一直以來(lái)，很多人都覺(jué)得，游戲只是一種娛樂(lè )方式，但卻忽視了游戲擁有許多實(shí)實(shí)在在的硬核技術(shù)。過(guò)去一兩年，可以說(shuō)，游戲技術(shù)、游戲科技是全球重要熱點(diǎn)，這一點(diǎn)，在最近美國舊金山舉辦的“游戲開(kāi)發(fā)者大會(huì )”（GDC）可略窺一斑。GDC是全球游戲行業(yè)風(fēng)向標，各國技術(shù)大佬們每年都會(huì )云集于此，來(lái)一場(chǎng)技術(shù)“狂飆”！

本次GDC大會(huì )，育碧、微軟、雅達利等全球知名的游戲、科技公司都來(lái)了，各大游戲廠(chǎng)商就3A研發(fā)、AI、VR、美術(shù)設計和多元包容等內容，向大家展示了最新的技術(shù)成果。

(相關(guān)資料圖)

與往年不一樣的是，今年GDC，我國本土游戲公司參與的演講超過(guò)30場(chǎng)，創(chuàng )歷史之最。而這個(gè)數據在2010年還只是個(gè)位數，可見(jiàn)我國游戲行業(yè)的技術(shù)實(shí)力正逐漸被全球認可。其中，騰訊游戲今年共帶來(lái)18場(chǎng)演講，涵蓋了圖形渲染、AI、游戲引擎、設計、音頻等多個(gè)領(lǐng)域，且都是騰訊頭部產(chǎn)品中的創(chuàng )新前沿應用，知識量爆表。

前沿渲染技術(shù)，打造沉浸式體驗

對于游戲技術(shù)而言，圖形渲染技術(shù)永遠是皇冠上的那顆明珠。

此次GDC大會(huì )，騰訊游戲的技術(shù)專(zhuān)家在渲染技術(shù)領(lǐng)域便展示了多個(gè)自研創(chuàng )新技術(shù)和解決方案。

天美工作室資深渲染工程師設計了一種適用于移動(dòng)設備的渲染方案，讓用戶(hù)在不犧牲核心體驗的情況下能夠流暢進(jìn)行游戲。該方案優(yōu)化了陰影與光照渲染技術(shù)，在不影響性能的情況下有效增強游戲內光照與陰影的質(zhì)量，大大提升畫(huà)面真實(shí)感，并具有良好的通用性和設備兼容性，讓玩家最大程度上擺脫手機設備的性能桎梏，擁有流暢且高品質(zhì)的游戲體驗。

此外，天美工作室引擎負責人表示，其團隊通過(guò)自研的高效渲染器等，實(shí)現了智能一站式復雜材質(zhì)擬合優(yōu)化，自動(dòng)蒙皮，模型簡(jiǎn)化等眾多功能，使得《王者榮耀》游戲里的角色、環(huán)境等“資產(chǎn)”，可以更快、更好、更便捷地被運用。憑借這一技術(shù)的突破，于3月8日在巴西上線(xiàn)的《Honor of Kings》便首次應用了該管線(xiàn)，巴西玩家即便在1.3 GHz四核處理器和1gb RAM的低端基線(xiàn)設備上，也能夠在保證優(yōu)秀畫(huà)面品質(zhì)的情況下流暢體驗游戲。

為了讓玩家獲得更沉浸的游戲體驗，游戲開(kāi)發(fā)者不會(huì )放過(guò)“一草一木”。START像素實(shí)驗室的資深研究員分享了全新的大規模森林實(shí)時(shí)渲染技術(shù)——BroadLeaf。BroadLeaf有著(zhù)高達100倍以上的數據壓縮率，獨創(chuàng )的數據組織方式能平均減少渲染70%左右冗余面片，比目前市面上的技術(shù)更為高效和準確，使得創(chuàng )作者能夠不受精度和規模限制的使用植被來(lái)豐富環(huán)境設定。

光子工作室的專(zhuān)家則帶來(lái)了自研的用于模擬和渲染開(kāi)放世界的大型水體的統一解決方案——Photon Water System（光子水體系統），以及為跨平臺全動(dòng)態(tài)場(chǎng)景提供更加動(dòng)態(tài)的間接光照方法——新型全局照明（GI）系統。前者解決了預生成網(wǎng)格、離線(xiàn)流體模擬器等常用設計方案不夠擬真，實(shí)時(shí)流體模擬又需要頂配的 GPU 配套的難題，它能通過(guò)對水體數據（高度、速度和泡沫）的預先計算和同步更新，并即時(shí)轉換為自適應的水體網(wǎng)格輔以多種高級水體渲染技術(shù)來(lái)實(shí)現高效實(shí)時(shí)且逼真的水體渲染；后者則通過(guò)光線(xiàn)追蹤相關(guān)算法，實(shí)現了像素點(diǎn)GI的計算以及面元光照結構的更新，使得GI更快收斂，且渲染質(zhì)量逼近路徑追蹤。

游戲世界里的AI，可不只是NPC

人工智能近日引發(fā)了全球關(guān)注，而游戲領(lǐng)域也早已深度布局相關(guān)應用。

來(lái)自光子工作室的專(zhuān)家分享了多項AI相關(guān)的技術(shù)成果。例如利用機器學(xué)習，輔助執行全身物理擬真交互的創(chuàng )新方法——“Wobbledoll”（自平衡布娃娃），這一實(shí)現移動(dòng)系統和諧運作，為各種物理交互生成高保真運動(dòng)潛力，同時(shí)工程設計復雜性大為降低，實(shí)操性更強，妥善解決了游戲界的“老大難”問(wèn)題。

此外，在光子FPS游戲中所實(shí)施的強化學(xué)習AI方案中，只需少量玩家回放即可創(chuàng )建訓練數據，比模仿式學(xué)習AI更高的效率，與傳統的行為樹(shù)AI的對決勝率超過(guò)了90%，可應用于各類(lèi)場(chǎng)景，包括PVE對戰、在玩家掉線(xiàn)時(shí)接管以及作為在線(xiàn)匹配的補充。

另一方面，AI 還可以?xún)?yōu)化UGC游戲體驗。以 UGC 類(lèi)產(chǎn)品編輯器為例，光子技術(shù)專(zhuān)家展示了 引入YAO 系統的產(chǎn)品理念、相關(guān)作品及獨特優(yōu)勢。該系統能在數字化內容中部署人工智能技術(shù)，比如在沒(méi)有標記點(diǎn)，或特定場(chǎng)景要求的前提下，在虛擬世界直播一場(chǎng)現實(shí)中的籃球比賽，提供便捷方法對現實(shí)生活對象和場(chǎng)景進(jìn)行復制。

爆款產(chǎn)品的技術(shù)密碼

近些年，越來(lái)越多的主機游戲手游化，但因手機性能的限制，經(jīng)常會(huì )因為功耗提高導致過(guò)熱和CPU降頻，魔方工作室《暗區突圍》制作人分享了一套高兼容性的“基于幀預測的性能優(yōu)化”技術(shù)，不僅成功解決了這個(gè)弊病，還做出了過(guò)往移動(dòng)端上少見(jiàn)的寫(xiě)實(shí)場(chǎng)景，如陽(yáng)光強烈的正午以及黃昏下的森林，各種天氣和光線(xiàn)效果也對戰斗體驗和PVP對抗策略產(chǎn)生積極的影響。

同樣為手機性能所困擾的還有SLG游戲大規模戰斗的游戲體驗。為此，天美工作室《重返帝國》團隊，基于對Unity DOTS技術(shù)棧的應用與實(shí)踐，對于數據抽象、任務(wù)并行、邏輯拆分形成了一套行之有效的實(shí)踐策略，開(kāi)創(chuàng )性地解決了手游中千人同屏戰斗的問(wèn)題。這同時(shí)也是產(chǎn)業(yè)首次將Unity Dots應用于如此大規模的環(huán)境中，建立起了SLG手游大規模戰斗的品質(zhì)標桿。

開(kāi)放世界游戲的技術(shù)已十余年未有大變革，為應對近年來(lái)大型虛擬世界所需承載的玩家人數和內容元素需求正處于爆發(fā)性增長(cháng)，光子服務(wù)器研發(fā)工程師團隊開(kāi)發(fā)了一種有損壓縮方法，可以非常準確地保留景觀(guān)的顯著(zhù)特征，消化海量需求，并已將其集成到虛幻引擎中供產(chǎn)業(yè)使用。

除了性能優(yōu)化，光子工作室還以《和平精英》與《PUBG MOBILE》兩款戰術(shù)競技游戲為例，分享相關(guān)技術(shù)并討論如何最大程度地提高玩家體驗。

《PUBG MOBILE》作為一款風(fēng)靡全球的百人團戰大逃殺手游，它的優(yōu)化必須是在能讓所有不同性能的移動(dòng)端設備都能流暢運行的基礎上進(jìn)行的，光子工作室針對不同手機型號設計的多層次性能優(yōu)化策略與其它技術(shù)改進(jìn)提升，揭開(kāi)了游戲為什么能讓使用不同手機的玩家都能滿(mǎn)意的秘密。

而在《和平精英》中運用的兩項技術(shù)：GVoice AI Codec和觸覺(jué)反饋技術(shù)，前者能實(shí)現無(wú)碼本地化和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )丟包補償，強調音頻編碼器的作用，后者則能為玩家提供更加沉浸的游戲體驗。并且，《和平精英》是行業(yè)內率先實(shí)現AI Codec 更低碼率更高質(zhì)量的語(yǔ)音編碼，成為首個(gè)將AI Codec技術(shù)全面應用于游戲語(yǔ)音領(lǐng)域的產(chǎn)品；其從游戲中誕生的觸覺(jué)反饋技術(shù)還首次被運用到步行導航方向提醒、搜狗觸覺(jué)輸入等多個(gè)場(chǎng)景，幫助提升視障、聽(tīng)障群體對環(huán)境的感知力。

不止這樣，天美音頻專(zhuān)家還帶來(lái)了《王者榮耀》的音頻設計經(jīng)驗與思路，揭秘爆款手游如何瞬間叫玩家沉浸其中，做到聞聲如面；而在《Undawn》項目中的實(shí)時(shí)輻照度方案，解決了在開(kāi)放世界游戲中，尤其是大型開(kāi)放世界游戲中因系統烘培有限，不足以有效應對環(huán)境變化導致的動(dòng)態(tài)間接光照的整合問(wèn)題；而在《沙丘:覺(jué)醒》分享中，技術(shù)團隊給大家講解了為了解決開(kāi)放世界游戲大規模景觀(guān)與游戲所需的大量磁盤(pán)空間所帶來(lái)的的壓力所開(kāi)發(fā)的，一種可以非常準確地保留景觀(guān)的顯著(zhù)特征，滿(mǎn)足關(guān)鍵游戲對低存儲空間的要求的新方法，據實(shí)測，新方法的機器學(xué)習模型部署技術(shù)比現有實(shí)現提高了150-500%的性能。

除了產(chǎn)品自身的技術(shù)創(chuàng )新之外，騰訊游戲還通過(guò)推出內部的工具，來(lái)提升研發(fā)效率，比如“行云”系統，這是一款能通過(guò)統一的hub為工作室乃至其他行業(yè)提升研發(fā)效率的“輔助神器”，它不僅能孵化更具成效的研發(fā)工具，還能夠讓不同研發(fā)角色，在工作流程上有效串聯(lián)。

自研游戲引擎跨界首秀

近年來(lái)，游戲技術(shù)正在不斷突破次元壁，在很多領(lǐng)域得到了應用。

以文化遺產(chǎn)保護為例，這個(gè)“數字長(cháng)城”項目的實(shí)現，得益于騰訊游戲CROS團隊自研的一款輕量級、模塊化的游戲引擎，再加上使用云端渲染技術(shù)，配合高精度掃描重建技術(shù)建模、交互、程序化內容生成建立超過(guò)10億面片的長(cháng)城數字模型，約1公里的喜峰口長(cháng)城在云游戲中被毫米級還原，這也是全球首次規模最大的，把如此多的游戲技術(shù)綜合運用到數字文保當中。

此次GDC大會(huì )，騰訊還把這座“數字長(cháng)城”搬到了線(xiàn)下，許多參會(huì )者前往騰訊游戲展區，親身體驗一秒穿越游覽長(cháng)城，在游戲中了解和學(xué)習保護文化遺產(chǎn)，紛紛贊嘆不已。除了互動(dòng)體驗外，基于機器學(xué)習的游戲AI開(kāi)發(fā)平臺Game AIR，用于美術(shù)生產(chǎn)的智能工具Artigician，以及由CROS開(kāi)發(fā)反外掛工具的“反作弊專(zhuān)家”等工具也讓參會(huì )者眼前一亮。

游戲技術(shù)，以及游戲化思維和體驗，不僅可以打造出豐富的游戲產(chǎn)品，同時(shí)作為一種全新的技術(shù)支撐和溝通界面，正在逐步成為許多社會(huì )需求和命題的創(chuàng )新解決方案，虛擬世界構建在數字文保上的應用、觸覺(jué)反饋技術(shù)在信息無(wú)障礙項目上協(xié)助視障用戶(hù)獲取信息的應用等，都是對游戲價(jià)值的再一次詮釋。

在現代社會(huì )數實(shí)融合的趨勢下，游戲技術(shù)與前沿科技相伴而行，相互助力，相信在不久的未來(lái)，游戲技術(shù)將越來(lái)越多的被跨領(lǐng)域運用。

回想起30年前，游戲更像是有關(guān)模式識別和運動(dòng)協(xié)調能力的小練習，如今，底層技術(shù)的突破卻能讓我們在游戲中創(chuàng )造出無(wú)限可能。

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