问题

暴雪的《守望先锋》(Overwatch)不支持 Mac 具体是因为哪些技术难点?

回答
暴雪《守望先锋》(Overwatch)不支持 Mac 并非是单一的技术难点,而是 一系列复杂的技术挑战和战略决策共同作用的结果。虽然苹果的 macOS 操作系统在某些方面与 Windows 有共通之处(例如都是 Unixlike 内核),但在游戏开发领域,其底层架构、API 支持、驱动程序以及生态系统等方面存在显著的差异,这些都构成了《守望先锋》移植到 Mac 的巨大障碍。

以下是可能导致《守望先锋》不支持 Mac 的具体技术难点,我会尽量详细地展开:



1. 图形 API 的不兼容与迁移成本:

这是最核心、也是最关键的技术难点之一。

DirectX vs. Metal/Vulkan:
《守望先锋》与其他许多使用 DirectX 的现代游戏一样,深度依赖 Microsoft 的 DirectX 图形 API 来处理渲染管线。DirectX 提供了丰富的功能集,如着色器语言 (HLSL)、纹理管理、光栅化、后期处理效果等,这些都是实现游戏流畅、高质量视觉效果的关键。
macOS 使用的是苹果自家开发的 Metal 图形 API。Metal 是一个低级别的、高效的图形和计算 API,旨在充分利用苹果设备硬件的性能。虽然 Metal 设计得非常优秀,但它与 DirectX 在概念、语法和功能实现上存在显著差异。
迁移成本巨大: 将一个为 DirectX 设计的复杂游戏引擎移植到 Metal,意味着需要 重写大量的渲染代码。这不仅仅是简单的函数调用替换,还包括:
HLSL 到 MSL 的转换: 着色器是游戏视觉效果的灵魂。HLSL (HighLevel Shading Language) 是 DirectX 的着色器语言,而 Metal 使用的是 MSL (Metal Shading Language)。将 HLSL 翻译成 MSL 需要仔细的重写,并且要确保性能一致。一些复杂的 HLSL 特性可能没有直接的 MSL 等价物,需要寻找替代方案。
渲染管线重构: 渲染管线(Render Pipeline)定义了游戏画面从数据到最终像素的流程。DirectX 的渲染管线与 Metal 的有所不同,需要重新设计和实现。这包括如何管理纹理、缓冲区、绘制命令(Draw Calls)、深度/模板测试、混合(Blending)等。
内存管理和资源加载: 不同的 API 在内存管理和资源加载方式上也有差异,需要调整以适应 Metal 的模型。

Vulkan 的选择:
虽然苹果没有原生支持 Vulkan (一个跨平台的低级别图形 API),但一些开发者会选择通过 MoltenVK 这个兼容层来实现 Vulkan on Metal。MoltenVK 可以将 Vulkan 的 API 调用翻译成 Metal 的 API 调用。
MoltenVK 的局限性: 尽管 MoltenVK 是一个非常成功的项目,并且被许多游戏(包括《守望先锋》的部分移植项目)所使用,但它仍然是一个兼容层。这意味着:
性能损失: 兼容层在翻译过程中可能会引入一定的性能开销,导致相比原生 Metal 实现有性能损失。
兼容性问题: 并非所有 Vulkan 的特性都能被 MoltenVK 完美支持,或者需要额外的优化。
开发复杂性: 维护和优化 MoltenVK 适配层本身也需要投入大量资源。



2. 游戏引擎的底层设计和跨平台能力:

《守望先锋》基于暴雪自家的 StarCraft II 引擎(也被称为 Titan 引擎 的早期版本,或 Blizzard Entertainment Advanced Game Engine BEAGE)。虽然这个引擎在设计时可能已经考虑到了一定的跨平台需求,但实际情况更为复杂。

引擎的特定优化: 引擎在开发过程中,往往会针对 Windows 平台进行大量的底层优化,例如:
线程调度: 利用 Windows 的线程模型和 API 进行高效的多线程管理。
输入/输出 (I/O): 对文件系统、网络通信等进行优化,可能使用了 Windows 特有的高性能 I/O 模型。
内存分配和管理: 针对 Windows 的内存管理机制进行优化。
原生支持的局限性: 如果引擎在设计时没有将 macOS 作为首要的、甚至重要的目标平台,那么移植的难度会指数级增长。很多依赖 Windows 特性的底层代码需要被重写或抽象化。



3. 驱动程序的支持与性能优化:

图形驱动程序是游戏与硬件之间沟通的桥梁。

驱动程序的质量和成熟度:
Windows 平台有 NVIDIA、AMD、Intel 等大厂商为游戏优化的驱动程序,这些驱动程序经过了多年的迭代和游戏厂商的合作优化,通常非常成熟和高效。
macOS 的图形驱动程序由苹果控制,并且是为 macOS 生态系统量身定制的。虽然苹果在优化 Metal 和其硬件方面做得很好,但与 Windows 平台的游戏生态相比,其驱动程序的优化重点和对第三方游戏的适配经验可能有所不同。
性能差异的挑战:
即使成功移植,Mac 平台上的游戏性能也可能不如同等配置的 Windows PC。这部分原因在于驱动程序的优化程度,也可能与苹果在 Mac 硬件(尤其是集成显卡)上的性能预期有关。
暴雪需要投入大量精力去 针对 Mac 的特定硬件和驱动程序进行性能调优,以确保游戏能够流畅运行。这本身就需要耗费可观的研发资源。



4. 软件生态系统与用户群体:

技术之外,还有重要的生态系统和商业考量。

Mac 游戏生态的相对弱势: 尽管 Mac 的用户群体庞大,但相比 Windows PC,Mac 在游戏领域的市场份额相对较小,尤其是在追求极致游戏体验和高性能游戏硬件的细分市场。
开发成本与回报的权衡: 为 Mac 平台开发和维护一款大型多人在线游戏(MMO)或竞技类 FPS(第一人称射击游戏)需要巨大的投入。如果暴雪评估后认为 Mac 平台的潜在用户群体带来的收益无法覆盖开发成本,他们可能不会优先考虑支持。
第三方工具和库: 很多游戏开发中使用的第三方库、工具和插件可能对 macOS 的支持不够完善,或者需要适配工作。例如,一些性能分析工具、调试器、网络库等。
更新和维护的复杂性: 暴雪需要确保游戏在 macOS 上的更新与 Windows 版本同步,并处理可能出现的兼容性问题。每一次 macOS 的系统更新都可能需要对游戏进行测试和调整。



5. 其他可能的因素:

Anticheat 系统: 暴雪的游戏普遍采用自己的反作弊系统 (e.g., Warden)。将其移植到 macOS 并确保其与 Metal 或 MoltenVK 良好兼容,同时不引入性能瓶颈或安全漏洞,也是一个技术挑战。
硬件差异: Mac 产品线非常多样化,从 MacBook Air 到 iMac Pro,再到 Mac Studio,硬件配置差异巨大。确保游戏能在“足够多”的 Mac 设备上运行,并提供可接受的性能,需要大量的测试和优化工作。



总结:

《守望先锋》不支持 Mac 并非一个简单的“不支持”决定,而是 一个复杂的权衡过程。技术上,最主要的障碍在于 图形 API 的根本性差异(DirectX 与 Metal),导致将游戏引擎从 Windows 移植到 macOS 需要 巨大的重写和优化工作,这涉及渲染管线、着色器语言、驱动程序兼容性以及性能调优等多个方面。

商业上,开发团队需要评估 投入成本与 Mac 游戏市场的回报。考虑到技术迁移的复杂性和潜在的性能挑战,以及 Mac 平台游戏生态的相对规模,暴雪选择将有限的开发资源优先投入到已经拥有成熟生态和庞大用户群的 Windows 平台,以及其他他们认为更具商业价值的平台(如主机)。

虽然过去曾有过社区驱动的尝试(例如使用 MoltenVK 来实现部分功能),但官方正式支持的门槛依然很高。暴雪在后续的开发中,也更加侧重于其新游戏(如《暗黑破坏神》系列)的跨平台策略,但《守望先锋》作为一款早期作品,其技术栈和开发优先级已经固定。

网友意见

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苹果从OS X El Capitan开始力推自有的Metal图形API,暴雪则使用的是DirectX(Windows与XBOX)和OpenGL(Mac、Linux),PS4使用的图形API是GNM/GNMX,技术细节不了解所以不清楚暴雪通过何种方式移植。

Metal的机理与AMD Mantle、微软DirectX 12和Khronos Vulkan相似,即深入底层降低系统开销,大幅提升图形性能。苹果将源自移动平台的Metal引入桌面操作系统是水到渠成的事。OS X El Capitan内置的OpenGL版本仍然是4.1,将OpenGL和OpenGL ES合二为一的新一代API Vulkan甚至没有被引入,可以看到苹果力推自有标准的决心。

与OpenGL/Vulkan相比,Metal架构精简高效,没有前者为确保兼容性造成的海量冗余,最重要的是没有Khronos项目组的低效率。当然,Metal为特定硬件和操作系统设计,没有大量开发人员和商业公司的支持肯定没戏唱,现在的重点也仍然放在移动平台,在苹果看来,玩游戏iOS和tvOS才是首选,Mac平台肯定没有那么高的优先度。

对于暴雪来说,Mac用户数量远逊于Windows和主机用户数,Metal API又是专为iOS和OS X设计,OpenGL版本又落后,斟酌之下放弃Mac版本的开发理所当然。

不过近年Steam平台上的独立游戏多数支持Windows/Mac/Linux三大平台,3A大作也有许多在主机和Windows平台发售后一段时间发布Mac版本,所谓“2013年开始本世代大作几乎全线放弃Mac平台”并不准确(当然之前也没有多少大作第一时间登陆Mac平台)。

不过脑洞大开一下,苹果未来与AMD合作定制桌面级性能的SoC芯片用于Mac产品线,与Metal API相结合,倒是有可能实现类似主机定向优化的结果。说起来Google好像也不待见OpenGL ES。

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