近年來，電子游戲發生了翻天覆地的變化，從早期的計算機游戲，到任天堂 Nintendo 和雅達利 Atari 的第一個版本，再到如今的VR、AR游戲，電子游戲變得比以往更加栩栩如生，像素化屏幕和有限聲音的時代已成回憶。技術在不斷進步，電子游戲也是如此。隨著元宇宙等新興概念的崛起，未來的電子游戲將走向何方？

即將于4月23日舉辦的 MetaCon 元宇宙技術大會2022上，中國傳媒大學副教授黃石將作為演講嘉賓，為大家帶來《未來已來：元宇宙游戲技術展望》的主題演講。T前線有幸采訪到黃石教授，他將分享其在游戲、VR、元宇宙領域的思考和見解，希望能為大家帶來幫助。

Q：游戲策劃在整個游戲設計的過程中扮演什么樣的角色？都需要哪些專業的知識和技能？

A：對于游戲開發而言，策劃無疑是最重要和最基礎的環節之一。正如所有的人造物都需要經過構思、制作和修改才能定型，游戲也必須通過策劃、開發和測試才能面世。策劃是最初的構想、基礎和框架，決定了整個游戲的定位、面貌和風格。如果把游戲比作是一個生命，美術就如同皮膚和羽毛，程序如同骨骼和肌肉，而策劃則是靈魂。不論游戲技術如何高超，工藝如何精湛，離開了富有靈感和想象的策劃，游戲一定是一具沒有靈魂的空殼，難以引起玩家的共鳴。

因此，游戲策劃需要掌握大量的專業知識。比如：劇情策劃師需要具備文學相關知識背景，有良好的文案寫作能力，擅長故事撰寫；數值策劃師需要具有嚴密的邏輯思維能力和一定的數學建模能力，能夠統籌全局；而系統策劃師需要了解游戲玩法、游戲機制、人機交互，負責設計經濟系統、戰斗系統、聊天系統、等級系統等。

綜合來看，所有策劃職位都需要有豐富的想象力和創新力，能夠從零星的線索開始，構架出一套完整的規則。但這不意味著完全的天馬行空，游戲是一種受到嚴格技術限制和平臺約束的軟件，策劃人員在創新之前，要有嚴密的邏輯，要在產品開發之前盡可能地厘清脈絡，規避潛在的底層沖突和邏輯問題。也就是說，游戲策劃要了解設計學、美學、文學、心理學、數學和計算機工程等各類知識。我比較認同James Portnow的觀點——如果你想成為一名優秀的游戲策劃，那么你需要了解一切。

Q：您在參與美國《Warrior Epic》、迪士尼《Toy Story3 iPhone》等游戲的策劃過程中，遇到過哪些困難？當時是如何克服的？

A：Warrior Epic是一款美式MMOPRG游戲，開發于2007-2009年，游戲背景設定為“劍與魔法”的魔幻中世紀，職業包括戰士、火槍、魔法師等。當時，這款游戲的開發團隊匯聚了全國的美術精英，畫面極其精美。項目最大的困難和挑戰來自于技術層面：那個年代虛幻引擎還沒有免費，也沒有Unity這樣的創作工具。因此，游戲前后端的所有模塊都需要從底層進行搭建。當時我們的技術團隊創新地采用了P2P服務器技術，自主研發了基于DirectX的渲染模塊，能夠與3DS Max等工具進行良好的銜接。在策劃層面，我們的核心思想是圍繞“和朋友一起分享一段美好時光”的觀念，讓游戲規則盡可能簡單明了，突出玩家和朋友共同合作的理念，一塊探索世界，躲避陷阱，尋找寶藏。

《玩具總動員3 iPhone》（Toy Story3 for iPhone）開發于2010年前后，是一款影游聯動的產品，主要是為了配合迪士尼總公司的同名動畫電影。這個項目的主要困難來自于團隊和溝通：當時，游戲硬件正處在變革中，iPhone手機開始取代諾基亞，迅速占領市場份額，而我們的團隊還主要是面向塞班系統的人員，因此程序部門需要快速從J2ME轉向Unity 3D，而美術部門則需要從2D像素動畫轉向3D建模動畫。這種激烈的技術轉型對于200人以上的團隊而言，意味著極大的不確定性。此外，在游戲開發期間，大電影的劇情還處于保密階段，北京的團隊只能從美國拿到零星的場景描述和橋段，再加上時差問題，跨國溝通帶來了很多問題。最后，在全體員工的努力下，團隊完成了人才引進和技術轉型，產品也在優化后順利上線App Store。

Q：從業多年，請您分享一下您對游戲行業的看法？

A：游戲行業在外人看來似乎風光無限，但實際上卻是一個風險極高、成功率極低的領域。早期，游戲產品的門檻主要在技術層面，缺少開發經驗的團隊經常面臨難以解決的問題；后來，隨著游戲引擎的成熟和普及，技術門檻開始讓位于渠道門檻，營銷和策劃成為產品競爭的核心；而到了現在，版號成為稀缺資源，決定了產品的成敗。從統計上看，在多如牛毛的游戲項目中，只有鳳毛麟角的產品能夠披荊斬棘，最終獲得商業成功。因此，我個人覺得小團隊可以放寬思路，放眼世界，向全世界輸出自己的理念和文化。也希望能夠在未來的某天，看到中國能開發出更多兼具藝術水準和商業價值的作品。

Q：在您設計的游戲中，是否有應用到虛擬現實技術？應用哪些新技術可以使虛擬世界更加逼真，增強用戶的沉浸感？

A：我目前在中國傳媒大學任教，近年來和同學們一起開發過幾款VR形式的互動作品。當然，嚴格地講，這些作品應該叫VR交互電影或者VR動畫，并不是典型的游戲產品。這些作品更多地突出藝術和敘事，娛樂性處于其次。2017年，我們創作的VR電影《瑞金建政》通過還原瑞金歷史場景，讓觀眾身臨其境地體驗紅色歷史文化。在這個項目中，有一個棘手的技術問題——影片需要還原青年時期的毛澤東，對人物表演要求較高；而在嘗試三維動畫和綠幕摳像等技術后，我們發現傳統制作流程的效果都不夠理想。因此，我們開發出一種在VR環境中呈現人物影像的方式——即前期采用3D攝影，用特制攝像機拍攝具有視差的人物影像，后期再在VR設備中分左、右通道進行融合復原。這樣不但能夠保留演員的表演細節，而且具有立體感和沉浸感，取得了令人滿意的藝術效果。現在，虛擬現實作品中大多采用PBR標準，利用Zbrush、Substance Painter等軟件進行建模和材質創作，這一流程可以達到良好的圖像復原度。在不遠的將來，NeRF（神經輻射場）渲染技術可能會在VR領域獲得應用，屆時虛擬現實的視覺效果將更加逼真。

Q：對于虛擬環境而言，實時動態的圖形視覺效果是產生現實感覺的首要條件，舍此便無“現實”可言。能簡單介紹一下虛擬現實圖像生成技術嗎？它的技術呈現效果如何？目前有哪些局限性？

A：虛擬現實和游戲中的圖像技術在本質上是一樣的，它們都采用所謂的實時渲染技術。實時渲染是指在不造成用戶視覺或交互延遲的響應時間內，將三維數據繪制為圖像的計算機圖形技術。在這一過程中，由于用戶指令的輸入和畫面的渲染顯示幾乎同步，因而用戶通常感覺不到延遲。該技術一般具有對象立體、視線遮擋、視角可變、光照變化等特點。常用技術包括掃描線渲染、柵格化、光線投射、輻射著色、光線跟蹤等。

對虛擬現實而言，其圖像技術與游戲主要的區別在于攝像機的控制方式不同：VR中攝像機分左右通道，由用戶的頭戴式設備的位置和角度實時控制；而游戲中的攝像機則大多由鍵盤、鼠標、游戲手柄等外設控制。

目前，虛擬現實的圖像技術還沒有達到令人滿意的程度。首先是延遲問題，虛擬現實一般要求延遲控制在20ms以內，延遲時間過長會讓玩家感到明顯的眩暈和不適；其次是視場角不足，目前硬件的視角一般只有110度左右，而人眼的自然可感知視角高達230度左右；此外還有前庭暈動、分辨率低、紗窗效應、頭盔笨重等問題，都需要業界一一解決。

Q：您心目中的元宇宙是什么樣子的？在未來的元宇宙世界中您想做些什么？

A：我心目中的元宇宙可能和很多人想象中的不太一樣——并不是佩戴VR眼鏡的形式。我認為目前的VR設備只是元宇宙的原始階段，是沒有更好替代方案下的權宜之計。正如埃隆·馬斯克所言，當前的虛擬現實設備過于笨重，很難讓用戶長時間堅持佩戴。真正的元宇宙應該用一種更加自然的方式呈現世界，觸手可及、無處不在而又能夠瞬時聯通、連接萬物。這就意味著我們需要采用更加先進的方式進行視覺信號、運動信號的傳遞，甚至不排除采用腦機接口或者人體改造的形式。這種看似反自然的激進技術會讓大部分人望而卻步，只有少部分勇敢的先行者會首先進入元宇宙，成為體驗超維空間的新人類。這一過程中的健康風險技術風險都還是未知數，試吃螃蟹的勇士也有可能淪為新技術的受害者。經過若干年的試錯和改進，當新技術完全成熟安全后，其余的普通用戶才會逐步打消顧慮，進入這一新的社會形態。

在未來的元宇宙中，我希望人類能夠改進目前的知識獲取方式，通過腦機互連，隨時學習、調取海量的信息和知識。我相信屆時人類將迎來無限可能的新世紀。

Q：您認為，實現真正的元宇宙的技術難題是什么？

A：我認為元宇宙分為三個階段，現在我們正處于走向初級“平行宇宙”的階段。這一階段，元宇宙的主要內容為娛樂和體驗，與現實世界互動較少，二者各自平行。第二個階段是“疊加宇宙”，此時元宇宙將成為促進生產力的工具。第二個階段的元宇宙可能如Jon Radoff所言，分為7個層級，從底層到頂層分別是：基礎設施層、人機交互層、去中心化計算層、虛擬空間層、眾創經濟層、發現層和體驗層。這里每個層級都面臨較大的技術挑戰。例如基礎設施層的傳輸和計算需要克服從5G到6G、云計算、7nm到1.4nm工藝、微機電技術、GPU技術和材料學等方面的難題；人機交互層需要發展移動計算、手勢識別、語音識別等技術；計算層需要發展邊緣計算、人工智能、區塊鏈等去中心化技術；虛擬空間層需要發展實時渲染、游戲引擎、VR/AR/MR、空間可視化等技術；眾創經濟層需要發展眾創工具、資產市場、工作流和商貿體系；發現層需要升級社交、電商、互聯網廣告應用；而體驗層則需要進一步發展游戲、社交、展演和購物內容。從第一階段發展到第二階段的過程中，我們幾乎在所有層面都有巨大的技術困難；而如何發展到第三階段，也就是真正的元宇宙階段，我們現在還沒有確定的技術路線，所謂技術難題也無從談起。也許在若干年后，當生物科技和信息科技高度發達后，這一路徑才會逐步顯現。

Q：針對未來可能出現的數據處理和網絡時延問題，應該如何解決？

A：元宇宙包含大量數據內容，如全息影像、虛擬空間和自然交互，都需要海量信息，對網絡帶寬需求有可能達到10Gbps的級別。與此同時，VR社交要求網絡的延遲進一步降低，而區塊鏈則對網絡安全的要求進一步提高。面對以上問題，我們看到，以華為為代表的公司正在攻克這一領域的技術難題。專家預測在不久的未來，網絡端口速率將增長到3T以上，速率無關以太網、基于光波導的信息傳輸、芯片出光等新技術將進一步提高網絡帶寬。通過跨節點的計算資源池技術，驅動網絡時延將有望降低到微秒級。此外，Wi-Fi 8技術或將通過引入毫米波頻譜、新調制編碼技術，達成空口萬兆速率、百G峰值的速率。這一部分我研究較淺，期待相關方向的專家能進行更多指導。

Q：您對未來的游戲都有哪些期待？

A：我認為未來游戲將呈現多元化發展和媒體融合兩個態勢。其中，多元化發展是說全球游戲產業將進入百花齊放、萬木爭榮的狀態，不同的玩家群體將進一步細分，劃分出更加豐富的產品業態。屆時，無論玩家偏向硬核還是休閑，喜歡二次元還是寫實風格，都能十分方便地獲取到符合自身興趣的游戲內容。未來的游戲將發展出不同的子類型，某些分支的游戲性可能不再明顯，會讓位于體驗性、藝術性或功能性。在元宇宙中，新社交、UGC、自生性內容也將改變游戲的范式。

媒體融合則是指游戲將與電影、虛擬現實、人工智能等形式融合，發展出全新的形態。值得關注的是，在人工智能技術的加持下，AI-NPC、AI-DM等數字人類別將進一步發展，甚至會出現完全由AI創生的世界。我認為科學技術的發展是歷史的客觀必然，但人作為自然人的本性卻亙古不變，無論游戲技術發展到何種境地，游戲終究要以人為本，致力于促進社會發展、藝術升華和人性解放。

寫在最后

如今，電子游戲的畫質在提升，玩法和劇情越來越豐富，操作也更加人性化。隨著虛擬現實等技術的不斷發展，人們似乎能夠從中看到未來游戲的樣子。

未來，隨著科技的進步，游戲也許真的會變成《頭號玩家》所描繪的那樣，在“綠洲”里人人都可以成為超級英雄，再遙遠的夢想都變得觸手可及。正如黃石老師所言，真正的元宇宙應以更自然的方式呈現世界，觸手可及、無處不在而又能夠瞬時聯通、連接萬物。

專家介紹

黃石，中國傳媒大學副教授，清華大學美術學院博士，科普作家協會科幻電影委員會副秘書長，科普游戲委員會副主任，紐約Parsons設計學院客座教授，北京市科學技術委員會責任專家，HCII國際人機交互大會理事。

長期從事交互藝術與科幻科普創作，曾擔任《玩具總動員3 iPhone》游戲策劃，電影《三體》概念設計總監；導演科幻短片《深空》獲2017水滴獎最佳短片獎。出版專著5部，獲國家發明專利1項。作品《Drift Bottles》入選美國ZeroOne & ISEA2006國際電子藝術展、瑞士巴塞爾新媒體藝術展。新媒體裝置《空窗子》獲首屆吳冠中科學與藝術創新大獎，2018年獲HCII國際人機交互大會最佳論文獎。

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MetaCon元宇宙技術大會2022是由51CTO精心策劃的技術大會，是業界首個重點圍繞元宇宙技術展開的會議活動。大會聚焦元宇宙產業政策、學術研究成果、技術創新和行業落地等層面，旨在幫助對元宇宙感興趣的技術人群系統性地了解元宇宙產業生態發展以及核心技術實踐。

即將于4月23日在線上舉辦的MetaCon元宇宙技術大會2022中，黃石教授將作為演講嘉賓，圍繞元宇宙游戲、元宇宙游戲AI、元宇宙游戲硬件等方向，向大家詳細介紹元宇宙技術的發展趨勢。