今年GDC游戏风向标，鹅厂技术大牛都支了哪些招？
来源：北京商报 2023-03-28 18:18:33
一直以来，很多人都觉得，游戏只是一种娱乐方式，但却忽视了游戏拥有许多实实在在的硬核技术。过去一两年，可以说，游戏技术、游戏科技是全球重要热点，这一点，在最近美国旧金山举办的“游戏开发者大会”（GDC）可略窥一斑。GDC是全球游戏行业风向标，各国技术大佬们每年都会云集于此，来一场技术“狂飙”！
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本次GDC大会，育碧、微软、雅达利等全球知名的游戏、科技公司都来了，各大游戏厂商就3A研发、AI、VR、美术设计和多元包容等内容，向大家展示了最新的技术成果。
与往年不一样的是，今年GDC，我国本土游戏公司参与的演讲超过30场，创历史之最。而这个数据在2010年还只是个位数，可见我国游戏行业的技术实力正逐渐被全球认可。其中，腾讯游戏今年共带来18场演讲，涵盖了图形渲染、AI、游戏引擎、设计、音频等多个领域，且都是腾讯头部产品中的创新前沿应用，知识量爆表。
前沿渲染技术，打造沉浸式体验
对于游戏技术而言，图形渲染技术永远是皇冠上的那颗明珠。
此次GDC大会，腾讯游戏的技术专家在渲染技术领域便展示了多个自研创新技术和解决方案。
天美工作室资深渲染工程师设计了一种适用于移动设备的渲染方案，让用户在不牺牲核心体验的情况下能够流畅进行游戏。该方案优化了阴影与光照渲染技术，在不影响性能的情况下有效增强游戏内光照与阴影的质量，大大提升画面真实感，并具有良好的通用性和设备兼容性，让玩家最大程度上摆脱手机设备的性能桎梏，拥有流畅且高品质的游戏体验。
此外，天美工作室引擎负责人表示，其团队通过自研的高效渲染器等，实现了智能一站式复杂材质拟合优化，自动蒙皮，模型简化等众多功能，使得《王者荣耀》游戏里的角色、环境等“资产”，可以更快、更好、更便捷地被运用。凭借这一技术的突破，于3月8日在巴西上线的《Honor of Kings》便首次应用了该管线，巴西玩家即便在1.3 GHz四核处理器和1gb RAM的低端基线设备上，也能够在保证优秀画面品质的情况下流畅体验游戏。
为了让玩家获得更沉浸的游戏体验，游戏开发者不会放过“一草一木”。START像素实验室的资深研究员分享了全新的大规模森林实时渲染技术——BroadLeaf。BroadLeaf有着高达100倍以上的数据压缩率，独创的数据组织方式能平均减少渲染70%左右冗余面片，比目前市面上的技术更为高效和准确，使得创作者能够不受精度和规模限制的使用植被来丰富环境设定。
光子工作室的专家则带来了自研的用于模拟和渲染开放世界的大型水体的统一解决方案——Photon Water System（光子水体系统），以及为跨平台全动态场景提供更加动态的间接光照方法——新型全局照明（GI）系统。前者解决了预生成网格、离线流体模拟器等常用设计方案不够拟真，实时流体模拟又需要顶配的 GPU 配套的难题，它能通过对水体数据（高度、速度和泡沫）的预先计算和同步更新，并即时转换为自适应的水体网格辅以多种高级水体渲染技术来实现高效实时且逼真的水体渲染；后者则通过光线追踪相关算法，实现了像素点GI的计算以及面元光照结构的更新，使得GI更快收敛，且渲染质量逼近路径追踪。
游戏世界里的AI，可不只是NPC
人工智能近日引发了全球关注，而游戏领域也早已深度布局相关应用。
来自光子工作室的专家分享了多项AI相关的技术成果。例如利用机器学习，辅助执行全身物理拟真交互的创新方法——“Wobbledoll”（自平衡布娃娃），这一实现移动系统和谐运作，为各种物理交互生成高保真运动潜力，同时工程设计复杂性大为降低，实操性更强，妥善解决了游戏界的“老大难”问题。
此外，在光子FPS游戏中所实施的强化学习AI方案中，只需少量玩家回放即可创建训练数据，比模仿式学习AI更高的效率，与传统的行为树AI的对决胜率超过了90%，可应用于各类场景，包括PVE对战、在玩家掉线时接管以及作为在线匹配的补充。
另一方面，AI 还可以优化UGC游戏体验。以 UGC 类产品编辑器为例，光子技术专家展示了 引入YAO 系统的产品理念、相关作品及独特优势。该系统能在数字化内容中部署人工智能技术，比如在没有标记点，或特定场景要求的前提下，在虚拟世界直播一场现实中的篮球比赛，提供便捷方法对现实生活对象和场景进行复制。
爆款产品的技术密码
近些年，越来越多的主机游戏手游化，但因手机性能的限制，经常会因为功耗提高导致过热和CPU降频，魔方工作室《暗区突围》制作人分享了一套高兼容性的“基于帧预测的性能优化”技术，不仅成功解决了这个弊病，还做出了过往移动端上少见的写实场景，如阳光强烈的正午以及黄昏下的森林，各种天气和光线效果也对战斗体验和PVP对抗策略产生积极的影响。
同样为手机性能所困扰的还有SLG游戏大规模战斗的游戏体验。为此，天美工作室《重返帝国》团队，基于对Unity DOTS技术栈的应用与实践，对于数据抽象、任务并行、逻辑拆分形成了一套行之有效的实践策略，开创性地解决了手游中千人同屏战斗的问题。这同时也是产业首次将Unity Dots应用于如此大规模的环境中，建立起了SLG手游大规模战斗的品质标杆。
开放世界游戏的技术已十余年未有大变革，为应对近年来大型虚拟世界所需承载的玩家人数和内容元素需求正处于爆发性增长，光子服务器研发工程师团队开发了一种有损压缩方法，可以非常准确地保留景观的显着特征，消化海量需求，并已将其集成到虚幻引擎中供产业使用。
除了性能优化，光子工作室还以《和平精英》与《PUBG MOBILE》两款战术竞技游戏为例，分享相关技术并讨论如何最大程度地提高玩家体验。
《PUBG MOBILE》作为一款风靡全球的百人团战大逃杀手游，它的优化必须是在能让所有不同性能的移动端设备都能流畅运行的基础上进行的，光子工作室针对不同手机型号设计的多层次性能优化策略与其它技术改进提升，揭开了游戏为什么能让使用不同手机的玩家都能满意的秘密。
而在《和平精英》中运用的两项技术：GVoice AI Codec和触觉反馈技术，前者能实现无码本地化和神经网络丢包补偿，强调音频编码器的作用，后者则能为玩家提供更加沉浸的游戏体验。并且，《和平精英》是行业内率先实现AI Codec 更低码率更高质量的语音编码，成为首个将AI Codec技术全面应用于游戏语音领域的产品；其从游戏中诞生的触觉反馈技术还首次被运用到步行导航方向提醒、搜狗触觉输入等多个场景，帮助提升视障、听障群体对环境的感知力。
不止这样，天美音频专家还带来了《王者荣耀》的音频设计经验与思路，揭秘爆款手游如何瞬间叫玩家沉浸其中，做到闻声如面；而在《Undawn》项目中的实时辐照度方案，解决了在开放世界游戏中，尤其是大型开放世界游戏中因系统烘培有限，不足以有效应对环境变化导致的动态间接光照的整合问题；而在《沙丘:觉醒》分享中，技术团队给大家讲解了为了解决开放世界游戏大规模景观与游戏所需的大量磁盘空间所带来的的压力所开发的，一种可以非常准确地保留景观的显着特征，满足关键游戏对低存储空间的要求的新方法，据实测，新方法的机器学习模型部署技术比现有实现提高了150-500%的性能。
除了产品自身的技术创新之外，腾讯游戏还通过推出内部的工具，来提升研发效率，比如“行云”系统，这是一款能通过统一的hub为工作室乃至其他行业提升研发效率的“辅助神器”，它不仅能孵化更具成效的研发工具，还能够让不同研发角色，在工作流程上有效串联。
自研游戏引擎跨界首秀
近年来，游戏技术正在不断突破次元壁，在很多领域得到了应用。
以文化遗产保护为例，这个“数字长城”项目的实现，得益于腾讯游戏CROS团队自研的一款轻量级、模块化的游戏引擎，再加上使用云端渲染技术，配合高精度扫描重建技术建模、交互、程序化内容生成建立超过10亿面片的长城数字模型，约1公里的喜峰口长城在云游戏中被毫米级还原，这也是全球首次规模最大的，把如此多的游戏技术综合运用到数字文保当中。
此次GDC大会，腾讯还把这座“数字长城”搬到了线下，许多参会者前往腾讯游戏展区，亲身体验一秒穿越游览长城，在游戏中了解和学习保护文化遗产，纷纷赞叹不已。除了互动体验外，基于机器学习的游戏AI开发平台Game AIR，用于美术生产的智能工具Artigician，以及由CROS开发反外挂工具的“反作弊专家”等工具也让参会者眼前一亮。
游戏技术，以及游戏化思维和体验，不仅可以打造出丰富的游戏产品，同时作为一种全新的技术支撑和沟通界面，正在逐步成为许多社会需求和命题的创新解决方案，虚拟世界构建在数字文保上的应用、触觉反馈技术在信息无障碍项目上协助视障用户获取信息的应用等，都是对游戏价值的再一次诠释。
在现代社会数实融合的趋势下，游戏技术与前沿科技相伴而行，相互助力，相信在不久的未来，游戏技术将越来越多的被跨领域运用。
回想起30年前，游戏更像是有关模式识别和运动协调能力的小练习，如今，底层技术的突破却能让我们在游戏中创造出无限可能。
