为什么感觉从PS2到PS3画面进步这么明显，而PS3到PS4不怎么明显？PS4NEO和PS5会怎样？

2020-03-21 00:08:35 佚名

伝儱

雅达利到fc到md和sfc，再到ss和ps，再到dc和ps2这一段才是差距最大的，(3do，n64，neo.geo,pc-fx,美洲豹这些冷门机种就不提了)每出新主机就是一片全新的天地。ps3后面就已经完全没这种感觉了。

oriysaga

因为PS3相比PS2的性能进步实在是太大了，当时索尼和IBM联合开发的CELL处理器达到了8核心设计，虽说效能并没有想象的那么强，但是性能潜力在当年还是很大的，尤其是到了后期，许多第一方游戏几乎充分发挥出PS3的性能水平，画面表现非常惊人。

不过游戏画面当达到一定程度以后，再继续提升就相对困难了，从2000年到2010年，和从2010到2020年之间的游戏画质差距完全不一样，所以说一定程度上也是游戏画面达到了瓶颈。从硬件方面来说，PS3特殊定制的硬件方案虽说性能提升很大，但是花钱太多，而却不利于开发者的开发，所以索尼痛定思痛，在PS4上直接采用了AMD的方案，也就是和PC差不多的CPU和GPU架构，这样显然就更利于游戏开发了。

PS4的硬件性能相比PS3提升其实也不大，那时候的AMD美洲豹架构效率太低，无非是靠着类似HD7870的显卡才获得了不小的画质提升，同期的XBOX也是如此，不过下一代PS5在CPU上就采用了先进的zen2架构处理器，因此在CPU方面应该会有很大的提升，GPU性能也至少能达到RX5700XT的水平，因此PS5的性能表现还是很值得期待的。

嘟嘟聊数码

同一款游戏ps3和ps4画面差距还是很大的。以gta5为例，我觉得完全可以认为PS4和PS3版本的《GTA V》是两个游戏，新一代主机无论在光照、纹理、粒子以及物理表现上全面碾压老平台。

先来说说游戏中对于水的塑造。众所周知，“水”是游戏开发者大敌，如何让游戏中的水面效果更接近自然不但需要优秀游戏引擎的支持，而且更需要强大硬件做后盾。

通过图片可以很轻易的看出，PS4版本《GTA V》中的海面多出了很多细节，比如海水涌动形成的浪花以及海水拍打礁石产生的水雾等等，PS4版本游戏海面细节非常多，浪花、水雾以及水面的泛光统统表现了出来，而且水面对于阳光的反射效果也要比PS3版本更加真实。一分钱一分货。

蚂蚁队长

画质进步是很明显的，我买PS4游戏的时候老板给我推荐美国末日，问我玩过PS3版的没有，我说没玩过，老板说正好，不过玩过也没关系，因为这两个版本完全是两个游戏，当时没明白什么意思，买了之后就先玩的PS4版，无论是画质还是剧情及操作都挺好的，感觉不错，之后有一次玩PS3的时候无意中找到了PS3版的美国末日(破解版游戏多，没有全部玩过，有了PS4后就更少动PS3了)，就打开进去试试，结果从开场动画开始就感觉看不下去了，PS4版开始的那个青藤就感觉是自然摇曳，PS3版的明显马赛克，更别说进游戏之后的画面了，各种不清晰，真正感觉到就像我老板说的，完全两个游戏，PS3版再也玩不下去了。

kloude

初期PS1的3D很感人，毕竟还在开发阶段，但是，PS2的3D就比较成熟了，画面的震撼感一下就提升了很多。之后的主机性能提升也很大，但是，游戏的模式，基本固定，玩家也见多了大场面，所以，带来的震撼感，就没有之前的大了。至于PS3到PS4，两台主机都已经有非常不错的表现了，所带来的是细节上的提升，入游戏的光影效果等，因此，震撼感就没有那么强烈了。[呲牙]

日月永在心

其实ps2对于ps的提升才是巨大的那种让从没玩过游戏的人也能明显感觉出来巨大的提升，ps3对于ps2来说提升也是巨大的，主要是画质提升到1080p，而且贴图质量，纹理细节都得到很大提升，所以对于没玩过游戏的人也有明显的感觉。到ps4把画质升到4k，细节更进一步加强，但是对于小白玩家来说可以明显的观察到画质细节，例如草地，水波纹，岩石纹理都更逼真，但玩上游戏就很难仔细观察了，所以感觉提升不明显。

纽扣奢侈品

主要是因为主机之间的性能差异所造成的，而决定游戏画面好坏的最重要因素就是GPU的性能,我们不妨先看看这三台主机的GPU单精度浮点运算能力如何:

PS2:6.2GFLOPS,

PS3:230GFLOPS,

PS4:1.84TFLOPS,

从比较得知，PS3的单精度浮点运算能力约是PS2的37倍，而PS4只相当于PS3的8倍运算能力，从机能提升的差异便可看出为何从PS2到PS3画面进步这么明显，而PS3到PS4不怎么明显了，不过这也只是相对而言，如果我们只比较PS4和PS3的游戏画面，你会发现进步也是巨大的，比如GTS和GT6,新战神和战神3（它们都各自代表了所在的主机平台的顶级画质），其实我们也不难看出其中差距。

阿伦203176235

计算机图形渲染风格主要可以分成两大类，真实渲染和非真实渲染。

其中真实渲染顾名思义，通过简化算法模拟真实的光照和反射效果，有着物理中光学方程的严格定义。因为画面有着现实作为标杆，所以走真实渲染路线自然是有着它的上限（你还能比现实更真实？）

引用维基百科中“渲染”词条的一句话：

这些物理基本概念都相当直白，但是却难于以少数的计算，得到精确且完整的结果；一个非常优秀的算法或者实现方法对于更加通用的渲染目的来说却可能难以理解。为了满足健壮、精确及实用的要求，实现方法都必须是多项不同技术的复杂组合。

可以看到渲染技术主要解决的是如何用更少的硬件性能换取更好的模拟结果

而随着GPU算力的提升，人们越来越能使用还原度更高的算法。这也是为什么画面真实感的提升越来越难的原因

另外的两个关键影响因素是贴图和建模，而他们的精细程度达到某个程度肉眼也捕捉不到更多的细节了，这与人眼和屏幕分辨率有有关。

这里要提一下法线贴图(Normal Map)技术，一般来说光线的反射是根据入射表面的方向和表面性质决定的，而入射表面方向的信息来自于3D建模。那么建模的精细度自然决定了光线渲染的精细度。法线贴图则是用一张额外图片的RGB通道存储了额外的三维方向信息，使用时可以在原本三维几何的基础之上获得更好的光影细节。

如下图分别展示了：（a）法线贴图（b）低精度几何配合法线贴图的渲染效果（c）低精度几何直接渲染效果（d）高精度几何直接渲染效果

同样下面的动图可以看出来，法线贴图（右）并不能完全模拟真实几何的凹凸，只是光线的反射行为（右边的渲染是用一个完全的平面配和法线贴图出来的效果）

而对于之前人脸的例子，因为从观察者角度来说几何凹凸不是特别明显，也构不成相互阻挡，因此法线贴图有着很好的模拟结果。

但以我的理解，法线贴图并不能减少光线渲染运算量，只是节省了建模容量。

带来画面冲击力的不仅是真实感，因此非真实渲染有着更广的发展空间

事实上非真实渲染大家并不陌生，从好莱坞3d动画到上世纪90年代开始大量在日本动画中使用的CG辅助作画都是非真实渲染的例子。

其中toon shader是一种主要类型，即把3d渲染成2d卡通的效果。这里推荐大家去看看美国动画《飞出个未来》，算是应用此技术比较早的动画，近些年的例子就太多了，日本动画中复杂的场面很多都是3d渲染的。

因为通过不同的调教非真实渲染可以有着多变的画面风格，值得挖掘的还有很多。这里要提一下非真实渲染中比较有代表性的游戏《战场女武神》，以独特的手绘画面风格和极其创新的游戏模式成为日本最优秀的游戏系列之一

事实上现在很多游戏都会有一些非真实的要素，来作为真实渲染的补充以提高画面张力，例如MGSV中动不动就闪瞎你狗眼的水平镜头炫光，就是为了提高画面表现力而夸大的光影特效

PS：我写这回答真的不是为了强推《战场女武神》这个极其好玩的游戏

TrentZhang

大家好，我是手游小韩，很高兴我能回答你的问题。

看你要从哪个角度去理解。。抛开硬件不谈。如果做过图形程序开发的人。应该懂得。。真正给画面带来革命性的东西。是从顶点级光照过渡到像素级光照。。而只有实现像素级光照。才能实现关键的几样技术。。比如说法线贴图视差贴图。比如说准确的 phong blinn 光照模型。也就是反射效果。（其实顶点光照也能得到反射效果。但是不准确。。放到ps2 这一代来说。可以看看战神2 和铁拳5 反射效果比较明显但是不准确）

。。。。其中特别是法线贴图对画面的贡献是最大的。。因为他极大的降低了画面对模型面数的依赖。。。。可以说现在绝大多数高级的特效他的基石都是像素级光照（这个没有记错 pc的doom3可以说是开山之作）。 ps2因为性能问题。。没有办法真正大规模去实际应用像素级光照。。所以ps3和ps2的画面。。是天差地别。

作为一个曾经的游戏人。我想说我觉得ps3时代是个伟大的时代。而ps3这个时代游戏图形进步是十分长足的。这就是部分人觉得ps4对于ps3来说进步较小的缘故。因为从技术上来说。ps4时代游戏需要的相当于百分之80的基础技术。都在ps3时代实现了。那如果想搞清楚进步主要体现在哪里。又有哪些不足。那就得说清楚ps3时代游戏图形究竟经历了怎样的发展。如果我们以真实性渲染为最终目标的话。那么我认为可以分为。ps3时代解决了的问题。。和ps3时代没有解决的问题来分析。

ps3早期画面和ps3晚期画面对比差距非常的大。我们以doom3为ps3时代最基本的画面要求来看的话。。ps3上的几乎所有大游戏都是基于像素级光照。。依靠法线贴图来模拟高精度模型的效果。。这个是最基本的。

。然而。doom3有他的技术缺陷。就是不支持多光源。第二缺乏环境光。所以doom3 必须设计成黑布隆冬的。这个问题要展开非常的专业。。自身没有图形编程的人想看懂比较难。。说的简单点。针对这种问题。。存在3中渲染模式。。第一前端渲染第二延迟渲染第三light pre pass ... 第一种光源不能太多。第二种光源可以非常多。。但是限制了材质的种类。同时因为栅格化以后再着色不容易反锯齿容易出现狗牙。。第三种折中办法。。其中 kz2就属于ps3游戏中大范围使用延迟渲染的典型。。

通过三种渲染模式的切换。这是解决了问题1.。光源数量。第二环境光照。模拟环境光也是一大重点。因为游戏是基于光栅算法的。因此很难计算光线的间接照明光射到墙上无法实现反弹。因此除了增加直接光照。而对于预渲染cg。因为使用光线追踪算法。可以很好的实现那gi（全剧光照明）效果。采用上一代使用的灯光贴图无法和使用了法线贴图的模型进行很好的配合。。因为法线贴图一旦使用表面法线就改变了。而灯光贴图往往分辨率低不能重复。。因此两者不能很好的配合。。

解决这个问题的。最早是《半条命2》采用的方法是 radioisty normal map ..我也不想展开。展开同样会烧脑。。简单说。就是记录三个不同方向的光照。渲染时和发现贴图进行匹配。。。

这个在ps3上早期游戏。。采用了同样的技术比较有代表性的是《合金装备4》我的对比不恰当。。当把合金装备4 和纯粹是用法线贴图+phong光照模型的doom 或者掠食对比的话可可以发现后者就可以大胆设计开放性空间。不会出现暗处死黑的现象。。

但是这个事到此还没有结束。。大约2000年左右。有论文提出。采用信号处理领域里常用的球谐函数来压缩全景环境贴图。这个称之为球谐光照。以下简称sh。这个解释下去就更绕。。如果有兴趣我们说的简单点。。如果说半条命2用的方法。是用存储了某个点三个方向的光照。。那么sh相当于把某个点。四面八方的所有方向都记录下来。。。

这个准确度提升是非常之大的。。那么同样我们只说ps3...ps3上神秘海域2 3 就是很好的利用sh光照的代表。此外x360的光环战争机器2 3 全平台的镜之边缘。。这些游戏都可以说是这种技术使用的典范。。比方说战争机器2的画面比起1的进步是非常大的。。。为啥。不管你聊不了解图形学但是战争机器2里面看起来有那种阳光洒下来温暖的感觉。。这个就是因为2代采用 sh。。。模拟了全局光间接光照的结果。说道这里。这个如果有使用过任意一款游戏引擎的朋友应该就很清楚了。这不就是在说虚幻里面lightmass吗。。我们无论说是使用了 rnm 还是使用了sh..）。后面的游戏引擎里的静态灯光构建工具基本都是基于sh算法的。这种在场景内设定若干采样点的做法。我们都可以称呼他为 prt技术（也就是说提前计算模拟gi.而对于ps3来说到了美国末日和超凡两个游戏基本已经做到了极致。。

甚至到了今天。游戏的光照也很大程度依赖他。到此还没有结束。显卡危机大家是知道的。。显卡危机采用的办法。。直接计算全局光。。

当然这个算法并不是准确的是极大精简的。而后出现了寒霜这种半实时的gi系统。。最后出现了svo这种终极解决方案。。。当然采用实时gi对于性能的要求是极大的。。。平心而论。。如果不考虑动态他也是划不来的。。优点只有三个第一个。移动物体对静态物体产生间接照明。2 节省渲染时间。。 3节省文件大小。。可以说在于prt的竞争中。。现在谁胜谁负。。一目了然今天的游戏依然文件巨大。。因为今天依然使用prt多余实时gi....但是不管怎么样终ps3时代。。对于解决环境光是已经交了一份满意的答卷的。。此外一些增色技术。也在这个时代出现。。比如早期就解决的hdr 比如后面的各种伪ao 。

那么ps3时代没有解决什么。。。那就是材质问题。。。早期ps3时代游戏就跟 doom3的技术标准类似。。采用phong模型。。结果就是。。很多玩家。说里面的人。。都像抹了油一样。。。这个就是phong的局限性。。要么。。反射少点。。成了木头要么反射多点成了金属塑料。。为了解决这个问题。早期大家采用的都是比较hack 的非准确做法。。比如给皮肤部分的r通道增加一个常数。。成为所谓half lambert 。。。这个目测使用的游戏很多比如 brink之类的应该是但我不确定。又比如使用rim light(边缘光) 去模拟通透的物体。。比方说合金装备4的皮肤和皮质材质。。就这么做了。。战争机器里的角色也这么做了。再比如。使用其他brdf。来加钱其他材质。。比如在神秘海域2中把衣服的光照也是hack做法。增加布料感。

但是总的来说这样做突破不是很大。那么孤岛危机又开了一个好头。。率先使用非准确的sss材质去模拟皮肤。所以当年看到孤岛1的时候很多人感叹哇这个人脸真的很真。。再往后。。大家都跟风了。。。比如神海2 神海3 在皮肤渲染时也采用了代价比较小的sss算法。

神海2 轻量级sss 官方siggraph文档

结果就是23的皮肤看起来比1的金属木头脸好多了。。然而因为硬件的现在。所谓好钢用在刀刃上。。角色始终是最重要的部分。。已经无暇把更多精力放在。其他材质的拟真上。。包括孤岛危机3.都没有做好这一点。（当然后期通过补丁有很大的提升比如 ssr）。因为大家已经发现使用经典的brdf有局限性比如反射就是个老大难的问题。。不清楚的朋友可以回想下。现在的游戏。在金属材质的表现上是不是秒杀当年的游戏呢。。。当年的游戏。虽然有的设计的油光闪闪。但是始终没有那种拉丝金属反射的效果。。不是没有是做不了。现在这种反射模糊效果对于当时来说几乎不可能。而有人把目光慢慢瞄向了使用微表面理论的 cook torrance模型也就是我们今天说的物理渲染。

物理渲染

kz 暗影物理渲染 cooktorrance

同上。。。这些都是官方文档里的有兴趣可以去官网看。

到了今天。。不管是使用物理渲染的游戏还是使用其他hack算法的游戏（比如神海4）。。我们看到的都是极其真实的材质表现。。这个就是硬件升级带来的好处。可以使用更复杂的光照模型。这个问题可以说终ps3这个时代。。游戏也没有完成对材质系统的升级。可能孤岛危机3 是唯一孤独的强者他几乎走到了时代的前面。摸到了此时低啊的门槛。可以说就如同当年pc的doom3至于ps3游戏一样。孤岛3是ps4游戏的一个标准。

如果有坚持看到这里的朋友我谢谢你赏光。大致我们可以认为ps3到ps4更多是量变比较多。更大的贴图。更复杂的模型。质变比较少。绝大多数效果ps3 360 挤挤还是有的。。主要体现在材质系统上。。而对于嵌镶细分产生的实时置换植被毛发。这些技术。。我认为更多是增色。很难本质改变游戏的画面。

另外一个题外话。。ps2是个架构古怪的东西 ps2并没有真正意义的gpu 。所以ps2不存在真正意义的shader..gs充其量只是像素填充机而已但是实际上ps2可以用 cpu的两个矢量处理单元去充当流水线但因为硬件制约此ps2几乎无法实现 “像素级光照” 我为啥说几乎。。。因为有技术狂也在ps2上实现了部分法线贴因为ps2毕竟不是pc的架构。。不说同等级pc不具备他就一定不具备。。。当然这样的游戏只有两个杀手47 和尼奥之路两个冷门游戏。。这个可能绝大多数人都不晓得。。

就先分享到这里，希望我这样简答能够帮到你，

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