x1的黑科技，向下兼容技术详解

Xiangxi

技术释疑：x1向下兼容技术详解

当微软宣布X1今年将向下兼容360游戏的时候，我们惊讶得下巴都掉到地板上了。先不说在X1完全不同的硬件架构上模拟360的GPU的功能，将360上的三核心3.2GHz，PowerPC架构转换为6核低功耗美洲豹CPU就是一个极其艰难的任务。但是工程小组做到了，虽然不完美，但是这种虚拟技术是令人极为印象深刻的技术成就。


不同于360上那槽点满满的向下兼容功能，需要为每个游戏制作独立的封装补丁。微软通过使用虚拟机，使X1实现了兼容360游戏功能，并且这个虚拟机还包括了360操作系统的特性，尽管普通用户接触不到这些功能，但是却使游戏在X1运行的效果就像在360硬件上运行一样。X1将360上的游戏认定为X1的专用游戏，同样具有截图和视频分享功能。这个模拟器支持数字下载和原版DVD光盘，不过光盘只作密匙只用，主要的游戏数据是通过xbox live网络下载的。

作为这个功能的试水阶段，向下兼容功能还在开发中，在现阶段只支持很少数量的游戏。据了解，只有北美地区和不锁区的游戏才能在X1上用到这个功能，主要取决于你的X1是哪个区的（我们在测试中使用了美国版的光盘）。微软还在为多光盘游戏的支持研究解决办法。虽然大部分初期作品相对来说技术简单一点，比较容易模拟，但是有也有一些要求比较高的游戏，例如质量效应和完美黑暗零。我们花了一些时间去玩了几个游戏，对虚拟机做一些压力测试，看看有什么缺点和优点。


首先，我们看到了X1的画面质量模拟了360上的1080p输出，两者的画面有几个地方的小区别，比较明显的是X1的对比度轻微提高了一点，画面更锐利却在边缘上产生了小小锯齿，庆幸的是，这种区别只有在手把手对比的情况下才看得出来，对整体画面表现不会有影响。除此之外，不像360的向下兼容功能，X1的向下兼容在图像品质上不会有任何提高，并且很可能永远也不会有。

无论如何，这不代表其他的增强功能不可能实现，例如，在X1上运行360游戏没有画面撕裂现象这个好处，这可能是此前展示的游戏全程应用了垂直同步这个功能。从表面上来看，这是一个杀手级的功能，但是这个功能却产生了帧速方面的问题，为了更好地了解这个虚拟机的优势和缺点，我们来看一看质量效应的运行图片对比。


质量效应

在目前这么少游戏支持向下兼容的情况下，微软选择质量效应来作为这个星期发布会的展示并不令人意外。作为目前唯一一个虚幻3引擎游戏，我们引擎在迫不及待地想看看这个受欢迎的虚拟机上的表现如何，特别是考虑到对CPU的高要求。需要指出的是，质量效应作为360早期的游戏，有着非常严重的屏幕撕裂、材质跳出和帧率等问题，这些问题在续作中都得到了解决，然而在X1上的运行效果非常有趣和意想不到的。

先说好的方面，我们看到了在读取时间上和材质数据流的表现上有了改进，只需几秒钟就可以载入，材质数据流速度更快。我们在角色和某些特效山看到了细微的改变，例如过场动画中的alpha透明效果在X1中有些不同。

然后就是运行的性能表现了，事情开始变得有趣了，在刚开始的时候是很好的令人印象深刻的，在X1在过场动画中可以看到非常明显的帧速改进，就如我们之前所说的，X1运行的模拟器强制在所有360游戏中使用垂直同步，消除了所有屏幕撕裂现象，在360的硬件中，因为这个游戏应用了动态垂直同步功能，所以当每帧渲染时间大于33毫秒的时候就会产生屏幕撕裂现象。从表上听到消除屏幕撕裂好像很棒，但是当你实际进入到游戏中的时候，感觉会更棒。

在探索和战斗场景中，X1运行速率比原本的硬件慢了至多百分之三十，任何一个时间段大概有5到10帧的偏差。这使得原本硬件上已经够卡顿的体验在X1上变得几乎不能游玩。在第一个任务中的火车场景里，在产生爆炸的时候，我们遭遇了下降到10帧的情况。我们怀疑强制垂直同步是帧速下降的罪魁祸首，虽然早期虚幻3引擎低下的CPU应用率也可能是原因之一。我们期待着在接下来的几个月里能看到虚拟机有所改善，并且我们期待着能测试更多的虚幻引擎游戏。这并不是体验游戏的正确方式。总结：缺乏优化，有些地方甚至不能玩。

X1向下兼容的第一印象
将360巨大的游戏库搬到微软的新平台是一项巨大的令人印象深刻的技术工程，你想象不到工程师是如何做到的。我们对此也有一些想法，首先，我们猜测微软坚持要求360开发者使用DX9作为开发API是主要原因之一，这一定对GPU绘图指令从一个世代转移到下一个世代创造清晰的思路有帮助（这对360后期的一些游戏产生了新的问题，因为后期的游戏都应用了某些后期才创造的DX9指令，这些指令作用类似于苹果的metal）。

微软虚拟CPU的方法更有趣，在十六进制核心，速率为1.75GHz的集群CPU上模拟三核心，3.2GHz PowerPC处理器的理念是一个巨大的挑战。正如我们所知的，360的每个核心都有两个线程，而这些线程都是以原始的方式管理，这颗处理器以6个线程都以1.6GHz的速度高效运行着。我们可以猜测，虚拟机正好将每个线程都分配给每个x86核心来工作。希望微软在不久的将来能谈到怎样实现这项技术奇迹的更多细节，我们将洗耳恭听。

现在，你应该对这项技术很期待吧，虚拟机的工作非常出色，虽然令人印象深刻，可是还有很多问题。特别是质量效应这款游戏，我们禁不住会想这是不是现在虚拟CPU的运行速率不够快，很明显还有更多的工作要去完善，在今年晚些时候这些功能正式上线之前，工程师们还有很多时间去完善。即使考虑到有以上的缺点，虚拟机的功能还是非常卓越的。在某些表现超越360的珍贵时刻给了我们对这项功能长期的信心，我们未来可以有更好的游戏体验。然而我们并不知道虚拟机哪些方面能得到改进，我们会对这项卓越的技术移植关注着的，并及时报道我们未来的新发现。

原文http://www.eurogamer.net/article ... 2Fwww.eurogamer.net

heluping

黑科技要了解一下。。。。

heluping

低频模拟高频确实是黑科技

霞先生

如果能够研究清楚x1模拟x360原理
pc模拟x360也不是问题了

lekink

也就是说，基本上每个游戏都需要重新调整？？这工作量那不是一般的大....OTZ

newt

霞先生 发表于 2015-6-22 16:56
如果能够研究清楚x1模拟x360原理
pc模拟x360也不是问题了

还是有问题的----------前者是掌握硬件以及底层代码的前提下、官方工程师开发模拟器。后者是一群民间大神级码农在没有任何官方数据的支持（或者说只有一些高层SDK的支持）下、凭借自己的兴趣耗费无数业余时间不断尝试、想办法更加接近这个原设备这一黑盒的产物，所以同样时间段内开发出的模拟器兼容性自然没法和官方版相提并论。



PS：不过如果微软在未来的某天脑子一抽给自己的某个Windows内置一个XB360官方模拟器,那就另当别论了.....

霞先生

newt 发表于 2015-6-22 17:16
还是有问题的----------前者是掌握硬件以及底层代码的前提下、官方工程师开发模拟器。后者是一群民间大神 ...

所以感觉民间黑客真是辛苦
如果什么时候官方版本的核心代码之类的能泄露出来...