从打造3A游戏到搭建元宇宙，游戏引擎究竟有多神奇

　　年末岁尾，很多电子游戏平台开始促销活动，诸多高成本大制作游戏不可胜数，让人不得不惊叹如今电子游戏市场发展神速。在海量游戏背后，是游戏制作技术的广泛应用。
　　如今，这些技术不仅促使游戏向更高质量发展，也开始应用到各个行业，其中的关键一项便是游戏引擎。
　　图源：《神秘海域4：盗贼末路》游戏截图
　　不起眼的代码框架竟是3A大作的＂灵魂＂
　　电子游戏从诞生发展至今已经历经四十余年，是继绘画、雕刻、建筑、音乐、文学、舞蹈、戏剧、电影后的第九大艺术门类。在此发展历程中，游戏引擎扮演着重要角色。
　　什么是游戏引擎？游戏引擎是用于游戏设计的制作平台或者系统，通过已经编写好的系统，或者一些交互式实时图像应用程序的核心组件来实现快速制作。为游戏设计者提供编写游戏所需的各种工具，快速制作出想要的游戏内容和效果，不用为实现某些效果而浪费大量的时间。
　　简单来说，游戏引擎是一种代码框架，通过这些框架，游戏开发者可以快速实现游戏开发。
　　游戏引擎不仅带来了游戏制作速度上的突破，更带来了质量的飞跃。比如有很多玩家在选择游戏时，都会考虑画质精美的游戏。故对于游戏开发者而言，在进行3D动画游戏开发时，画质的好坏，包括游戏动画的流畅度，以及游戏动画的质量，都会直接影响到游戏的售卖率。游戏引擎的应用，不仅能提高游戏动画流畅度，还能提高游戏动画的质量。目前，世界上的知名游戏引擎有虚幻引擎、Unity等。
　　图源：虚幻引擎官网
　　3A游戏（高成本、高体量、高质量）大作《黑客帝国觉醒》的制作团队Epic Games借助游戏引擎，呈现出了一段以假乱真的追逐战，甚至构建了一个高达16平方公里的开放性城市。这座城市拥有1248个路口，45073辆停放的车辆，38146辆可以驾驶，260多公里的道路和512公里的人行道。
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　　根据Epic Games的官方介绍，《黑客帝国觉醒》中的城市是一个鲜活的、有生命力的环境，永远不会停止运作。在一片又一片的街区中，无论玩家是否在注视着公路上的车辆和街边的NPC，他们都在AI的驱动不停地运转。
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　　当游戏引擎＂遇上＂文化传承……
　　随着画面精度的提升，厂商们不断在游戏场景中填充大量细节，越来越多的涉及历史背景的游戏开始在场景中构建古迹建筑或文物建模。这些建模的重塑，甚至可以反向助力历史研究。
　　《刺客信条》是目前业界知名的历史题材游戏，几乎每一代《刺客信条》都会选取一个知名的历史时期。在《刺客信条大革命》中，还原了一个非常贴近真实的巴黎圣母院和埃菲尔铁塔。虽然受制于法国版权法和游戏性的需求，游戏中的巴黎圣母院与真实世界的巴黎圣母院还是有一定的区别，但是在普通玩家眼里，两者几乎没有什么差别。
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　　2019年，巴黎圣母院发生火灾，尖顶遭受破坏。游戏开发公司育碧（Ubisoft Entertainment）立即决定在当周免费赠送《刺客信条大革命》，并会向法国官方提供专业的知识，支持古迹的修缮，其中自然包括巴黎圣母院的具体构造情况。
　　相似的情况在中国的游戏市场也曾出现。
　　2021年8月，《黑神话：悟空》放出了首段演示视频，美轮美奂的文物石刻背景吸引了人们的关注。通过多名玩家的考据，人们发现游戏科学在这段15分钟的预告片中还原了重庆大足石刻和山西晋城玉皇庙元代彩塑。
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　　文物爱好者发现，《黑神话：悟空》使用游戏引擎构建玉皇庙元代彩塑的过程中，参考了许多古籍，把文物的瑕疵和失去的彩绘进行了修复，让文物本来的风采再现世间。此外，在北京中轴线申遗＂数字中轴＂项目中，游戏引擎等技术也将重点参与数字展陈体系建设。
　　或将成为元宇宙时代
　　数字内容重要生产工具
　　尽管游戏产品并不等同于元宇宙，但其具备一些元宇宙的核心理念和要素。游戏引擎的技术与生态日益成熟，有望升级成为元宇宙时代数字内容的生产工具、技术基础之一。
　　游戏引擎落地元宇宙主要有数字孪生、数字伴生和数字原生三个场景。
　　第一是数字孪生。数字人技术创造虚拟世界化身，是元宇宙的身份基础。游戏引擎的数字人技术区别于以往的游戏＂捏脸＂系统，将从制作和外形两方面，推动创建虚拟世界化身，构建元宇宙的身份基础。
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　　第二是数字伴生。一方面，游戏引擎将助力逐步提升部分内容的虚实融合程度，实现虚实＂相依相伴＂之感。另一方面，推动仿真映射以实现对现实世界的问题解决，如采用真实路测来优化自动驾驶的算法耗时、成本高、受相关法规限制等问题。游戏引擎的物理及动作模块能够对现实世界的物理规律进行模拟和仿真，从而发挥价值。比如谷歌、英伟达、微软等都是根据游戏引擎来开发自动驾驶仿真系统的。
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　　第三是数字原生。游戏引擎提升虚拟内容创作效率，丰富虚拟内容供应。比如在动画领域，游戏引擎实时渲染并合成画面，无需对画面进行预渲染，有效降低动画制作时长。2016年日本动画公司Marza以Unity打造动画短片《The Gift》，制作时间缩短约25%。值得一提的是，《西部世界》《权力的游戏》等剧集的制作过程中，都用到了游戏引擎。
　　事实上，从游戏到舞台、从建筑到工业， VR/AR/MR、虚拟拍摄、实况广播、广告传媒等领域，处处存在游戏引擎的身影。如今，游戏技术与科学技术行驶在同一条历史快车道上，带我们驶向未来的数字世界。
　　审核：张宁策划：李政葳撰文：刘昊编辑：穆子叶、李飞
　　参考 |人民网、36氪、B站、知乎、新浪财经