可见性优化

GoldSrc/Source(en)

Source 2(en)

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本文最初仅涵盖 起源内容，现已添加 金源相关信息（因多数概念通用）。但仍有大量Source专属内容未明确标记，且未提及ZHLT(en)和当前标准VHLT(en)提供的优化功能。

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若不使用VIS(en)，地图中的所有内容都会持续渲染（无论玩家是否可见），这将严重影响游戏性能（和帧率）。显然需要精简渲染对象列表，但如何实现？若逐一测试每个对象或表面的可见性，耗时将远超直接渲染！

游戏引擎采取折中方案： 金源和 起源均采用基于 约翰·卡马克在 雷神之锤中实现的二进制空间分区(BSP)(en)模型。本页详解其工作原理及优化方法。

空间分区

走廊中的可视分区(Visleaves)

BSP地图的内部空间（即未被世界笔刷(en)占据的区域）被划分为可视分区(en)。这些3D空间之间的可见性关系在地图编译时计算，并嵌入地图文件供引擎调用。与笔刷相同，分区始终为凸面体。

左图展示了U型走廊可能产生的分区（为清晰展示添加了间隙）。分区1与3之间无视线连接，因此当摄像机位于其中一个分区时，另一个分区的内容不会渲染。引擎只需查询地图内嵌的可见性图表即可完成此判断。

但分区2存在问题：当摄像机位于该分区时，[[Zh/

File:Frustum culling.png|视锥剔除]](en)之外，所有三个分区的内容都会被渲染——即使左侧墙面已完全遮挡视野。后文将介绍解决工具，但请注意：多数情况下，修复问题的性能消耗可能高于直接渲染非最优场景。

重要提示：

• 位移贴图(en)、点实体(en)和笔刷实体(en)（含Detail笔刷）不影响分区生成
• 若需解决此问题，可创建无绘制(en)的世界笔刷(en)"基底"（常见做法是在世界笔刷骨架上添加位移贴图"表皮"）

注意:使用$translucent材质的世界笔刷会切割可视分区(en)。

警告:地图存在泄漏(en)时将无法生成分区。

提示:分区会每1024单位(en)自动在xy平面分割（无视笔刷几何体），Hammer网格线可辅助适配此规则。

注意:分区在垂直方向同样生效，天空应视为下方街道/房间的延伸。

优化VIS编译时间

VVIS(en)（ 金源中为VIS(en)/HLVIS(en)）负责计算分区间的可见性（而VBSP(en)（或QBSP2(en)/HLBSP(en)）创建分区）。即使最复杂的地图也应只需数分钟完成编译，若超时请尝试以下方案：

• 合理使用Detail笔刷
• 尽量使世界笔刷(en)对齐网格，优先采用2的幂次尺寸
• 避免过度使用雕刻/顶点编辑等工具修改基础笔刷
• 在视野开阔区域放置func_viscluster(存在于自 以来)，其内部分区将被视为相互可见
• 避免创建无交互的大型开放区域，用3D天空盒(en)缩减天空尺寸，并为位移贴图(en)添加基底笔刷

请注意：VIS编译时间与游戏性能是两回事。若缩短编译时间会损害优化效果，延长编译可能是值得的。

检查分区

自 起源2007起，Hammer新增"地图 > 加载门户文件"功能，可在3D视图中用蓝色粗线显示分区边界。若关闭VIS/RAD编译后重载门户文件，可快速观察修改效果。

起源2006及更早版本需使用glview(en)工具。

提示:使用自动可视分组(en)隐藏不影响可见性的对象（通常仅保留"世界几何体"、"工具笔刷"、"水体"和"位移贴图"）可获得更清晰视图。

游戏内检查方法：

• 控制台命令"mat_leafvis"

 * mat_leafvis 3：显示PVS(en)中所有分区轮廓
 * mat_leafvis 1：仅显示当前分区轮廓（需开启sv_cheats）

• 使用mat_wireframe查看几何体渲染：

 * mat_wireframe 1：显示PVS(en)中的多边形绘制（需开启sv_cheats）

提示分割

主条目:  Hint brush

未使用提示分割时所有分区同时渲染

当分区可见性不理想时（如左图所示所有分区相互可见），需使用提示分割：将特殊材质tools\toolshint应用于笔刷表面可分割相交分区（无需分割的面应使用tools\toolsskip）。示例中沿紫线放置提示分割后，分区1和3将恢复为首图的理想状态。

提示分割会产生额外分区（如图右侧将出现三个新分区），但性能影响有限。

提示:可用提示分割隔离昂贵(en)和低廉(en)区域，减少高消耗区域的渲染时长。

Detail笔刷

func_detail是内部实体(en)，可使编译器在计算可见性时忽略指定笔刷（同时保留其他功能）。地图中常有大量笔刷转为Func_detail笔刷(en)。

无绘制表面

若玩家在非作弊/旁观模式下无法看到某笔刷面，应为其应用特殊材质toolsnodraw（(存在于 之中)）或NULL纹理（(存在于 之中)）。无绘制表面会在编译时移除（不影响可见性计算），既减少渲染负担又缩小地图文件体积（无需计算光照贴图(en)）。

注意：

• 接触虚空（地图外部）的面无需无绘制
• 同一实体（含世界实体）内相邻笔刷面无需无绘制（详见Brush#In-game(en)）

提示:(存在于 之中)中VBSP会将所有func_detail合并，因此紧密接触的detail笔刷面无需无绘制（除非使用透明材质）。
(存在于 之中)中HLCSG会移除同级或与低级detail接触的detail笔刷面。

区域门户 (仅存在于 起源 之中)

主条目:  Areaportal

青绿线标记理想区域门户位置

当提示分割无效时（如左图所有分区互见），应在关键通道口创建区域门户(en)。这会强制引擎进行逐对象视线检测（虽违背BSP/分区系统的初衷），但由于检测仅当摄像机看向门户时触发，若能遮挡足够多对象仍可提升性能。

图示四个门户位置中，通常仅需在右侧大型开口设置门户，走廊部分可保持原样。（理论上可用大量精确角度的提示分割实现类似效果，但得不偿失。）

提示:区域门户可完全关闭以高效(en)阻断视野，建议为所有无窗门添加。

注意:区域门户不考虑其前方的对象。

警告:错误放置会导致问题，务必仔细阅读文档(en)。

遮挡器 (仅存在于 起源 之中)

当需要隐藏分区系统无法处理的模型时（如可破坏墙体后的高消耗角色模型），可使用遮挡器(en)。启用后，它会隐藏其后方的模型（非笔刷），且应完全嵌入不透明物体内。

通过Propper(en)等工具将笔刷转为模型后，可用遮挡器隐藏更多内容（建议在detail笔刷(en)上操作）。

绘制距离

对于无遮挡的开放区域，除减少细节外，还可使用雾效(en)配合farz参数控制绘制距离。

选择性淡出设置：

• 通过Start/End Fade Dist/Pixels键值(en)控制prop_static等实体的淡出
• 根据Screen Space Fade选择按单位距离或屏幕像素计算

提示:所有含模型的实体及覆盖层(en)均可淡出，但多数情况下这些键值不存在于FGD！。

淡出距离差值建议设为200，既保证视觉效果，又避免过长过渡带增加渲染排序负担。

特殊实体func_lod也可淡出，但其关联笔刷不能用于其他实体。

示例地图

• sourcesdk_content\hl2\mapsrc\
  • sdk_func_detail.vmf
  • sdk_hints.vmf
  • sdk_occluders.vmf

参见

• 天空盒优化(en)