虚拟证据关系

最终进入 Quake 的关键选择之一，是 PVS，potentially visible set，潜在可见集合。地图被切成许多末端区域，叫作 leaf。对每一个 leaf，制作工具提前计算：玩家站在这里时，哪些其他 leaf 有可能被看见。注意，是“有可能”。 PVS 不追求一份每帧零浪费的完美答案。它宁可把一些最终仍会被遮住的表面留在候选里，也要避免运行时搜索整个世界。结果是一种保守交换：多画一点，换取更稳定的最坏情况。提前生成的数据还会压缩保存，运行时只需取出玩家所在 leaf 对应的集合。 Abrash 把这种做法称为 time shifting，也称为 caching。不是让工作消失，而是把它从最昂贵的现在，搬到玩家到来以前。

The Egos at Id

参与者同期技术文支撑多轮方案与 Abrash / Carmack 等人的协作；记者驻场只补生产语境，不替代算法来源或逐行作者记录。

定位：Abrash 1996 Inside Quake and Black Book ch.64-70 on failed VSD approaches, memory/performance behavior and team work; Wired 4.08 production context

C-004-011

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id Software Quake source tree snapshot

技术文与代码物证支撑潜在可见集合和运行时取用；PVS 不是精确可见集，不保证零 overdraw。

定位：Abrash 1996 article / Black Book ch.64-66 on PVS, conservative overdraw, time shifting and compression; Quake model source on leaf PVS decompression

C-004-012

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PVS 减少的是空间候选。 Quake 还有另一种缓存，处理表面本身。一块墙的最终颜色，不只来自基础纹理，还要结合 lightmap，也就是预先保存的明暗信息。最直观的做法，是每一帧、每一个像素重新把纹理和光照组合起来。 surface cache 会按表面和 mip 层级，也就是纹理的不同精细度，保存已经组合过的结果。墙没有变化、光照条件仍允许复用时，渲染程序可以直接取缓存，再把它画到屏幕。代价被换成 RAM、cache miss、管理逻辑和失效条件。动态光照影响表面时，一部分结果仍要重做。缓存也不是越大越好：它必须和当时 CPU、内存带宽、屏幕分辨率一起平衡。 PVS 回答“哪些空间值得继续看”。 surface cache 回答“已经算过的表面能不能继续用”。把两个名字都叫作缓存很容易，把它们听成同一个技巧。真正重要的是，它们分别把不同工作搬出了当前帧。

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id Software Quake source tree snapshot

参与者技术记录与 released source 支撑 surface cache 模型；缓存代价依当时软件 / 硬件条件，不推广为现代 renderer 的固定结论。

定位：Abrash Black Book ch.68 on Quake surface cache, texture/lightmap composition, mip levels and cache behavior; Quake r_surf source paths

C-004-013

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玩家端得到更稳定的帧。制作端得到的是另一张时间表。关卡改动以后，BSP、PVS 和光照数据需要重新构建。工具可能运行几十分钟，复杂地图甚至更久。设计师做出一个空间判断，却要等到完整结果回来以后才知道它是否成立。 Abrash 记录，Carmack 一贯主张把运行时代码搬到 utilities 和 preprocessing，却也认为 Quake 可能走得太远，伤害设计师的工作流。这不是优化的反面。这是同一项优化从另一张桌子上看过去的样子。玩家不必等待每一帧重新理解地图，因为内容与工具团队已经把那段等待放进制作期。

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Retro Interview - John Carmack

参与者文字支撑预处理和前沿技术对设计工作的代价；不把所有 Quake 返工、构建时间或延期归给 Carmack。

定位：Abrash Black Book ch.64-70 on preprocessing and design workflow; Electric Playground 1997 answer on bleeding-edge engine changes, discarded content and designer costs

C-004-014

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Doom 和 Quake 还把另一种边界交给了玩家。 Doom 的 WAD 让地图和数据可以被替换。Quake 进一步提供 QuakeC、PAK 搜索路径、loose files 和 -game 参数。底层可执行文件可以留在原处，新增内容只覆盖自己改变的部分。这些接口不是完整商业源码已经公开。它们更像一份产品合同：这里可以改地图，那里可以改规则，这些路径负责寻找新数据，底层剩余部分仍由引擎保持。开放一个接口，会降低一类创作门槛，也会固定另一类限制。mod 作者不必重写渲染程序就能制造新世界，但接口以外的能力、兼容责任和工具学习仍然存在。虚拟世界因此不只是程序向玩家输出画面。其他开发者也开始在稳定边界里增加内容、规则和新的行动后果。

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Monsters From the Id - The Making of Doom

John Carmack development-record excerpts: Quake, QuakeWorld and Rage

同期报道与开发者邮件支撑数据 / 规则扩展接口；WAD、QuakeC 和数据路径不等于完整商业源码发布。

定位：Game Developer 1994 report on Doom mod / level information; Carmack developer mail 1996-06-26 on progs.dat, PAK search paths, loose files and quake -game

C-004-015

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客户端先在本地运行刚刚产生的移动命令，用和游戏相同的规则预测位置。服务器消息到达以后，客户端从最后一个已知正确状态重新开始，再把尚未确认的命令重放一遍。 released source 里的 CL_PredictUsercmd 会把过长的移动命令拆开，再调用 player movement；CL_PredictMove 则围绕最新服务器 frame 组织本地预测。这不等于客户端获得了世界主权。服务器仍然拥有最终裁定权，决定哪一个状态算数。客户端只是先借用一个与现有规则一致、随后可以校正的现在。

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id Software Quake source tree snapshot

John Carmack development-record excerpts: Quake, QuakeWorld and Rage

released source 与同期文字支撑本地命令预测和服务器权威；代码公开时间不是 1996 开发 commit history。

定位：QuakeWorld cl_pred.c CL_PredictUsercmd / CL_PredictMove; Carmack .plan 1996-08-02 on client-side movement simulation, last known good server message and authoritative response

C-004-016

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在两百多毫秒的链路上，本地移动可以接近单机感觉。可门不会因此更早打开。投射物不会因此更早命中。其他玩家也不会因为你的电脑先猜了一次，就自动做出同样选择。 Carmack 在八月初的 .plan 里说，延迟没有消失。客户端不模拟其他对象，所以玩家可能已经跑到门前，门才打开；横向移动时发射的投射物，看起来也可能从刚才的位置出现。几天后，他继续收紧预测。模拟三百毫秒时，missiles 和 interactions 会出现严重矛盾。想继续修正，就要在客户端猜投射物、碰撞和其他玩家输入，而最后一项根本无法可靠猜测。于是预测退回小于一百毫秒的平滑范围。 “The latency isn't gone.” “延迟没有消失。”

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John Carmack development-record excerpts: Quake, QuakeWorld and Rage

同期文字支撑具体失败与退回边界；300 ms / <100 ms 属于 Quake-style twitch game 的当时判断，不推广为所有网络游戏固定阈值。

定位：Carmack .plan 1996-08-02 paragraphs on remaining door/projectile latency and 'The latency isn't gone'; 1996-08-10 technical addendum on 300 ms inconsistency and <100 ms smoothing

C-004-017

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想象关卡编辑器里的一盏灯。设计师把它从门边拖到房间中央。旧的制作路径可能需要重新构建 lighting 和 visibility，再等大约三十分钟，才知道阴影是否落在正确位置。 Doom 3 的编辑器让灯光移动以后，结果当场出现。这不是隐藏进度条。那段局部等待真的被删除了。

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Issues and Rewards of Bleeding Edge Engine Development

本人演讲支撑旧构建等待与实时编辑变化；约三十分钟是项目观察，不推广为所有关卡和工具的固定值。

定位：GDC 2004 Eurogamer transcript sections on roughly 30-minute visibility/lighting builds and real-time editor feedback

C-004-018

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Doom 3 的画面目标，是让静态和动态物体都进入更统一的实时光照关系。一盏灯与一块表面相遇，渲染程序不只贴上一张已经烤好明暗的图片。它会处理表面的凹凸信息、漫反射和高光，再按照灯光颜色、投影与材质阶段组合结果。动态阴影还需要另一层结构。程序从光源方向寻找模型轮廓，把轮廓沿背离光源的方向延伸成封闭的影子体，再通过深度和模板测试判断哪些像素处在阴影里。灯移动、物体移动，阴影关系也可以跟着改变。这套模型让同一房间不再只能依靠预先烤好的光照成立。它也没有变成物理现实。不同硬件后端、材质处理阶段、精度、裁剪范围、模板缓冲和每帧预算仍然决定结果。多一盏会影响很多表面的灯，多一组锯齿状轮廓，都可能增加工作。

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id Software Doom 3 source tree snapshot

Issues and Rewards of Bleeding Edge Engine Development

released source 与本人演讲支撑实时 light/surface interaction 和动态 shadow 结构；统一不等于物理正确，GPL source 不自动证明 2004 binary 逐行相同。

定位：Doom 3 GPL tr_render.cpp / draw_common.cpp light-surface interaction and depth/stencil paths; GDC 2004 rendering model and hardware-path discussion

C-004-019

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实时光照首先改变了关卡设计师的动作。过去可以用大量小灯在 lightmap 上填出想要的明暗。新的路径要求内容团队重新学习主光、补光和表面复杂度。模型不仅有多少多边形重要，轮廓有多少细碎边缘也会改变影子体的成本。画面获得新的自由，内容生产也接受新的规则。这和 Keen 的 tile 并不相同，却有熟悉的关系：渲染程序决定玩家此刻必须收到什么信号，美术和关卡再把限制变成风格。

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id Software Doom 3 source tree snapshot

Issues and Rewards of Bleeding Edge Engine Development

来源支撑灯光 / 轮廓成本和内容工作变化；不把所有美术选择、工期或项目结果归因于单一 renderer。

定位：Doom 3 GPL shadow / interaction structures; GDC 2004 and associated 2002-2004 interview notes on level-design lighting and content constraints

C-004-020

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按最直观的推算，编辑器快了，项目应该缩短。 Carmack 在二零零四年 GDC 演讲里给出的结果却不是这样。团队已经进入第四年开发。相同的核心图形结果，早在更早一代硬件上就已经有效出现。期间几代显卡能够运行这套技术，玩家仍然没有拿到完整游戏。他还说，内容制作没有因为即时反馈而变短。过去一个房间可以在几十分钟里完成。新的关卡从制作到第一次试玩，要以人月计算。有时只为打通一面墙、重新连接空间，也可能再花一周。工具消除了一种等待，更高的内容标准又把时间吸收回去。这不是说实时编辑没有价值。设计师不必离开座位再回来，才发现灯放错了。他可以拖动、观察、再拖动，认知和结果之间的距离确实缩短。可团队也因此愿意尝试更复杂的灯光、更精细的表面和更密集的内容。优化一个反馈环，不等于优化完整产品。

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Issues and Rewards of Bleeding Edge Engine Development

本人演讲支撑图形原型、实时工具和内容周期之间的差异；不把 Doom 3 全部工期归给 Carmack、renderer 或任何单一因素。

定位：GDC 2004 Eurogamer transcripts on fourth-year development, earlier GeForce-era graphics, three hardware generations, Wolfenstein room time, man-months to playtest and a week to alter connectivity

C-004-021

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传统游戏经常把一小块砖墙、泥土或岩石纹理重复铺开。重复本身，是一种非常专门的数据压缩。同一份图案被用来代表许多表面，显存只保存一次。可现实中的两块砖，即使看起来相似，也不会拥有完全相同的裂纹、污渍和磨损。 MegaTexture 想让艺术家面对一张巨大的逻辑画布。地表可以留下独特痕迹，而有限显存不必同时装下整张画布。二零零六年，Carmack 在一份 MegaTexture 问答中先把边界说清楚：如果当时已经有四 GB 显存和更多 RAM，这套技术可能根本不需要存在。它不是无限资源。它是为资源限制而存在的安排。

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可以再次想象一扇窗。应用看到一张非常大的逻辑纹理。系统把它切成页面，按照距离和视点准备不同细节层级。物理显存只保留当前需要的页面，也就是工作集。玩家移动，视野内的页面继续复用；新页面从更慢的地方读取，上传到更快的位置；已经离开的页面则可以让出空间。 Doom 3 后来公开的源码里保存了一条较早 MegaTexture 路径：每个层级维持四乘四个 local tiles，视点改变以后，仍映射到相同位置的 tile 留下，变化的 tile 才从 .mega 文件读取并上传。这不是完整 id Tech 5，也不能证明 Doom 3 基础游戏使用了 MegaTexture。它只把工作集的物理动作留在代码里：逻辑世界可以很大，真实驻留窗口始终很小。

本人问答支撑技术存在的具体显存 / RAM 语境；MegaTexture 只是图形资源的一小部分，不扩写成人生哲学。

定位：MegaTexture Q&A 2006 preserved text pp./text lines 6331-6358 on four-GB graphics cards, more RAM, repeated textures as specialized compression and unique terrain

C-004-022

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id Software Doom 3 source tree snapshot

问答与代码物证支撑逻辑纹理 / 物理 working set；Doom 3 released-source path 不是完整 id Tech 5，也不证明 base game 使用。

定位：MegaTexture Q&A 2006 on paged virtual texturing; Doom 3 GPL MegaTexture.cpp/.h 4x4 local tiles per level, view-centered global mapping, tile reuse/read/upload

C-004-023

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在同一份回答里，Carmack 说出一句很容易被单独摘走的话。 “So much of programming, and graphics programming in particular, is just trying to pretend that we've got hardware that's five or ten years more advanced than what we've got right now, by making various algorithmic trade-offs.” “编程，尤其是图形编程，很大一部分，就是通过各种算法权衡，假装我们拥有比现实先进五到十年的硬件。” 先不要急着把这句话变成标题答案。此刻我们只知道，应用可以面对一张大得多的纹理，显存只保留当前窗口。我们还不知道，这个窗口背后需要多大的机器、多少人的工作，以及玩家转身太快时会发生什么。

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Rage 给这套技术加上另一项要求：每秒六十帧。六十帧意味着每帧大约只有十六点六七毫秒。玩家开车、转向、瞄准和射击，输入到画面的链条必须持续服从这个预算。 Carmack 后来把 Rage 的目标并列为六十帧，以及被逐处画过的世界。这两个目标会彼此争夺资源。独特纹理需要更多数据和传输，六十帧不允许渲染程序等待所有高细节都到齐。系统必须决定：什么现在交付，什么可以稍后补上，什么画质可以在负载高时暂时降低。虚拟纹理没有单独制造六十帧。动态分辨率、阴影数量、平台路径、输入与模拟同样进入结果。六十帧更像一份产品合同，整条系统都要围绕它安排工作。

保存文本已核对完整上下文；引文只解释 MegaTexture / 图形资源权衡，不证明 Carmack 所有工作共享同一单一原则。

定位：MegaTexture Q&A 2006 preserved text lines 6337-6349, full answer from four-GB graphics-card premise through algorithmic trade-offs

C-004-024

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最初的纹理虚拟化实验，可以在几天里看见。再用数周或数月，demo 可以证明页面能够按需移动，巨大逻辑纹理不必全部驻留。产品必须面对不同平台、不同存储、不同驱动程序、完整关卡、长时间运行和玩家不会按演示路线行动的视角。 John Carmack（原声）： So all of this complexity comes in when you go from kind of the initial cool, elegant demo of something to getting it through, delivering what your artists and designers want, and getting it out onto a shipping project. So lots and lots of work went into doing that, about making this thing that originally really was not that complicated. The initial, you know, it was only a small number of days to do the first sort of virtualization of texturing, and a few weeks to a few months to get something where, like, okay, look, this level is running with virtual textures, it doesn't load anything at the start. But it's taken years and years to get to the point where we have all the capabilities that we really want. 几天出现的东西，花了多年才穿过产品。这不是因为第一个想法是假的。而是从“这个办法能运行”到“数百万人能依赖它”，中间还有一整套系统。

本人主讲自动稿与同期实测支撑产品目标和系统代价；自动稿未复听的精确措辞不作额外直引，60 FPS 不归为 virtual texturing 单项结果。

定位：QuakeCon 2011 keynote/Q&A routing on 60 fps and painted worlds; Digital Foundry Rage Face-Off on near-locked 60 fps, dynamic horizontal resolution, input latency and shadow trade-offs

C-004-025

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玩家眼前的一块纹理，可能先躺在光盘或其他发布媒体上，再进入硬盘缓存，再进入内存，最后成为 GPU 可以采样的纹理。每跨过一级，容量更小，速度更快。最慢的位置可以保存更多世界，最快的位置只能保存当前真正需要的部分。如果系统正确预测玩家视点，页面会在被看见以前抵达。如果预测失败，低细节表面先出现，更清晰的页面随后补进来。画面已经转过去，世界的细节还在路上。这时，等待没有进度条。它直接出现在墙面和地表上。玩家得到及时动作，也可能短暂看到资源层级的接缝。

旧版片段已完成人工核查，但新版上下文需重新门禁；时间描述属于 Carmack 本人产品化回顾，不是独立工时审计。

定位：QuakeCon 2011 aligned old-version candidate 00:18:10.35-00:18:51.20 and GameSpot part-local transcript route on days-to-technique, weeks/months-to-demo and years-to-shipping

C-004-026

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运行时窗口越小，制作端不一定越简单。 Carmack 在二零零七年的 .plan 里写，Rage 的开发环境在最终裁剪和压缩以前，会生成大约一 TB 的原始数据；完整游戏的媒体数据大约二十 GB。这不是“一 TB 压成二十 GB”的完整测量。两项数字属于不同阶段，也不能与后来问答里的数百 GB 中间数据直接相加。它们共同说明的是尺度。艺术家不再只是制作一小块可以重复铺开的泥土。独特纹理允许对世界逐处绘制，也允许投入近乎没有自然上限的细节劳动。原始素材要加工、压缩、切页、构建，再为不同平台生成结果。玩家机器不必一次装下完整世界。公司的生产系统必须知道每一块内容在哪里、怎样构建、怎样送到目标平台，又怎样在玩家需要以前抵达。

主讲路由与发布实测支撑多级数据路径和迟到页面；具体严重程度随平台 / 条件变化，不把每次 pop-in 归为同一原因。

定位：QuakeCon 2011 keynote locality sections; Digital Foundry Rage Face-Off texture path from optical media through hard-drive cache, memory cache and on-screen texture

C-004-027

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John Carmack development-record excerpts: Quake, QuakeWorld and Rage

这套生产方式还改变了谁能够制造世界。 Keen 的小团队还能把代码、关卡和美术放在一条短链上。Doom 和 Quake 的数据 / 规则接口，又让玩家与 mod 作者继续扩展产品。到了 Rage，普通创作者面对的不只是文件格式，还有巨量素材、构建、压缩、缓存、跨平台验证和公司级基础设施。二零一一年 QuakeCon 的问答里，一位听众把问题从“能不能显示这样的世界”转向“普通 modder 还能不能制作这样的世界”。Carmack 随后谈到通用工具包的性能成本、数百 GB 数据和服务器机房。 id 可以继续公开旧引擎源码，却不能因此让当前生产管线、资产和构建机器重新变得个人可及。引擎源码、编辑工具、原始资产和工业化构建，本来就是不同的门。

不同年份 / 阶段数字只共同支撑生产尺度，不合并为单次压缩率或统一测量；Q&A 无媒体级时间码。

定位：Carmack .plan 2007-11-02 on roughly 1 TB raw data and 20 GB media; QuakeCon 2011 Q&A text on hundreds of GB, server rooms and content pipeline

C-004-028

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玩家端确实得到了东西。 Digital Foundry 在 Xbox 360 上测到大约八十三毫秒的输入延迟，抽样片段接近锁定六十帧。为了守住反馈，横向分辨率会根据负载下降，再在条件允许时恢复。同一时期的实测也看见纹理迟到。有的场景只在边缘轻微补入，有的快速转身会让高细节延迟明显。平台、安装方式、存储、CPU、缓存和驱动程序，都会改变结果。 PC 首发还叠加了错误驱动程序，让大量用户遇到近乎无法正常运行的问题。所以，不能把所有纹理迟到和 PC 故障都单因归给虚拟纹理。也不能因为因果复杂，就说调度成本不存在。 Rage 同时让两件事成立：玩家可以得到低延迟、高帧率和大量独特表面；边界条件下，纹理页面、画质和平台差异也会露出价格。

文字材料支撑 modability 与生产门槛；真实提问媒体 / 说话人未闭合，不写伪逐字引语或原声时间码。

定位：QuakeCon 2011 Q&A first-question text route on mod tools, general-purpose toolkit, performance, data and server rooms; MegaTexture Q&A 2006 on content-creation mindset and small mod-team cost

C-004-029

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现在，可以回到二零零六年那句“假装拥有未来五到十年硬件”。这不是说算法从机器里免费拿走了五年或十年。应用确实获得了一个更大的逻辑纹理空间，玩家确实看见了更少重复的表面，车辆和枪战也确实围绕六十帧响应。价格同样真实。显存省下来的容量，在存储和缓存里重新出现。玩家省下来的等待，在构建、压缩和内容生产里提前发生。独特画面扩大了艺术家的空间，也扩大了可以投入的劳动。商业团队获得一套能出货的系统，普通 modder 面前却多出工具、资产和基础设施门槛。预测正确时，页面在被看见以前抵达；预测失败时，交换关系直接出现在画面上。这就是“购买未来”。不是从未来偷走一台机器。而是先把一种体验带到现在，再让存储、工具、内容劳动、兼容路径、系统复杂度和一部分用户，承担不同份额的价格。

同期实测与本人主讲路由支撑收益和发布边界；不同评测条件不一致，不能用最坏录屏代表所有玩家或把故障全归算法。

定位：Digital Foundry Rage Face-Off pages on Xbox 360 roughly 83 ms input lag, near-locked 60 fps, dynamic resolution, install/cache and PS3/Xbox texture differences; QuakeCon route on PC driver distance

C-004-030

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