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”。

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。