相關的技術細節進行理解。

Xbox Series X 最為突出的（也是最容易引起玩家注意的）功能之一便是支援硬體加速 DirectX 光線跟蹤，它比之前的任何技術都更精確地實時模擬光和聲音的屬性。為了讓我們更好地瞭解這項技術如何直接影響遊戲，《我的世界》技術總監 Clayton Vaught 通過一個技術演示，介紹光線跟蹤是如何影響這款備受全球玩家青睞的遊戲的。



Vaught 在演示過程中從當前畫面效果切換到硬體加速 DirectX Raytraced 視覺效果，在預先構建的《我的世界》演示環境中來回切換，以展示由逼真的照明徹底改變遊戲的方式。物體投射的陰影會根據離物體的距離而柔化或銳化，而熔岩會發出溫暖的橙色光芒，逐漸消散，並對周圍的環境進行反射。甚至月亮也投射出自己的光線，穿過牆壁的裂縫，反射空氣中的粒子。光線追蹤視覺效果從根本上改變《我的世界》的遊戲體驗，讓玩家沉浸於一個更加現實的世界中。

對我個人而言，最令人印象深刻的功能是光通過透明物體（比如玻璃）的方式以及光映入玩家眼簾過程中色彩的變化。在穿過走廊時，光通過彩色玻璃為走廊打上了一道光鮮亮麗的彩虹。每一塊彩色玻璃都在地上投射出不同顏色的陰影。有時真正令人驚歎的時刻正來自最不起眼的物質：水。隨著光線追蹤功能的開啟，水變得完全透明，讓來自月亮的光通過它打到下面的玩家，並真實地反射出海藻在水波中搖擺。這確實是一個令人印象深刻的演示，帶來硬體加速DirectX光線跟蹤可以為《我的世界》帶來的遊戲體驗，這樣的方式是我以前無法想象的。

作為 Xbox Series X 的強勁效能展示環節的收尾，The Coalition 工作室技術總監 Mike Rayner 向我們展示了他的團隊計劃如何針對 Xbox Series X 優化《戰爭機器 5》。 該團隊演示了使用完整 PC 超高規格設定的 Xbox Series X 的《戰爭機器 5》技術演示，包括更高解析度紋理和更高解析度霧化效果，以及比 PC 超高規格所支援的接近原版配置 150% 的顆粒數。他們還展示了遊戲開篇動畫，現在在 4K 解析度下以 60 fps 執行（Xbox One X 上是 30 fps），這意味著從實時場景到遊戲的轉換非常流暢。


在其他一些領域也有一些明顯的改善。遊戲載入的速度非常快，團隊能夠開啟一些以往在 Xbox One X 版本需要關閉的功能。這包括接觸陰影（為物件提供額外的深度）和植物和草地上的自陰影照明，使每個場景都感覺更逼真。Rayner 還分享說，遊戲已經執行幀率超過已 100 FPS，團隊正在研究為多人模式實現 120 FPS 執行，為玩家提供前所未有的主機體驗。最讓人印象深刻的是什麼呢？這些內容現在團隊在短短几周內就可以實現。

The Coalition 團隊還宣佈，Xbox Series X 優化版本的 《戰爭機器 5》將隨著新主機的到來同時與玩家見面，購買了《戰爭機器 5》的玩家將免費獲得該遊戲的 Xbox Series X 優化版本。《戰爭機器 5》屆時將藉助「智慧分發（Smart Delivery）」功能為使用不同Xbox 主機的玩家提供屬於相應平臺的最佳遊戲體驗。

更加沉浸、全面提速

Xbox Series X 的下一個重要標杆就是速度，而速度又可以通過大量不同的方式來定義。現代裝置改變了我們對在體驗或應用程式之間切換速度的期許。我們大多數人希望能夠立即跳進一個體驗或繼續先前的進度。這對設計系統架構的團隊也有著深遠的影響，他們希望確保玩家能夠花費更多時間玩遊戲，減少遊戲過程中的等待時間。

有關速度的探索很大一部分圍繞著新增固態驅動器 （SSD）。我們已經達到了傳統旋轉驅動效能的上限，因此團隊知道他們需要在SSD 級 I/O 進行更多投入，以提供他們所追求的 Xbox Series X 體驗質量。這是團隊真正想要創新的領域，他們知道這可能是新世代的變革關鍵。但他們不希望 I/O 系統只是單純讓玩家的遊戲載入速度更快。

Xbox Velocity Architecture，具有硬體和軟體之間的緊密整合，是一個革命性的新結構體系，針對遊戲內容的流式處理進行了優化。這將解鎖在遊戲主機開發中前所未有的新功能，使開發人員能夠即時訪問 100 GB 的遊戲素材。Xbox Velocity Architecture 的元件都結合在一起，在實體記憶體上建立一個有效的乘數，從真正意義上改變了遊戲的體驗。


「如果說 CPU 是我們新主機的大腦，GPU 是心臟，那麼 Xbox Velocity Architecture 就是靈魂，」微軟 Xbox Series X 技術研究員 Andrew Goossen 表示。「Xbox Velocity Architecture 讓玩家的載入速度，總比上一次要快許多。這是我們新主機最具創新性的特性之一。它專注於徹底改變遊戲，創造更恢巨集、更引人注目的世界。」

這種技術升級的一大受益者是大型開放世界遊戲，玩家可以通過自己喜愛的方式和速度進行遊戲和探索。《最終幻想 XV》、《 刺客信條奧德賽》和《荒野大鏢客 2》等作品重新定義了這一代人對一個栩栩如生、充滿活力的世界的期望。

要使這些遊戲中的世界更具活力，感覺更壯闊，高保真世界需要強勁的處理能力和極快串流素材的能力來確保遊戲過程中的沉浸感不被打破（史詩級長度的電梯之旅或冗長的走廊開發者們普遍採用的後臺素材載入過度方式）。現在，開發人員還將能夠有效地消除關卡間的載入時間，或者建立真正意義上的快速旅行系統。

說到速度便不得不提延遲。

「競技遊戲玩家和最佳的遊戲體驗需要精確、響應迅速的控制，」Goossen 表示。「Xbox 團隊分析了從控制器到主機的整個端到端輸入管道，從主機到顯示器，我們要求自己不放過任何一個機會以進一步減少延遲，為 Xbox 的玩家提供最佳體驗。」


這一過程囊括了一系列全新技術的開發，如動態延遲輸入 （DLI），以及通過新增新的以遊戲為中心的功能（如支援 120hz、可變重新整理率 （VRR） 和自動低延遲模式 （ALLM）來幫助塑造 HDMI 2.1 規範。過去兩年來，該團隊還與業界領先的電視製造商合作，確保顯示生態系統為 Xbox Series X 的功能做好準備。

雖然單拿一個改進出來判斷很難注意到延遲方面的改進。但當它們全部加起來時，這一整合效應可產生更靈敏的操控體驗。

最後，得益於 Xbox Series X 提供的速度，玩家的遊戲體驗將大為改善。其中最引人注目的是載入時間，藉助 Xbox Series X 的處理能力，載入時間將大幅減少。

還有我們上次部落格文章中概述的全新快速喚醒技術。使用當前世代的遊戲主機，您可以恢復您玩的最後一個遊戲進度。然而，由於大多數玩家（平均）每月執行三到四個遊戲，Xbox 團隊希望讓玩家們能夠選擇輕鬆快速地在遊戲之間進行切換。使用快速喚醒，玩家可以通過按下一個按鈕恢復多個遊戲，立即跳回操作，就在您離開的位置，同時切換得多個遊戲。

由於遊戲狀態將直接儲存在系統的 SSD 中，因此在玩家關閉主機、完全拔下電源插頭甚至進行系統更新後，玩家的遊戲進度仍會保留。團隊中的一名測試人員拔下控制檯一週，然後進行了更新，並且仍然能夠繼續他離開時的進度，而沒有過長的載入畫面。

向下相容，代代相傳

Xbox Series X 的第三個也是最後一個標杆便是相容性。通過 Xbox One 世代，Xbox 團隊表現出了對於相容性的熱情和承諾，將玩家和他們最喜歡的遊戲置於團隊一切工作的中心。作為遊戲玩家本身，團隊深知，我們都有我們最喜歡的記憶，IP或遊戲作品，即便技術和遊戲設計繼續進步。我們仍然希望能夠時常回顧這些經典。

Ronald 說：「玩家群體對菲爾?斯賓塞在 2015 年 E3 上宣佈 360 向下相容性的熱烈迴應，是我作為 Xbox 團隊成員時的職業高亮時刻之一。」

對於新世代，Xbox 團隊從一開始就知道，他們希望在相容性上更進一步。這一願景影響了系統的設計，通過硬體和軟體的結合，團隊承諾確保 Xbox One 平臺上的數千個遊戲（包括 Xbox 360 和初代 Xbox 遊戲）在 Xbox Series X 上將表現得更好。

「團隊來找我們聊關於 Xbox Series X 的事。他們問『你能用更多的力量做什麼？』因此，挑戰就來了。他們給了我們Xbox One X，這就像是給了我們一個巨大的遊樂場，」向下相容首席專案管理主管Peggy Lo說。「然後，我們得到了Xbox Series X，之前遊樂場的比喻已經不夠用了，它就像我們有了一個完整的巨型主題樂園。」


玩家將看到 Xbox Series X 改進硬體對向下相容遊戲的益處，包括改進的引導和載入時間、更穩定的幀率、更高的解析度和更好的影象質量。相容性團隊還繼續實現更多全新的技術和創新，在 Xbox Series X 上執行時，我們可以使用這些技術和創新來進一步增強現有的龐大遊戲陣容。

Xbox 團隊致力於相容性和跨世代遊戲的理念，不僅玩家的遊戲能夠與玩家一起前進，而且玩家的 Xbox One 配件、遊戲進度也是如此。事實上，玩家的整個遊戲傳統將與玩家一起邁向新世代。

此外，Xbox 團隊還設計了全新的系統，以實現跨世代代多人遊戲，並引入包括智慧分發在內的諸多新功能，這確保玩家只需要購買一次遊戲，即可在玩家所選擇的任何 Xbox 主機上獲得該平臺所能帶來的最佳體驗。這將允許玩家在多個世代主機之間無縫切換。Xbox Series X 是有史以來速度最快、功能最強大的 Xbox 主機，專為以玩家為中心的主機世代傾力打造。我們這次針對 Xbox Series X 提供支援的一些設計決策和技術的深度解讀能夠解答玩家對於新世代主機的一些疑問，並對於今年的冬季有所期待。


來源：篝火營地
原文：https://gouhuo.qq.com/u/t/13378vj