你能看出下面這兩張圖，哪張是實(shí)景，哪張是虛擬嗎？

熟悉的玩家們大概能一眼認(rèn)出來——最近，這支游戲預(yù)告片還沒出幾天，全球播放量瞬間破億！

其中對現(xiàn)實(shí)場景的超逼真還原，讓無數(shù)玩家們激動到顫抖。

不僅建模的細(xì)節(jié)好到可怕，看起來完全就是真實(shí)的人。

而且游戲中海灘和港口的鏡頭，也幾乎和無人實(shí)拍的視頻一模一樣。

為何能如此以假亂真？背后功臣，就是Rockstar全新升級的游戲引擎。

不過，如果你以為游戲引擎只能在游戲中大放異彩，那你可就錯了。

如今，游戲科技已經(jīng)赫然躋身為硬科技，在實(shí)實(shí)在在反哺著民航、汽車、建筑、影視、動畫等行業(yè)。

超逼真還原，無限模糊虛實(shí)邊界

為啥游戲科技能對這些行業(yè)進(jìn)行加持？其中一大原因自然是——現(xiàn)在的游戲技術(shù)對于現(xiàn)實(shí)世界的模擬，太逼真了！

能做到如此逼真的模擬，首先不得不提的，就是游戲引擎中的3D渲染技術(shù)了。

3D渲染

為了帶給玩家極致的體驗(yàn)，游戲廠商在畫質(zhì)和特效方面的追求，是永無止境的。而3D渲染的出現(xiàn)，讓視覺特效有了重大飛躍。

《塞爾達(dá)傳說：王國之淚》、《刺客信條：奧德賽》之所以在玩家中人氣爆棚，部分原因就是它們驚艷的渲染效果。

英偉達(dá)DLSS深度學(xué)習(xí)超級采樣技術(shù)，更是通過AI超高分辨率，重新定義了實(shí)時渲染。

在《賽博朋克2077》中，RTX光線追蹤+DLSS 3幀生成，直接實(shí)現(xiàn)了電影級實(shí)時渲染！

因?yàn)樾Ч踩?，在前沿的XR領(lǐng)域，3D渲染也扮演著關(guān)鍵角色。

前段時間，小扎與知名播客主播Lex Fridman帶上全新Quest頭顯開啟了「真人對談」，逼真效果驚艷了全世界。

對談中，由于實(shí)時渲染效果太過強(qiáng)悍，甚至讓Fridman感慨：自己一度忘了眼前的小扎不是真人！

在不同光照效果下，虛擬化身的臉部陰影變化，也更為細(xì)膩真實(shí)。

這項(xiàng)技術(shù)的背后，正是Meta在2019年首次提出的Codec Avatars項(xiàng)目的成果，它可以逼真還原虛擬化身的面部表情和動作。

最近，Codec Avatars實(shí)驗(yàn)室又在一項(xiàng)新研究中，提出了「可重光高斯編解碼器」。

論文地址：https://arxiv.org/abs/2312.03704

它可以讓虛擬化身，從任何視角進(jìn)行實(shí)時渲染，讓光照的變化更加自然。

通過「全局光傳輸」和「空間全頻反射」等技術(shù)，不僅面部的光照變化更真實(shí)，連頭發(fā)絲、眼球、嘴型等更細(xì)節(jié)的部位，呈現(xiàn)了3D實(shí)時渲染。

物理模擬

游戲引擎中的另一重磅技術(shù)，就是物理模擬。

逼真的視覺效果不僅包括物體呈現(xiàn)的外觀，還包括其行為方式。

舉個例子，當(dāng)你用炸藥包去爆破一堵墻時，隨著一聲巨響，這堵墻也跟著轟然倒塌。但如果這堵墻紋絲不動，就會不禁讓人懷疑，是不是開發(fā)商又在偷工減料了。

而游戲引擎的終極目標(biāo)之一，就是還原一個完全遵照現(xiàn)實(shí)物理學(xué)定律的模擬世界。

這里說的模擬，是用剛體物理學(xué)、軟體物理學(xué)、流體動力學(xué)以及其他相關(guān)的東西模擬原子如何相互作用。

比如，模擬光與物體的表面相互作用，最終呈現(xiàn)出我們平時所看到的外觀。

英偉達(dá)Omniverse

當(dāng)我們能足夠近似地模擬真實(shí)世界的時候，也就獲得了相應(yīng)的「超能力」。

比如，在模擬世界中預(yù)測一部手機(jī)會以怎樣的姿態(tài)掉下，落地之后屏幕會不會碎，等等。

也就是說，我們可以無限次地測試在不同決策和條件下產(chǎn)生的結(jié)果，甚至探索所有可能出現(xiàn)的「平行世界」。

除了剛剛提到的渲染和模擬，游戲引擎發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)擁有了相當(dāng)龐大且復(fù)雜的功能。

逼著開發(fā)者做到這一步的，正是游戲玩家們越來越刁鉆的需求。

更有趣的是，原本為了「討好」玩家們而日新月異的游戲引擎，早已在工業(yè)、影視、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，造福我們的生活了。

它加持的行業(yè)，你想象不到

補(bǔ)足自動駕駛邊緣場景

英偉達(dá)CEO黃仁勛曾在外媒的采訪中表示，在開發(fā)自動駕駛汽車時，必須要有一個數(shù)字孿生環(huán)境。這樣你就可以根據(jù)虛擬演示來測試新軟件，不必馬上把實(shí)驗(yàn)車放在真實(shí)街道上。

畢竟，沒人會愿意真正將人或動物置于高危中，但自動駕駛汽車生產(chǎn)者肯定需要了解產(chǎn)品在各種危險邊緣環(huán)境里將如何表現(xiàn)。

而英偉達(dá)基于游戲引擎等技術(shù)搭建的Omniverse平臺，便可以模擬出物理級精確的大型虛擬世界。

在Omniverse里，日夜可以隨時倒換，并且可以模擬包括冰雪環(huán)境、急速過彎等情景。 行人與動物也可以安置在真實(shí)世界中絕不會安排的危險場景內(nèi)。

此外，為了能夠讓自動駕駛技術(shù)幫助司機(jī)應(yīng)對一些很少見的突發(fā)狀況，比如前車上的異物掉落，交通標(biāo)志掉落，現(xiàn)實(shí)生活中很難找到類似的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，就只能在Omniverse中的虛擬場景中用生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。

助力突破民航技術(shù)難題

下面這個用例，就更讓人意想不到了。

騰訊的一群游戲開發(fā)者，聯(lián)合南航，基于自研游戲引擎技術(shù)和虛像顯示技術(shù)，開發(fā)了一個工業(yè)級民航系統(tǒng)，結(jié)果竟助力突破了我國民航的一大技術(shù)難題！

要知道，每位民航飛行員，都需要在高等級模擬機(jī)上完成超1000小時的飛行訓(xùn)練，而高等級模擬機(jī)是現(xiàn)代航空業(yè)最不可或缺的裝備之一，一般售價在8千萬到1億人民幣之間。

通常講，飛行員70%的信息來自于視覺，因此全動飛行模擬機(jī)最關(guān)鍵的部件之一，就是視景系統(tǒng)。

通過這一系統(tǒng)，飛行員能夠以真實(shí)駕機(jī)的第一視角，將各種飛行時段的擬真圖像盡收眼底。

從上個世紀(jì)70年代開始，出現(xiàn)了計算機(jī)成像視景系統(tǒng)，成像技術(shù)和效果得到了極大提升。

但由于是封閉的工業(yè)軟件平臺，整體技術(shù)迭代緩慢，除了無法對光影效果進(jìn)行很好的還原，渲染效果不真實(shí)，資產(chǎn)制作流程還非常依賴手工制作，生產(chǎn)效率低下。

游戲引擎作為計算機(jī)圖形處理技術(shù)的集大成者，提供了針對性的解決方案。

游戲AI+PCG+AIGC內(nèi)容生成技術(shù)可以做到半天完成一座大型城市的全景建模，3天高精度復(fù)原一座機(jī)場

騰訊和南航聯(lián)合研發(fā)的首個完全自研的國產(chǎn)全動飛行模擬機(jī)視景系統(tǒng)，性能相比于市場主流的產(chǎn)品，建模更加高效，成像更加真實(shí)。

在成像方面，騰訊利用自研游戲引擎，可以模擬出一個超寫實(shí)、地球級的飛行場景。

多邊形生成面數(shù)提升380倍、貼圖精細(xì)度提升100倍，不僅支持4K分辨率，而且重建出逼真的數(shù)字世界細(xì)節(jié)滿滿，真假難辨。

再加上南航自研高光學(xué)性能虛像技術(shù)，解決了畫面扭曲、偏色和亮度衰減等問題，不論是日出日落、降雨等場景都有精細(xì)畫質(zhì)體驗(yàn)。

值得一提的是，利用這套新一代視景系統(tǒng)，僅需要3天的時間，就可以建好一座高精度機(jī)場，建模效率飆升10倍還多。

另外，基于對GPU/CPU的性能優(yōu)化，系統(tǒng)渲染的速度更是達(dá)到了4K 60FPS不卡頓不掉幀的嚴(yán)格工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)實(shí)機(jī)運(yùn)行時，能達(dá)到4K 60FPS 0丟幀0卡頓的嚴(yán)格工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成像無比真實(shí)

權(quán)游西部世界，都有它

現(xiàn)在，游戲引擎也越來越成為電影制作人的新寵。

起初，好萊塢對游戲引擎的使用，主要限于斯皮爾伯格等開創(chuàng)的前期可視化流程，但隨著實(shí)時計算優(yōu)化的圖形處理芯片組越來越強(qiáng)大，游戲引擎已經(jīng)貫穿了生成流程的全過程。

多部漫畫電影、星戰(zhàn)電影，以及《曼達(dá)洛人》、《權(quán)力的游戲》、《西部世界》等劇集中，都用到了游戲引擎。

在《權(quán)力的游戲》中，制作公司The Third Floor創(chuàng)造了劇中一些最令人難忘的場景。而在《權(quán)力的游戲》中積累的經(jīng)驗(yàn)，也讓他們充滿信心，開始在整個公司全面采用虛幻引擎。

2019年開播的美劇《曼達(dá)洛人》，有一半的鏡頭都是借助游戲引擎完成的，直接讓團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場就完成了影片的最終鏡頭效果。從此，游戲引擎成為「最終像素」的生產(chǎn)工具。

《曼達(dá)洛人》中基于LED和虛幻引擎的StageCraft虛擬拍攝系統(tǒng)

而且，引擎內(nèi)容不再是虛擬元素，所拍即所得，而是成為實(shí)拍的一部分。

可以想象，隨著圖形顯卡性能和軟件算法的提升，未來的電影制作將不斷突破我們的想象。

看完上面這些例子不難發(fā)現(xiàn)，「游戲引擎」絕不僅僅能在游戲領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱，它已經(jīng)變成了跨行業(yè)、跨場景應(yīng)用的數(shù)字交互引擎。

游戲科技，其實(shí)是硬科技

看到這里，讓我們深入思考一下：游戲的功能和本質(zhì)，到底是什么？

在哲學(xué)家和心理學(xué)家看來，游戲是虛構(gòu)的假象，但游戲者卻在其中獲得了真實(shí)的體驗(yàn)。

其中的重要分類電子游戲，則是基于電腦計算能力，按一定邏輯模式/計算序列（計算序列）對人類假想行為模擬或抽象的交互程序。

1947年早期的電子游戲《陰極射線管娛樂裝置》

其實(shí)，游戲的發(fā)展，以及作為游戲行業(yè)技術(shù)底座的游戲科技，早已和每個年代的科技創(chuàng)新交織在一起——

讓我們把時間線拉長一點(diǎn)，站在科技史的視角回望，就會發(fā)現(xiàn)從上世紀(jì)50年代開始，游戲早已被應(yīng)用到AI的發(fā)展歷程之中。

就比如，1951年Christopher Strachey使用第一臺商業(yè)化通用型計算機(jī)Ferranti Mark 1，寫出了第一個西洋跳棋程序。

70年代開始，電子游戲如雨后春筍般爆發(fā)。1978年發(fā)行的「太空侵略者」，其設(shè)計者把AI引入了射擊游戲的理念深得人心，一經(jīng)發(fā)布瞬間爆火。

時間繼續(xù)向前推進(jìn)，90年代游戲顯卡橫空出世，游戲引擎的出現(xiàn)也在不斷刷新游戲能力探索的邊界，英偉達(dá)、UE都是典型的代表。

直到今年生成式AI大爆發(fā)，AIGC成為繼PGC、UGC之后內(nèi)容生產(chǎn)創(chuàng)作的全新方式。

在劇本編寫、AI虛擬玩家、美術(shù)音頻等各個游戲創(chuàng)作環(huán)節(jié)中，AIGC大幅提升了生產(chǎn)效率、降低了成本，還帶來了極具挑戰(zhàn)性和娛樂性的游戲體驗(yàn)。

從歷史中我們不難看出，游戲與科技發(fā)展密切交織在一起，而這也體現(xiàn)出了游戲本身具有的強(qiáng)科技屬性。

當(dāng)我們進(jìn)入2023年，游戲于生產(chǎn)力維度，也在發(fā)生著深刻變化。如今游戲的生產(chǎn)力，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了游戲行業(yè)本身。

根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)FTI近期發(fā)布的研究，游戲科技已經(jīng)在歐洲國家的影視工業(yè)、醫(yī)療保健、文物保護(hù)、汽車、制造業(yè)、能源開采等領(lǐng)域體現(xiàn)出了價值。

可以說，游戲科技已然成為能影響許多領(lǐng)域技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新的「硬科技」。

所謂硬科技，即是指基于科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明，需要長期研發(fā)投入和積累，具有較高技術(shù)門檻，難以被復(fù)制模仿，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展有重大作用的核心技術(shù)。

我們很容易想到的一個例子，就是芯片。

無論在設(shè)計、制程、封裝、測試等各環(huán)節(jié)，芯片的研發(fā)都有著極高的門檻；而在通信、汽車、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域，芯片都是電子產(chǎn)品中不可或缺的組成部分。

芯片制造流程

同樣，游戲科技也嚴(yán)格符合這個標(biāo)準(zhǔn)。

編程語言、圖形學(xué)、游戲引擎、物理引擎等技術(shù)都有著高門檻。今年9月，游戲引擎頂流Unity突如其來的「付費(fèi)公告」，直接讓眾多使用其技術(shù)打造工業(yè)數(shù)字孿生場景的企業(yè)慘遭「卡脖子」。

與此同時，游戲科技在民航、工業(yè)、影視等領(lǐng)域的發(fā)展上，也如芯片等技術(shù)一樣，起到了至關(guān)重要的作用。

的確，作為硬科技的一種，套上了「趣味性」外殼的游戲科技，正切切實(shí)實(shí)在打造著人類社會的新基建。

再比如，中國音數(shù)協(xié)和工信部工業(yè)文化發(fā)展中心昨日剛剛發(fā)布的《超級數(shù)字場景源動力——游戲科技與創(chuàng)新應(yīng)用研究》報告，也對游戲科技在不同領(lǐng)域里的貢獻(xiàn)率進(jìn)行了量化。

其中，2022年，游戲科技對芯片產(chǎn)業(yè)的跨行業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率為18.65%；

對AI行業(yè)的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率為31.37%；

對云計算產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率為51.08%；

對手機(jī)行業(yè)的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率為46.76%；

對于XR行業(yè)的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率為72.45%；

對自動駕駛的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率為57.19%；

對遠(yuǎn)程醫(yī)療行業(yè)的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率為17.47%；

對于工業(yè)設(shè)計服務(wù)行業(yè)的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率為29.47%。

凡此種種，都證明了如今的「游戲」早已不再是單純的娛樂，而我們也應(yīng)該換一種方式去重新認(rèn)識。

隨著社會對更強(qiáng)大數(shù)字生產(chǎn)力的需求愈發(fā)迫切，在人工智能與場景建設(shè)領(lǐng)域有著巨大優(yōu)勢的游戲科技，以融合了人工智能、計算機(jī)圖形學(xué)和算力的全新姿態(tài)，讓超級數(shù)字場景成為游戲的本質(zhì)屬性。

也正是通過更開放的超級數(shù)字場景的連接，游戲科技也在越來越廣泛的社會生產(chǎn)領(lǐng)域中，釋放出巨大的數(shù)字生產(chǎn)力，創(chuàng)造出越來越大的社會價值。

現(xiàn)在，游戲科技發(fā)展帶動的技術(shù)爆炸，已經(jīng)展現(xiàn)出了產(chǎn)業(yè)的大融合。而在未來，游戲科技一定會給人類「炸」出更多的驚喜。