
继最近首次推出PRAGMATA和Resident Evil安魂曲这两款支持路径跟踪的RE引擎游戏之后,CAPCOM的GDC 2026演示题为“RE ENGINE for Resident Evil安魂曲和PRAGMATA的实时路径跟踪”非常值得探索。
该演示可在英伟达游戏开发商YouTube频道上获得,这不是巧合:英伟达为CAPCOM的引擎添加了路径跟踪功能,提供了很大帮助。事实上,两位演讲者是CAPCOM RE引擎团队的三岛仁史(Hitoshi Mishima),他负责架构和艺术实现,以及NVIDIA GeForce开发人员技术工程师卡尔文舒(Calvin Shu),他负责《生化危机安魂曲》和《PRAGMATA》的底层GPU性能优化。
在CAPCOM方面,实施工作主要由Kenta Nakamoto和Kosuke Nabata负责,他们用了大约一年半的时间完成。该系统与NVIDIA DLSS射线重建紧密集成,后者处理去噪,对于实现可接受的实时性能至关重要,这有效地将路径跟踪限制在这两款游戏中的NVIDIA GeForce RTX硬件。
RE引擎已经支持光线跟踪,因为以前的生化危机游戏,2021的村庄,具有光线跟踪全局照明,环境遮挡和反射。然而,它仍然使用光栅化的直接照明和光线跟踪只间接照明。完整路径跟踪的不同之处在于,它通过单个路径跟踪管道处理直接和间接照明,从而产生更详细的阴影、更清晰的反射、更稳定的去噪, 和比传统光线跟踪更严格的环境遮挡。BVH(包围体层次结构)构造作为异步计算运行,光线跟踪和路径跟踪共享相同的光线查询和材质着色器基础结构。
在这一点上,演示变得相当专业。CAPCOM使用RIS流方法有效地选择最重要的灯。主要设计选择包括:
RE Engine在每个点光源周围定义一个3D网格(AABB ),尺寸为16×128×128个单元,每个单元存储一个光源id位掩码。流式RIS在每个着色点引用此结构,以仅评估实际影响该命中位置的灯光,这是点状灯光采样的最大性能优势。
开发团队随后实施了ReSTIR GI技术,通过减少间接照明中的噪声来稳定DLSS射线重建质量。系统跨帧重用路径样本;当前帧路径按像素存储,先前的帧样本也随时间重新采样。
为了避免与光线重建高度相关(这将是不利的),从相对于前一帧的像素稍微偏移的位置提取样本,而不是精确匹配。《生化危机安魂曲》和《PRAGMATA》的一个关键好处是,许多场景可以只使用IBL照明,大大降低了噪音。
随后,演讲的很大一部分集中在Capcom如何使用DLSS射线重建引导缓冲器来解决特定的视觉伪影,例如:
《生化危机安魂曲》和《PRAGMATA》都使用了卡普空在《生化危机4》翻拍版(2023)中首次亮相的专有发束技术,此后一直在迭代。它使用混合的硬件+软件光栅化管道:发束经过分类和剔除,然后硬件光栅化不透明的发束,接着软件半透明通过更精细的发束。出于光线追踪的目的, 备用网格替代了BVH中的全股几何体。PRAGMATA是第一个将这升级为合适的BVH发束的游戏,因为戴安娜的飘逸长发偏离代理网格太远。
最后,NVIDIA的Calvin Shu上台概述了优化之旅,使用了PRAGMATA的测试场景,DLSS光线重建,DLAA和RTX 5090,4K分辨率和默认时钟。该场景包括来自4K阵列的73个分析灯和32个发射样品。
可以清楚地看到,RE Engine中的路径跟踪优化根本不是线性的。着色器执行重新排序(SER)的次优实现导致了两个回归点。最终,SER调查中的关键发现是,将两个单独的计算着色器过程(对直接和间接灯光信息使用不同的静态SRV绑定)组合到单个调度光线调用中会导致编译器复制指令, 指令计数翻倍至24K,并导致严重的指令缓存暂停(35%的时间)。将静态SRV引用转换为无绑定将指令数减少到12K,并解决了瓶颈问题。
在结束演示时,Calvin Shu强调,带有着色器执行重新排序的DXR 1.2是NVIDIA对未来路径跟踪游戏的建议,因为它可以在“更少的管道”下实现“光速”吞吐量(NVIDIA对理论GPU性能上限的术语)。他还宣布,英伟达将发布一个2.0版本的DLSS射线重建去除遮蔽掩模, 这应该有望完善在《生化危机安魂曲》和《PRAGMATA》实现中遇到的边缘案例。