TGDC 2021：游戏引擎、人工智能，游戏技术构筑数字世界新基建
- 竞核
- 2021年11月22日08时
游戏技术不止于游戏
“Five by Five ”
这是由腾讯游戏学堂举办的2021年TGDC（腾讯游戏开发者大会）的主题。时间倏忽而至，转眼间TGDC已经五岁了。
五年来，政策大环境在变、行业中格局汰换、公司小团队思路升级。2017年成立之初，TGDC便立志于分享前沿游戏开发经验及技术，推动游戏行业发展。客观地说，每届TGDC就是当年游戏行业进化的一次侧写。
最初大会以游戏产品为核心，探讨技术、美术、市场，后续逐步扩大内容范围，今年内容明显更加多元，包括专设独立游戏、游戏价值板块、探讨游戏背后的技术在多领域的应用、跨业态延展等等。
笔者认为，这是游戏作为数字内容，逐渐渗透至周边泛娱乐产业、传统产业的直观展现。
今年以来，游戏市场整体格局呈现出：稳中有变、出海全球化、主机/手游交替繁荣。在游戏产品细分品类上，我们看到游戏品类加速融合，如三消+建造、策略+射击等。在叙事包装上，世界观、人物角色底蕴日趋深厚。
在科技应用侧，虚幻引擎5大幅提升游戏体验。重要的是，原生自游戏的引擎技术正渗透至实体经济，应用在影视虚拟制片、汽车仿真驾驶等领域。
今儿先简单跟大家介绍下主论坛、产品及技术专场部分内容，后续两天还有更多精彩等着大家。
打破游戏边界，探索更多可能性
“游戏产业积累的技术，正应用到其他领域，提升不同行业的生产效率。”在2021年TGDC开场分享，腾讯游戏副总裁、腾讯游戏学堂院长夏琳如是分享到。
产业环境飞速变换，腾讯游戏学堂又扮演着何种角色呢？作为致力于通过专业人才培养、高校产学研合作、行业交流及开发者生态建设等推动游戏行业良性发展的平台，腾讯游戏学堂成果累累。
在高校产学研合作上，腾讯游戏学堂已跟清华、北大、浙大等16所高校深度合作，发表30篇产业研究及科研合作课题成果，8项国家专利、5篇报告。具体涉及的领域包括：高精度眼睑几何重建系统、基于深度学习的骨骼蒙皮、城市结构化建模、AI技术应用等。
这些技术正逐步应用至游戏，提升游戏对局体验、画面表现。未来，它们还将融入实体经济，降本增效。
大致上，AI技术应用至游戏领域分为三种能力：内容生成、剧情生成、人物场景生成、智能NPC。对于FPS类型游戏来说，智能NPC是AI研究的核心目标。在游戏中，势均力敌的战斗胜利才会带来公平感和成就感。
这两年在FPS品类最重磅的产品莫过于《VALORANT》。鉴于上述产品的良好体验，笔者猜想，AI在模拟对局等方面必然做出了重大贡献。
众所周知游戏行业有三大品类：枪车球。射击品类历来是各大厂商必争高地。大名鼎鼎如动视暴雪旗下《使命召唤》、V社《CS:GO》、SmileGate《穿越火线》等等。新晋厂商尊重行业前辈，亦潜心研究等待时机发起挑战，拳头游戏是最具代表性的挑战者。
2019年，拳头游戏在庆祝《英雄联盟》全球十周年的全球直播中透露将开发一款FPS游戏代号“Project A”。后来故事想必大家都熟悉了。项目逐渐浮出水面，正式命名为《VALORANT》。今年9月，在《英雄联盟》国服十周年庆典上，腾讯正式宣布代理发行国服《VALORANT》。
在2021年TGDC上，拳头游戏《VALORANT》执行制作人Anna Donlon分享到，在拳头游戏内部有一套核心开发原则：首先、寻找可优化升级的品类；其次、尊重游戏类型核心玩法，同时升级游戏品类，让游戏更容易上手；再次、重新发现竞技的乐趣。
没有意外，研发《VALORANT》遵循了上述开发原则。Donlon回忆道，当时产品测试期间收集了三类核心玩家反馈。他们分别是角斗士、超级巨星、伙伴。
基于他们的反馈，研发团队果断加入了排位系统、轻量级教程，用以提升玩家体验。
该作上线后，成绩有目共睹。Streamscharts数据显示，十月份Twitch平台上《VALORANT》观看时长高达6321万小时，位列射击类第二名。
同样得益于技术，我们看到市面上涌现出了元宇宙产品《Roblox》(罗布乐思)；《和平精英》虚拟演唱会。
玩家们得以使用一个Avatar虚拟形象，体验成百甚至上千种游戏。他们正成为虚拟世界的主人，同朋友唠家常，买Gucci、耐克，看偶像表演。
在这里触摸未来的数字世界
深入探究Avatar虚拟形象，绕不开数字人技术。
今年以来数字人赛道备受资本追捧，像追一科技、次世文化等创业公司完成巨额融资。资本看好的原因无外乎两种：第一、进入虚拟世界需要Avatar；第二、底层技术正日臻完善。
尤其是游戏引擎正在让数字人技术变得普适化，像MetaHuman Creator（以下简称MHC）功能。这会大大加速产业界应用的步伐。
Epic Games China 技术美术 孙丹璐分享道，MHC是能快速和容易地创建高保真的数字人工具。开发者可直接操控面部特征、调整肤色，并从预设的身体类型、发型、服饰等范围中选择。
在MHC中，甚至可以编辑角色的牙齿，在角色制作完成后会包含完整的绑定并可以直接在虚幻引擎或者maya中制作动画。
以捏脸为例，MHC依托于网络，通过Pixel Streaming在网页端交互使用。大致上会有三种捏脸模式：首先是混合模式、其次是移动模式、再次是雕刻工具。
当然开发者还能灵活设置肤色妆容、塑造身体、毛发等等。需要指出的是，这些静态、动态资产均存放在云端。
“捏脸妆容毛发需要处理的数据量非常大。本地端内存有限，算力压力大。” 孙丹璐如是解释道，“放在云端还便于更新迭代，很多问题和改善可直接在后台完成，无需频繁的更新。”
在云端用虚幻引擎制作的数字人，导出到本地的虚幻引擎里进行使用，所有参数，模型，毛发，纹理，材质，LOD参数都可以一一匹配。这样，开发者可实现所“捏”即所得。
毋庸置疑，如此普适性的数字人技术有助于加速构建虚拟世界化身，应用在游戏、影视、直播甚至工业领域。
老玩家大多知道，在虚拟世界中光拥有虚拟形象数字人远远不够，还需要虚拟场景。更确切地说，是极致还原物理世界的虚拟场景，比如地表植被、光影效果等。
前文提及虚幻5重磅功能Nanite虚拟几何体、Lumen全局光照，正是为大世界场景而生。Nanite 是全新的 Mesh（表面） 表示形式，是一种虚拟微表面几何体，几百万甚至上亿面的模型可直接导入引擎。
“虚幻5目标是提高各方面的渲染品质，让构建的数字世界变得更动态一些，”Epic Games China 首席引擎工程师 王祢如是评价，“这就是提高整个虚拟世界构建和表现的上限。”
在虚拟世界中，天气、水体渲染跟虚拟数字人、大场景构建一样重要。只有这样，玩家才能在虚拟世界获得真实世界的沉浸感。
腾讯互娱北极光工作室群高级工程师鲍鹏分享道，天刀项目组在业内一直以动态的云海，体积云著称，算是最早一批应用体渲染的大型3D网游，主要思想就是借鉴体绘制，利用体渲染进行光线步进，整体效果非常真实。
做实体产业的数字新基建
当物理世界逐渐映射至虚拟世界中，不难发现这些原生游戏技术正反哺真实世界。
像高保真数字人技术，它早已跨越出游戏领域，被应用到新闻报道、直播等多个领域。今年5月，小红书上一位超写实数字人（Metahuman）AYAYI就曾凭借一张“神颜照”积累了大量粉丝。
而前不久，腾讯互娱NExT Studios与新华社合作的数字航天员小诤公布了一条踏上火星之旅的预告片，在B站上收获了数十万次观看。小诤的出现，也是基于数字人技术的成熟。
作为高保真数字人，小诤拥有5000种不同微表情，能清楚地表达欢喜、快乐、悲伤、哀愁等；她的皮肤能随着光线变化而变化，充满着细节；她的头发拥有十万根发丝，飘逸柔顺；她行动自如，有143根骨骼，一只手就有40个骨骼控制点。
她就跟身边的朋友一样，大大咧咧喜欢笑，传递着满满的正能量。
而当小诤踏上火星乌托邦平原时，她脚下任何一块石头都拥有十万多个多边形。整座平原拥有超过数十亿乃至百亿个多边形，跟物理世界几乎无异。
NExT Studio大量使用了UE5引擎的两个最新特性——虚拟化几何体系统Nanite与动态全局光照和反射系统Lumen，真实还原了航天服、火星车、云层及闪电等场景特效，呈现更具真实感和沉浸感的火星地表。
我们看到，数字航天员小诤代替真人记者，圆满完成火星探访报道。抛开成本不谈，这种身临其境的报道方式更有助于激发青少年的科技热情，培育游戏科技素养。
新闻报道需要真实场景感，科幻电影更加需要。过去科幻影视制作中，先要进行绿幕拍摄，再进行后期合成。可现在，借助虚幻引擎，实时虚拟制片正变得流行。片场会搭建多面LED幕墙，天空及周围背景倒映在演员眼镜、皮衣等反光材质上。如果背景山水、丛林在镜头里表现不好，现场可实时修改。
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