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|一场关于游戏真实感的瓶颈突围战

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作者丨令狐
原创丨游戏猎
游戏画面的发展 ， 已经遇到了瓶颈 。
这几年 ， 光线追踪技术被越来越多的开发者视为下一代颠覆性的图像技术 ， 是不是带有光追 ， 也成为玩家们挑选游戏时的衡量标准之一 。
对光追的推崇背后 ， 是游戏画面表现能力所面临的困境——光照计算效率 ， 影响着游戏画面真实性 ， 而光追正是通过实时处理数百万条光线的能力 ， 使游戏画面尽可能呈现“逼真”的视觉效果 。
实际上 ， 如果只是单纯要做出高真实感的画面 ， 现在的技术已经可以实现 ， 影视行业的CG动画可以使用离线渲染来做出照片级的效果 。 但到游戏这里 ， 受限于硬件性能 ， 即使使用了光追技术 ， 所能呈现出的效果依然距离离线渲染的成果有距离 。
说到底 ， 硬件的性能上限决定了游戏画面的真实程度 ， 要追求真正以假乱真的画面 ， 就必须越过这道由硬件性能构成的限制 ， 否则再先进的算法 ， 也只能一点一点小步推进 。
一、终端的枷锁
“真实” ， 一向是3A大作们的重要卖点 ， 为了提高游戏的现实性、沉浸感以及真实感 ， 国内外的厂商们不断摸索新的渲染技术 ， 或者干脆高精度的现实取景 ， 恨不得在虚拟空间里把现实景观一比一还原 。
比如育碧 ， 就曾经花了超过5000个小时扫描巴黎圣母院 ， 随后在《刺客信条：大革命》里搭建了一个精美的3D模型 。 然而 ， 这个模型虽然看上去精美 ， 但由于创作时的版权和游戏体验等原因 ， 和现实里的巴黎圣母院依然存在细节上的差异 。

游戏画面真实性上的瓶颈 ， 不止困扰着开发者们 ， 也影响着玩家的游戏体验——优化毕竟有极限 ， 宏大的精细场景产生的数字资产规模 ， 难以适配普通的终端运行环境 。
START原生云游戏技术负责人指出 ， 受限于目前的技术规格 ， 传统引擎往往会采取一些较为复杂的手段 ， 宏大的场景必然伴随着规模恐怖的数字资产 ， 在PC上实现的效率非常慢 ， 至于相应的多人协作 ， 也需要付出很高的时间、人力成本 。
以游戏中的动植物为例 。
由于传统游戏制作管线中没有或者缺少针对生物的细分技术 ， 导致当前很多游戏 ， 在生物渲染上 ， 无法实现接近真实的肌肤质感、纹理 。 植物方面 ， 大规模超真实树木群的实时渲染 ， 是目前在游戏制作及图形学研究中一个重要但难以攻破的问题 ， 高精度树木模型所需的数据量过大 ， 渲染负荷也十分巨大 。
在终端硬件、算力限制下 ， 游戏要进一步向照片级的画面靠近 ， 甚至塑造出一个“拟真”的世界 ， 始终有一段距离待跨越 。
那么 ， 如果绕过终端的限制呢？
二、一条有几千万个曲面的脚
2022年6月28日 ， START ENGINE举办了一场体验交流会 ， 展示出了一种突破游戏真实性瓶颈的可能性 。

首款原生云游戏技术DEMO《EVOLUTION·进化》 ， 是目前可以被清晰感知到的成果之一 。 进入游戏 ， 最显眼的就是极其丰富、精致、写实的雨林场景 ， 植物的密度和精细程度超出想象 。

据了解 ， 这片震撼的雨林具备了高效数据压缩、自动细节层次生成、快速层级切换和高效渲染等多个技术特点 ， 值得特别强调的是运用于这片森林上的实时渲染算法BroadLeaf（实时高密度高精度植物渲染） ， 在保证植物渲染品质的同时 ， 也能保证其实时性 。
这一算法可以以平均1000的帧率渲染上万颗树 ， 效率远超现有渲染引擎 ， 依托云计算平台 ， 研发者可以在实时游戏中添加大规模影视级别树木场景 。 另外 ， 由START ENGINE 渲染的树木树叶 ， 甚至可以实现单片交互——换句话说 ， 游戏角色可以在游戏里和任何一片叶子互动 ， 就如同在现实中一样 。

更有趣的是 ， 和植物的互动方式也有望进一步丰富起来 。 过去的传统制作中 ， 由于算力限制 ， 树木的物理仿真往往需要做非常多的简化 ， 而START ENGINE则利用云端多显卡算力优势 ， 以及硬件光线追踪技术 ， 实现了更高质量的精确物理碰撞检测 ， 当树木与高精度模型进行碰撞时 ， 可以实时、精确地得到物理反馈 。
这个技术DEMO当中的另一个亮点 ， 那条霸王龙的细节精致程度更是让人拍案叫绝 。 单是这条龙的一支腿 ， 就由几千万个曲面构成 ， 通过实时细分算法 ， 以及影视级别的细节表达 ， 这条龙的拟真程度并不逊色于电影的表现力 。

START ENGINE 提出的实时细分处理方案 ， 能够将影视中的模型细分技术运用到到实时渲染中 ， 同时将这部分压力较大的工作转移到专属卡上执行 ， 最终呈现出超3A级别的细节画面表现 ， 达到影视级别的效果 。
三、向着未来启程
从硬件性能限制中解放出来以后 ， START ENGINE可能带来的变化还有很多 。
比如高精度的流体模拟效果 ， 虽然在影视行业中已经不算少见 ， 但在实时游戏中 ， 依然只能用极少量的粒子数来进行近似呈现 ， 效果也相对粗糙 。 但通过START ENGINE ， 可以将150万+粒子放在云端上进行运算 ， 使用GPU进行加速 ， 并与渲染专用卡协同 ， 实时将流体模拟结果通过SDF 进行水体几何提取和渲染 。

这只是START ENGINE可以带来的全新、真实体验之一 ， 体验会上指出 ， 现在整个项目还处于“高速研发的状态” ， 不断有新的技术会出现 ， 丰富着这个技术方案的内容 。
在腾讯副总裁曾宇看来 ， START云游戏探索的意义不仅仅在游戏领域 ， 还包含给一系列相关技术领域带来的变化 ， 以及这些变化可能带来的创新机会 ， 在迈向这个未来的路上 ， START以及云端渲染的引擎和工具链只是一个开始 ， “这是我们当时为什么命名这个项目叫START的原因” 。
【|一场关于游戏真实感的瓶颈突围战】
据了解 ， START ENGINE目前已经开始接受合作 ， 希望可以和全球游戏工作室、独立开发者和影视行业创作者一起 ， 利用START ENGINE所提供的技术能力 ， 探索更多可能 。
START确实是一个开始 ， 一个有着无限可能的开始 。

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