今年GDC游戲風(fēng)向標(biāo)，鵝廠技術(shù)大牛都支了哪些招？

一直以來，很多人都覺得，游戲只是一種娛樂方式，但卻忽視了游戲擁有許多實實在在的硬核技術(shù)。過去一兩年，可以說，游戲技術(shù)、游戲科技是全球重要熱點，這一點，在最近美國舊金山舉辦的“游戲開發(fā)者大會”（GDC）可略窺一斑。GDC是全球游戲行業(yè)風(fēng)向標(biāo)，各國技術(shù)大佬們每年都會云集于此，來一場技術(shù)“狂飆”！

本次GDC大會，育碧、微軟、雅達(dá)利等全球知名的游戲、科技公司都來了，各大游戲廠商就3A研發(fā)、AI、VR、美術(shù)設(shè)計和多元包容等內(nèi)容，向大家展示了最新的技術(shù)成果。

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30場，創(chuàng)歷史之最。而這個數(shù)據(jù)在2010年還只是個位數(shù)，可見我國游戲行業(yè)的技術(shù)實力正逐漸被全球認(rèn)可。其中，騰訊游戲今年共帶來18場演講，涵蓋了圖形渲染、AI、游戲引擎、設(shè)計、音頻等多個領(lǐng)域，且都是騰訊頭部產(chǎn)品中的創(chuàng)新前沿應(yīng)用，知識量爆表。

(資料圖片僅供參考)

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(yuǎn)是皇冠上的那顆明珠。

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

天美工作室資深渲染工程師設(shè)計了一種適用于移動設(shè)備的渲染方案，讓用戶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(qiáng)游戲內(nèi)光照與陰影的質(zhì)量，大大提升畫面真實感，并具有良好的通用性和設(shè)備兼容性，讓玩家最大程度上擺脫手機(jī)設(shè)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(fù)責(zé)人表示，其團(tuán)隊通過自研的高效渲染器等，實現(xiàn)了智能一站式復(fù)雜材質(zhì)擬合優(yōu)化，自動蒙皮，模型簡化等眾多功能，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日在巴西上線的《Honor of Kings》便首次應(yīng)用了該管線，巴西玩家即便在1.3 GHz四核處理器和1gb RAM的低端基線設(shè)備上，也能夠在保證優(yōu)秀畫面品質(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，游戲開發(fā)者不會放過“一草一木”。START像素實驗室的資深研究員分享了全新的大規(guī)模森林實時渲染技術(shù)——BroadLeaf。BroadLeaf有著高達(dá)100倍以上的數(shù)據(jù)壓縮率，獨創(chuàng)的數(shù)據(jù)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(zhǔn)確，使得創(chuàng)作者能夠不受精度和規(guī)模限制的使用植被來豐富環(huán)境設(shè)定。

光子工作室的專家則帶來了自研的用于模擬和渲染開放世界的大型水體的統(tǒng)一解決方案——Photon Water System（光子水體系統(tǒng)），以及為跨平臺全動態(tài)場景提供更加動態(tài)的間接光照方法——新型全局照明（GI）系統(tǒng)。前者解決了預(yù)生成網(wǎng)格、離線流體模擬器等常用設(shè)計方案不夠擬真，實時流體模擬又需要頂配的 GPU 配套的難題，它能通過對水體數(shù)據(jù)（高度、速度和泡沫）的預(yù)先計算和同步更新，并即時轉(zhuǎn)換為自適應(yīng)的水體網(wǎng)格輔以多種高級水體渲染技術(shù)來實現(xiàn)高效實時且逼真的水體渲染；后者則通過光線追蹤相關(guān)算法，實現(xiàn)了像素點GI的計算以及面元光照結(jié)構(gòu)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(yīng)用。

來自光子工作室的專家分享了多項AI相關(guān)的技術(shù)成果。例如利用機(jī)器學(xué)習(xí)，輔助執(zhí)行全身物理擬真交互的創(chuàng)新方法——“Wobbledoll”（自平衡布娃娃），這一實現(xiàn)移動系統(tǒng)和諧運作，為各種物理交互生成高保真運動潛力，同時工程設(shè)計復(fù)雜性大為降低，實操性更強(qiáng)，妥善解決了游戲界的“老大難”問題。

此外，在光子FPS游戲中所實施的強(qiáng)化學(xué)習(xí)AI方案中，只需少量玩家回放即可創(chuàng)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)，比模仿式學(xué)習(xí)AI更高的效率，與傳統(tǒng)的行為樹AI的對決勝率超過了90%，可應(yīng)用于各類場景，包括PVE對戰(zhàn)、在玩家掉線時接管以及作為在線匹配的補(bǔ)充。

另一方面，AI 還可以優(yōu)化UGC游戲體驗。以 UGC 類產(chǎn)品編輯器為例，光子技術(shù)專家展示了 引入YAO 系統(tǒng)的產(chǎn)品理念、相關(guān)作品及獨特優(yōu)勢。該系統(tǒng)能在數(shù)字化內(nèi)容中部署人工智能技術(shù)，比如在沒有標(biāo)記點，或特定場景要求的前提下，在虛擬世界直播一場現(xiàn)實中的籃球比賽，提供便捷方法對現(xiàn)實生活對象和場景進(jìn)行復(fù)制。

爆款產(chǎn)品的技術(shù)密碼

近些年，越來越多的主機(jī)游戲手游化，但因手機(jī)性能的限制，經(jīng)常會因為功耗提高導(dǎo)致過熱和CPU降頻，魔方工作室《暗區(qū)突圍》制作人分享了一套高兼容性的“基于幀預(yù)測的性能優(yōu)化”技術(shù)，不僅成功解決了這個弊病，還做出了過往移動端上少見的寫實場景，如陽光強(qiáng)烈的正午以及黃昏下的森林，各種天氣和光線效果也對戰(zhàn)斗體驗和PVP對抗策略產(chǎn)生積極的影響。

同樣為手機(jī)性能所困擾的還有SLG游戲大規(guī)模戰(zhàn)斗的游戲體驗。為此，天美工作室《重返帝國》團(tuán)隊，基于對Unity DOTS技術(shù)棧的應(yīng)用與實踐，對于數(shù)據(jù)抽象、任務(wù)并行、邏輯拆分形成了一套行之有效的實踐策略，開創(chuàng)性地解決了手游中千人同屏戰(zhàn)斗的問題。這同時也是產(chǎn)業(yè)首次將Unity Dots應(yīng)用于如此大規(guī)模的環(huán)境中，建立起了SLG手游大規(guī)模戰(zhàn)斗的品質(zhì)標(biāo)桿。

開放世界游戲的技術(shù)已十余年未有大變革，為應(yīng)對近年來大型虛擬世界所需承載的玩家人數(shù)和內(nèi)容元素需求正處于爆發(fā)性增長，光子服務(wù)器研發(fā)工程師團(tuán)隊開發(fā)了一種有損壓縮方法，可以非常準(zhǔn)確地保留景觀的顯著特征，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(zhàn)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(tuán)戰(zhàn)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端設(shè)備都能流暢運行的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，光子工作室針對不同手機(jī)型號設(shè)計的多層次性能優(yōu)化策略與其它技術(shù)改進(jìn)提升，揭開了游戲為什么能讓使用不同手機(jī)的玩家都能滿意的秘密。

而在《和平精英》中運用的兩項技術(shù)：GVoice AI Codec和觸覺反饋技術(shù)，前者能實現(xiàn)無碼本地化和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)丟包補(bǔ)償，強(qiáng)調(diào)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(nèi)率先實現(xiàn)AI Codec 更低碼率更高質(zhì)量的語音編碼，成為首個將AI Codec技術(shù)全面應(yīng)用于游戲語音領(lǐng)域的產(chǎn)品；其從游戲中誕生的觸覺反饋技術(shù)還首次被運用到步行導(dǎo)航方向提醒、搜狗觸覺輸入等多個場景，幫助提升視障、聽障群體對環(huán)境的感知力。

不止這樣，天美音頻專家還帶來了《王者榮耀》的音頻設(shè)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》項目中的實時輻照度方案，解決了在開放世界游戲中，尤其是大型開放世界游戲中因系統(tǒng)烘培有限，不足以有效應(yīng)對環(huán)境變化導(dǎo)致的動態(tài)間接光照的整合問題；而在《沙丘:覺醒》分享中，技術(shù)團(tuán)隊給大家講解了為了解決開放世界游戲大規(guī)模景觀與游戲所需的大量磁盤空間所帶來的的壓力所開發(fā)的，一種可以非常準(zhǔn)確地保留景觀的顯著特征，滿足關(guān)鍵游戲?qū)Φ痛鎯臻g的要求的新方法，據(jù)實測，新方法的機(jī)器學(xué)習(xí)模型部署技術(shù)比現(xiàn)有實現(xiàn)提高了150-500%的性能。

除了產(chǎn)品自身的技術(shù)創(chuàng)新之外，騰訊游戲還通過推出內(nèi)部的工具，來提升研發(fā)效率，比如“行云”系統(tǒng)，這是一款能通過統(tǒng)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，游戲技術(shù)正在不斷突破次元壁，在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

以文化遺產(chǎn)保護(hù)為例，這個“數(shù)字長城”項目的實現(xiàn)，得益于騰訊游戲CROS團(tuán)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(nèi)容生成建立超過10億面片的長城數(shù)字模型，約1公里的喜峰口長城在云游戲中被毫米級還原，這也是全球首次規(guī)模最大的，把如此多的游戲技術(shù)綜合運用到數(shù)字文保當(dāng)中。

此次GDC大會，騰訊還把這座“數(shù)字長城”搬到了線下，許多參會者前往騰訊游戲展區(qū)，親身體驗一秒穿越游覽長城，在游戲中了解和學(xué)習(xí)保護(hù)文化遺產(chǎn)，紛紛贊嘆不已。除了互動體驗外，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的游戲AI開發(fā)平臺Game AIR，用于美術(shù)生產(chǎn)的智能工具Artigician，以及由CROS開發(fā)反外掛工具的“反作弊專家”等工具也讓參會者眼前一亮。

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需求和命題的創(chuàng)新解決方案，虛擬世界構(gòu)建在數(shù)字文保上的應(yīng)用、觸覺反饋技術(shù)在信息無障礙項目上協(xié)助視障用戶獲取信息的應(yīng)用等，都是對游戲價值的再一次詮釋。

在現(xiàn)代社會數(shù)實融合的趨勢下，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，游戲技術(shù)將越來越多的被跨領(lǐng)域運用。

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

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