各位工坊主大家好，自2022年5月《沙石镇时光》以抢先体验形式发售一年以来，我们收到了很多有关优化问题的反馈，包括加载时间长、城镇内掉帧等情况。今天我们的主题，就是给大家说明一下，为什么《沙石镇时光》会出现这些问题，以及针对这些问题，我们做了一些什么工作——在看完后，您或许会明白，这里并不存在所谓的”屎山代码“，更多的是设计方面的权衡。如果大家在看后还有其他疑问，也欢迎大家在评论区和我们讨论。
1. 《沙石镇时光》优化问题的成因及难点
在2022年5月26日《沙石镇时光》以抢先体验版发售之初，我们收到了较多有关优化问题的反馈：其一是关于游戏的加载时间，其二是有关城镇场景中的帧率不稳定情况。
让我们先从第一点说起。
由于每一次从主菜单进入游戏时（或从存档载入游戏），游戏的场景美术资源、代码等都需要进行加载，才能保证大家能正常玩游戏。而需要加载的资源越多，游戏的加载时间也就越长。举个例子说明，与《波西亚时光》相比，仅建筑方面所使用的资源，《沙石镇时光》就达到了波西亚五倍之多。所以，一开始大家就会明显地感觉到进入游戏的加载时间变长了。
同样的，大家的每一次进出门，每一次进出副本，程序后台都需要进行一次室外场景的卸载和室内场景（副本场景）的加载。由此一来，大家在游戏发售之初体验到的进出门、进出副本时长长的加载时间就由此产生了。
上图所示的是《沙石镇时光》初始场景中的材质数量和《波西亚时光》的材质数量的详细对比
时光系列一直以来的游戏设计理念是，虽然是单机游戏，但是我们希望玩家在游戏中不要感受到孤独感，希望大家觉得游戏世界是一个鲜活的世界，希望游戏中的NPC能带给大家更多“活”的感受，这样，在结束游戏之后，大家才能回忆起游戏中所渡过的这一段美好的“时光”。因此，游戏内的NPC，都会有他们的日常活动，你会看到他们会和现实中的人物一样上班下班，在驿站吃饭吹牛、日常互动。这意味着，即便当前状态玩家没看到这些NPC，系统也需要进行实时的计算，计算他们当前的位置，计算他们当前的行进路线，计算他们当前正在干的事情。因此，NPC AI的加载也需要花费很多时间。
举个例子来说，沙石镇中，单个NPC AI的行为树节点，中位数就达到了约800个。大几十个NPC AI的加载，必然导致了时间的花销。当然，为了减少一开始的的加载时长，我们采用了一开始只加载行为轨迹，而不加载模型的方式。也就是说，进入游戏后，NPC在后台一直在活动，只有当NPC进入工坊主视野范围时，才在当前帧对NPC的模型进行加载。这可以有效降低一开始的加载时间，但带来的问题是，这一帧突然的加载，会带来帧数的突然降低，卡顿的情况。
当然，帧数的不稳定，还和很多东西有关系。比如夜间的场景表现，由于新增了数十个光源，每一个光源会带来无数的新的阴影，所以夜间也会尤其卡。而且整体场景中，由于我们一开始没有规划好LOD，所以也带来了帧数的降低和不稳定。（所谓LOD，就是针对远近不同的物件模型进行分别处理，让远处的物体显示模型面数低的模型，从而节省性能的开支。）
图为白天与夜间的阴影数量对比，可以看到沙石镇夜晚的阴影数量增加了非常多
2、我们的解决方案
既然已经确定了优化问题的成因，那么接下来就是想办法解决它们。
加载优化
针对加载时间的问题，我们采用的是，让游戏内的主场景资源一直缓存在电脑内存中，而不是像之前一样每进出一次门就进行卸载&加载。这样处理之后，虽然启动游戏（载入存档）还是需要较长时间进行加载，而且游戏的内存占用峰值会有所增长，但是至少每次进出门所需的加载时间大幅减少了。我们于去年9月2日的版本中采用了这个方案，在此次更新之后，至少大多数工坊主不需要每次进出门都刷手机解闷了。为什么说是大多数呢，因为部分玩家的电脑配置中，内存容量不大（比如只有8G），这就导致有的进出门的时候不得不卸载掉某些资源，因此导致了这部分内存容量小的玩家进出门加载依然体验不好。所以，我们推荐使用16G内存进行游戏。
不过这个方法也不是万能的。目前进出挖掘副本和战斗探索副本，依然会感受到不短的加载时间。因为副本资源本身资源就比较多，拿北部遗迹举例，其模型数量，和主场景的模型数量相当。这样的情况下，再大的内存也扛不住。再比如挖掘副本，由于我们采用的是Voxel，这也会导致数据量非常大，因此需要在进入的时候在内存中卸载掉一部分主场景资源，以保证副本的稳定流畅。
（Tips：关于Voxel，大家可以想象成，地图场景中，有无数个可以被拿掉的方块。玩家每挖一下，也就意味着拿掉一个方块。那么这里，本来标记为1，系统就需要把它标记为0并存储下来。想想一下，我们最多的挖掘副本有11层，每一层有数千个Voxel……）
另外，对于NPC AI行为树的加载，目前我们也采用了和之前不一样的做法。之前的做法是，所有的NPC AI的行为树是一整棵树。而目前我们把每一个NPC AI的行为树按照使用环境分为了不同的行为树，比如在主场景中，房间内，副本内，任务剧情内……这样能让单一行为树变得简单一些，也能减少加载时间。
阿尔维奥的行为树示意图【并非最终版本，还会做优化】
掉帧优化
对于NPC模型加载导致的频繁掉帧，我们尝试优化加载的方式。之前采用的是在一帧之内全部加载完成，而我们现在尝试将NPC分为多个部件，在3-4帧内分步进行加载。由于这个步骤是在后台完成的，大家看到的NPC不会有什么不同，但是在游戏体验上来说，它可以有效地减少大家遭遇的掉帧情况。下图是分布加载的示范。
NPC加载示意图，实际上这个过程是在后台完成的
除此之外，我们也在尝试对LOD进行了更加细致的规划——前文中我们已经提到，《沙石镇时光》的场景资源非常丰富，沙石镇上有很多漂亮的建筑，它们都有很多的顶点数和面数，工坊主在离建筑很近时，它们看起来非常好看；而当大家走远的时候，建筑还在视线内，虽然看起来不是那么清晰了，但此时建筑的模型的顶点和面数都不变，性能开销也还是那么多。这种时候，LOD就显得非常重要了。对于已经处于视线之外或者较远距离的物体，使用性能开销较低的模型，减少面数，可以降低电脑运行时候的负担。目前这个工作还在进一步推进中，争取在正式版的时候有一个比较理想的状态。
3、新的问题以及我们的解决方案
可能有不少工坊主都有疑问：在去年9月的版本优化后，确实感觉游戏在加载时间和帧数方面有了不小的提升，但是在几次游戏更新之后，为什么感觉又越来越卡了？
这还得从这几次更新给小镇带来的新变化说起：首先，为了呈现更加美丽的沙石镇以及随剧情进展而诞生的小镇新气象，我们给沙石镇增加了更多小细节，例如阿蜜拉陶器店附近的小陶罐、升级的卡托莉游乐厅、研究站顶部的望远镜等等。这些小装饰单个算下来可能都没有太多的占用，但是相加之下，依然会带来可观的性能开销。
以上是更新前后的沙石镇场景细节对比，你能看出有哪些不同吗
另外，随着剧情的推进，沙石镇开始下雨了。雨水的粒子效果以及物理碰撞（如果没有物理碰撞，那么雨就能下进屋子里了）也给优化工作造成了不小的挑战。目前我们采用的方式是，尝试降低远处雨水的粒子效果，进而减少一定的性能开销。
在沙石镇的设计中，我们希望大家能够一眼看到尽可能多的模型，比如站在城镇高处，你可以看到很远的地方且能看到细节，而且很多地方都是可以去的（其它的游戏设计中，可能会使用一个简化的模型将大多数场景进行遮挡），这也导致沙石镇的城镇场景性能开销不可避免的比较多。正如大家所见，随着版本的更迭，沙石镇变得越来越热闹，也越来越美了，但与此同时，这也意味着更多的性能开销。而如何在保证游戏体验的同时，把性能开销降低到可接受的水平，就是我们优化工作的重点。
我们在悬崖附近也增加了很多建筑细节，让旷野中的风景更加壮丽，但也带来了更多性能开销
举例来说，我们正在尝试减少会移动的碰撞体的数量，由此来减少物理效果造成的性能开销——具体而言，此前工坊机器上的轴承会随着齿轮的旋转而进行运动、产生碰撞，而现在我们将这类不必要的碰撞关掉了；一些原本由程序控制的场景物体运动，我们使用了性能开销较低的Tweener动画来呈现。如此一来，虽然看起来并没有什么不同，但对于性能开销的的确确是降低了，这一点对于配置较低的机器来说影响会尤为明显。
不得不提的是，在过去每一个《沙石镇时光》的角色身上会有多个功能不同的碰撞体，分别负责攻击判定、受击判定、检测和激活周围物体的交互，现在我们将这些碰撞体也合并成了一个，进一步减少了性能开销。
以上只是我们在做的优化工作中的冰山一角，一个游戏的优化，会牵涉到很多很多方面的工作，我们正在努力解决这些问题，已让大家能体验到一个比较完善，优化比较好的正式版。
以上是当前优化工作表中的部分工作内容
4、《沙石镇时光》正式版的优化目标
在本文的最后，我们想要介绍一下《沙石镇时光》正式版的优化目标。我们希望能够通过进一步的游戏优化，让中高配置的工坊主们能够以稳定的50-60帧运行游戏；而对于较低配置的电脑，我们也力争让游戏稳定在45fps左右且极少卡顿的情况下运行。
在《沙石镇时光》发售的一年当中，我们推出了”洛根再袭“、”小康生活“、”老熟人儿“以及最近的”利刃出鞘“等多次更新，讲述了规划中第二章节的故事，在这期间我们也从未停止过游戏的优化工作，力图为大家带来更好的游戏体验。但由于设计和规划方面的不成熟，可能依然会有不少工坊主在游玩过程中，感受到了程度不同的优化问题。而这些问题，就是我们计划在正式版上线时（包括之后）一步步解决的。这其中并不存在所谓的”屎山代码“，而是游戏设计的权衡以及技术的迭代。
《沙石镇时光》将于9月26日在Steam，WeGame，EpicGameStore，Bilibili，Nintendo Switch，Sony PlayStation5 和 Xbox one/Series S/X上，同步发售《沙石镇时光》正式版。在正式版中，单人模式主线故事会完结，包括可攻略NPC的剧情，届时沙石镇的故事将迎来大结局。购买过《沙石镇时光》抢先体验版的玩家可以于当天通过免费更新的方式获取到所有内容。
关于Sony PlayStation 4平台，目前我们遇到了一些引擎方面的技术问题，PS4版本可能会比其他平台稍晚一段时间推出，我们会在后续的公告中告知PS4平台的上线时间等消息。
很多玩家所关注的多人在线合作模式，我们计划在正式版上线前就开启不删档测试，但暂时只有PC版用户可以免费更新，主机平台的多人在线合作模式将会视移植情况，在正式版发布后的3个月左右再推出。如果您想了解更多有关《沙石镇时光》的信息，您可以关注我们的官方社交媒体，第一时间获取最新消息。