面对游戏移植，Switch的性能还有得“榨”吗？
本文来自微信公众号：游戏时光VGtime（ID：VGTIME2015），作者：箱子，题图来自：视觉中国
对于大型游戏移植到 Switch 后的效果，大多数玩家都是持保守态度的，相信也是因为我们见识过太多糟糕的项目。前不久登陆 Switch 的《天外世界》，就由于严重的画面阉割，加上渲染距离和载入速度等令人无法忍受的问题，被“数毛社”Digital Foundry 拿出来好生批判了一番。
更不用说之前的《方舟：生存进化》，本来在电脑上都运行得不怎么利索，到了 Switch 更是一幅瘆人的景象，不仅整个画面糊成一团，植被数量也遭到大幅削减。所谓木椟在前，Switch 并不适合第三方大作的想法，顺理成章的散播开来。
但换一个角度，移植从业者又是如何看待这一点的？
从过去的各方言论来看，在他们眼中，这台机器应该还有不少没能发掘的潜力。比如凭借着将《巫师3》带到 Switch 而声名鹊起的 Saber Interactive，绝对就是在“不看好”情况下获得意外收获的厂商之一。
一年之前，很多人还把《巫师3》登陆 Switch 当成一个愚人节笑话，虽然这款游戏并非以极致的画面见长，但至少达到了 3A 内容公认的及格线，也算是一道难以逾越的门槛。倒是 Saber Interactive 的 CEO 马修·卡奇一直相信他的团队能够克服挑战，CDPR 后来同样提到移植的过程“并未遇到特别的难题” 。
正因如此，玩家们有时肯定会感到困惑。为何同样体量的游戏，有的带到 Switch 后能成，有的搬运过来却不忍直视。要深入这个问题，不妨先从几个知名移植团队的经历说起。
大团队的洞察
根据 Switch 版《毁灭战士》参与者之一迈克尔·特劳布的说法，一些看似不可能的项目，其实都是严格评估后才开始动手的。
至少他所在的 Panic Button 会提前做好规划，其中有个专业术语叫做“尽职审查” ，牵扯到移植需要多长时间、有没有足够的资源，以及希望达到什么样的水平。真正比较难处理的，是画面和优化两方面都不能做出极端妥协，特劳布对此的评价是：“10 帧的华美图像？失败！30 帧但却无比糟糕的画面？失败！”
Panic Button 的实力如何暂且不做评价，但之所以敢放出如同喜剧电影台词一般的狠话，估计是背靠整个团队过往的经验。Iron Galaxy 在承担《上古卷轴5》的移植工作前，同样不怀疑这款游戏能够在 Switch 上运行。仔细想想，毕竟它只是一部来自 Xbox 360 和 PS3 年代的老作品。
之所以抛出这些同行的掌故，是因为他们大抵上和 Saber Interactive 的想法差不多。马修·卡奇回忆起移植《巫师3》时踩的坑，一直认为自己没有将 Switch 的全部潜能激发出来 —— 虽然并不是从一开始就察觉到了这一点。
如果扒一扒 Saber Interactive 的背景，与 CDPR 的合作是有先兆的，这家工作室不仅承担过《巫师3》的 4K 任务，而且还在引擎技术方面有一定的造诣。
只可惜《巫师3》最早在 Switch 上测试时令人一言难尽，以每秒 10 帧的速度运行就算了，内存占用还超出机器上限的 50%，50GB 的身板也很难塞到卡带里。
为了提高帧数，他们最初的思路是大刀阔斧的“硬砍”游戏特性。关闭动态光影、移除环境遮挡，甚至减少了 30% 的 NPC 数量 —— 结果帧数上去了，原来的韵味也丢了，这才让领头的卡奇反思项目方向。他后来在一次采访中提到：
“我们意识到这些东西对于游戏体验是非常重要的，特别在减少了 30% 的 NPC 数量后，有人抱怨诺维格拉德和陶森特“太空了”。
我们不得不重新改回来，然后找到创造性的优化来提高帧率，比如游戏中的动画、人工智能、渲染、布料模拟等等。在这样的情况下，主要思路转变为保留需要的东西，而不是决定牺牲什么。”
例如，消除阴影往往是提高帧数的一个有效方法，但单纯删除某个特性却是不过脑子的。调整方向后，Saber Interactive 发觉现成的阴影解决方案在 Switch 上并不好用，于是转而采取“静态阴影+光照贴图+动态阴影”的混合替代方案。
如果你接触的游戏够多，大概清楚“静态阴影”和“光照贴图”对算力没那么高的要求，打个不恰当的比方就是在屏幕里多塞几张图片，它们不会随着光源角度的不同实时产生变化，不仅大幅降低了性能需求，如果肯花心思调整，在固定环境下倒也可以贴近原始感官。
另一个工作重心是室外环境中占据视觉注意力 50% 的花花草草，移植团队也重写了生成和渲染植被的算法，改变了树木、灯光和阴影的细节级别。一言蔽之，主要就是要围绕着 GPU、CPU 和内存不断挖掘潜能，一点一点向主机的底线推进。这不仅可以实现出乎意料的效果，也提供了一种探索 Switch 性能的思路。
Switch 上的《巫师3》，可以看出草木细节确实降低了不少，但远景借助贴图还是有不错的呈现
与常规意见相左，Warp Digital 的技术总监斯图尔特·米勒对此还有个更激进的看法，他认为要解决 Switch 的 GPU 问题有“太多技巧了”：
“如果是画面上的问题，我们往往可以优化着色器和几何图形，使其更适合 Switch，最终目标是使游戏和原始形态看起来相同或尽可能接近……
重新架构系统（程序如何调用内存，如何将图形任务分配给 GPU，以及如何利用硬件特有功能）足以使游戏达到目标帧数，这也意味着作品本身的表现力可以完全没有变化。”
这种莫名的底气，也许是源于他们以前将《奥博拉丁的回归》和《渎神》带到 Switch 的经验。而从上述的案例来看，判断是否榨干了机器性能，对于开发者来说更像是一个相对概念。
移植工作能否顺利展开，以及他们所寻求的目标，主要还是看在优化上有没有找到一些更巧妙的方法。机器本身的局限性是固定的，有一批机灵的团队找到了适合自己的门路，也有人碰壁后只能采取不过脑子的暴力方法，因此才造成了移植质量参差不齐的局面。
小作坊的启发
当然，大厂请得起 Saber Interactive 和 Warp Digital 这样的专业团队，小作坊就不一定了。在“榨干”Switch 这件事上，小作坊的标准虽然降了一级，但并不代表硬件要求较低的中小型游戏不会碰壁。
独立游戏的作者想要将作品带到 Switch，一般会有比较长的摸索过程。
《远星物语》的开发商就因为 HTML5 的游戏架构，最初笃定自己的作品不可能登陆 Switch，除非是“老母猪能上树”。这虽然牵扯到个人的能力问题，但他们后来又在粉丝的催促下开始重新研究代码，突然才发现有些东西是搞得定的，活活上演了一出“真香”的打脸戏码。
而斯特林·塞莱佛的经历更加曲折。在着手《禁忌艺术》（The Forbidden Arts）的移植工作时，他没想太多便采取了“腰斩功能”的暴力方法。当时还算了一笔细账：
初版在 Switch 上只能跑到 13 帧，删除抗锯齿后达到 23 帧，把所有的法线贴图、高光贴图、反射贴图和细节贴图剔除后变成 32 帧，大幅降低分辨率后逼近 41 帧~43 帧……计划看上去很“美好”。
禁忌艺术
结果折腾了一大圈回过头来，游戏的画面已经大打折扣了，但还是没能达到目标帧数。实际上，《禁忌艺术》在 Xbox One X 和 PC 的运行环境下，使用了高抗锯齿，高分辨率阴影，动态照明、后期处理、以及大量的定制材质和着色器，这些东西在 Switch 都没有进行相应的优化，完全可以围绕着它们做一些对效果影响不那么明显的文章。
原版游戏里的草木不失为一个好例子，波动的叶子使用了一种自定义着色器，树木还带有动画效果，占去了很多资源。
《禁忌艺术》中针对树木的“切割着色器”
但其实在创建对象时，可以利用漫反射着色器（无需考虑光线角度）和不透明材质来提高帧数。只是由于重画素材要浪费不少时间，塞莱佛才用了一些取巧的办法，比如安放一堆“广告牌树”（Billboard Trees）来替换画面远处的模型。它们由 2D 图形叠加起来以伪造成 3D 效果，这些元素放到远处中是很难看出来的。在 Switch 的机能限制下，近景和远景的区分对待变得相当重要。
与此同时，他还意识到影响游戏加载时间的最大敌人不是图形而是音频，重写了代码后，音频被直接储存在场景中，再加上一些额外的 CPU 调用，这款游戏最长的读盘时间从 36 秒瞬间锐减到 11 秒。
不难发现，使用“静态元素”来代替“动态元素”，可以说是解决 Switch 移植问题（甚至是所有移植问题）的惯用手法。
作为一款主打环境破坏的游戏，《X变体：防御》（X-Morph: Defense）中就有很多组成建筑的物理块，被打爆后需要设备渲染大量多边形，对 Switch 来说负载非常大。于是，开发团队转头定制了所有可破坏对象的静态版本。
通过模型替换、代码优化，以及纹理和声音的压缩，使得这些东西的内存占用量减少了 30%。再加上为声音、粒子、GUI、视频和保存文件分配静态内存的手法，系统因残留内存碎片而浪费资源的问题得到了解决，由此充分利用了 Swich 的性能。
顺带一提，不是所有麻烦的都来自硬件性能。
以《未诉之事》（Stories Untold）为例，它在 PC 上是一款利用“指令输入”来推进故事的文字冒险游戏，通过键入 Go to、Look at 、Use 等文本完成探索。最初移植到 Switch 上时并没有运行效率的问题，只是因为打字不方便，才影响了叙事节奏。作者后来干脆利用屏幕点触的机器特性改变了游戏机制，设计上利用“动词”与“名词”的点选组合，让玩家仍有一定的自主选择权利，这才成功渡过了危机。
而且莫说是是小作坊了，文本问题同样是 Panic Button 的心头大患，由于要同时保证手持和大屏的效果，有时候弄出来两头不占。Switch 版的《火炬之光2》在改变 UI 的情况下一定程度上弱化了冲突，相比之下，《毁灭战士》的表现就只能说勉勉强强了。
一桩热门生意
Switch 的推出确实像是引爆了一颗炸弹。移动平台和客厅使用场景的结合，冲破了玩家们脑海中的堤口，让人心生畅想。而对于不少从业者来说，将游戏移植到 Switch 也跟着成了一桩热门生意。
Warp Digital 技术总监的看法是，游戏的原始开发者常常要面临繁重的制作任务，没有时间或技术去优化系统，这就给以移植为生的团队在 Switch 上挤出更多性能的机会。
考虑到《渎神》的像素画面，Warp Digital 负责的 Switch 移植工作难度还没那么高
很多公司都发现近年来与 Switch 移植相关的订单激增，Panic Button 开发总监由于工作太忙，将自己比喻成“在洒水器旁喝水的狗”。而曾参与过《Fez》和《堡垒》移植工作的 Blitworks，也将原因归咎于 Switch 进入市场的余震：
“主要是因为独立工作室看到了在主机上发行游戏的另一种可能性，过去这并不容易做到，因为进入市场的限制更多，现在有更多的开发商和我们接触，并希望能够实现这一目标。”
这不是单方面的原因，任天堂给了第三方厂商很多支持。据 Blitworks 解释，尽管过去在开发工具的支持上 Wii U 要远远落后于竞争对手，但 Switch 通过一系列转变至少跟上了时代。就硬件性能而言，它也在便携方面也做出了平衡，比 PS Vita 的限制要少得多。
观点相同的，还有负责将《文明6》带到 Switch 的 Aspyr。他们的执行副总裁之前表示，任天堂非常支持控制方案和游戏流程方面的新想法，特别是在平台工程和榨干 Switch 的性能方面帮了自己一把。
除此之外，不少各自为战的制作人也提到了一些变化。《地下城探索》（Quest of Dungeons）的作者认为“Switch 移植起来比 3DS 舒坦多了”，《九张羊皮纸》的开发商同样表示 Switch 的“开发环境、文档和后端都有了很大进步”。《神奇小子：龙之陷阱》的制作人更是对 HD 震动功能大为赞赏：“编程是如此简单和富有表现力，我们很容易就能在游戏中加入有趣的元素。”
我们自然不能沉浸于这些赞美之词，在 Switch 上糊成一团的《方舟：生存进化》，帧数到不了 30 的《生化危机6》，读盘频次多到吓人的《天外世界》，糟糕的移植体验是不可回避的。但我们也不该否认一批极力维持原版感官的作品，比如《逃生2》《黑暗之魂》和《巫师3》。
Switch 移植市场的热度，足以证明其中有利可图，也凸显了人们对于便携游戏场景的旺盛需求。
要想绝对用尽硬件的性能，通常是只有第一方才做得到的事情，而这个标准也不是绝对的，或许《塞尔达传说：旷野之息2》就会有更好的表现。但无论如何，这都会不断促使从业者们去攻破内在的技术难题，正如文中展现的那些创造性思维一般，看似被逼到极限的 Switch，未来应该还有着更多“被榨干”的可能性。
参考资料：
Porting to Switch and under-powered consoles
Challenges I faced to achieve 60FPS on a Nintendo Switch port
How Switch's success is impacting devs in the game porting biz
本文来自微信公众号：游戏时光VGtime（ID：VGTIME2015），作者：箱子
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