影視制作、自動駕駛背後,遊戲如何改變未來

  2019年,工業光魔的一次嘗試,顛覆了近百年的好萊塢電影制片模式。

  在傳統的視覺大片制作中,從拍攝到後期,可能要經過數周乃至數月時間。而在電視劇《曼達洛人》中,他們用遊戲引擎實現了新一代「虛擬制片」。拍攝過程中,劇組搭建了一個環形的LED電視牆,直接呈現出接近最終畫面的特效環境,讓演員告別綠幕,無需再對著空氣表演,而創作人員還能根據導演要求及時調整,包括景物的遠近、光線和氛圍等。

  這種虛擬制片流程被用於拍攝《曼達洛人》第1季的過半鏡頭,使制作團隊不再需要外景地拍攝,並實現拍攝過程中大量龐雜特效「所見即所得」,消彌了長久以來後期摳像和渲染中存在的巨大不確定性。

  遊戲引擎高保真和實時渲染能力,讓電影攝制實現了以前無法想像的創作靈活性,並極大地降低其創新成本。而這只是遊戲改變世界的一個縮影。

  「遊戲,只是遊戲嗎?」這個疑問放在十年前,或許人們還不能果斷給出答案。

  但在今天,遊戲已經積累了非常成熟的技術能力,這些技術在整個科技鏈條中都具備一定的領先性,並且逐步「溢出」到教育、科研、工業制造等各個領域,甚至為人們探索太空提供了新的路徑。

  今年6月17日,神舟十二號載人飛船發射圓滿成功,聶海勝、劉伯明、湯洪波三位太空員,進入天和核心艙開始工作。與他們共同出現在空間站的,還有一位名為「小諍」的數字記者。

  作為全球第一位數字太空員,「小諍」能夠在載人太空工程、行星探測工程、探月工程等國家重大太空項目中進行「現場報導」。在這背後,得益於騰訊遊戲NExT Studios的數字人技術支持,出自15位工程師之手,耗時3個月。10萬根發絲、143根骨骼、5000多種微表情…..賦予「小諍」接近真人的細節表現,並能承擔現實中真人難以企及的任務。

  影視制作、太空報導並非特例,遊戲對於科技和社會進步的影響,其實早已發生。

資訊時代的棉花和石油

  誠然,並非每臺遊戲機和每個遊戲都改變了世界,但資訊革命的發展與遊戲史是難解難分的。

  「0x5f3759df」這段普通人看起來如亂碼一般的字符,是後來在圖形計算領域成為傳說的「平方根倒數速算法」,使其揚名立萬的約翰卡·馬克可能也沒想到,這一發現不僅使他成為《雷神之錘》等遊戲的締造者、3D遊戲引擎之父,更影響了整個科技世界。

  《雷神之錘》的問世標誌著FPS遊戲開始進入全3D時代,與此同時人們對3D遊戲的需求,給PC硬件提出更高要求。NVIDIA因此推出GeForce系列顯卡,並隨著遊戲畫面的進化,不斷提升其浮點運算能力,以至於在後來的AI發展中,能夠為機器學習貢獻主要的算力來源。英偉達也由此開辟了「AI運算晶片」的生產線,並大獲成功,成為全球頂級的晶片廠商。而遊戲,在有意無意間,成為了科技革新的重要推手。

  在VR領域的探索中,遊戲也像當年助推顯卡發展那樣,也在推進著虛擬現實的落地。

  《半衰期-愛莉克斯》的出現,為VR遊戲畫面、交互樹立了標桿,直接提升了消費者對VR設備的信心和購買意願。數據上來看,遊戲發布三日後銷售量超40萬份;截至2021年,全球有超過60款VR遊戲收入達到百萬美元。現象級遊戲所帶來的「破冰」效應,也將推進VR設備的量產化,並降低其生產與制造成本、優化產業鏈發展,幫助虛擬現實領域迎來高速增長期。

  就像第一次工業革命,起源於人們對服裝的需求,而驅動紡織業和蒸汽機技術進步的是「棉花」,而第二次工業革命中,「石油」扮演了同樣的角色,二者推進了整個產業鏈的技術革新,最終改變了整個世界。

  遊戲,在過去數十年中,恰好是計算機與資訊技術發展中的「石油」和「棉花」。用戶規模的持續增長,讓遊戲不但拉近了個人電腦、圖形化界面、互聯網等新技術與普通人的距離,也為軟硬件和通訊市場創造出龐大的市場需求,為整個數字社會的發展打下堅實的基礎。

  進一步來看,社會發展,乃至綜合國力的較量,離不開科技的競爭,這其中,既是市場規模與活力的競爭,也是智力與創新的競爭。後者中,遊戲仍然擁有著不可或缺的地位。今天我們在遊戲中的諸多探索,都將有助於塑膠未來的科技世界。

前沿技術的最佳試驗場景

  前不久,在廣州舉辦的2021中國遊戲產業年會科技共生論壇上,騰訊互動娛樂副總裁張巍就提到,遊戲正在成為科技創新重要的助燃劑,並為高新技術提供「先導」性應用場景,在牽引眾多高精技術產業快速發展的同時,提升科技創新的效能。

  近十年的時間裡,全球主要國家的研究者都在將博弈、對抗類的遊戲,作為研究AI發展的基石。GoogleDeepMind團隊,最早研發「智能模擬技術」的切口就是遊戲,並通過在遊戲AI上的積累,成功開發出圍棋AI——AlphaGo而一舉成名。與此同時,國內以騰訊為代表,基於《王者榮耀》研發出策略協作型AI「絕悟」,目前已達到職業電競玩家的水平。

  而近期,來自世界各地的500名程序員,也參與了一項在遊戲中「找鑽石」的競賽——該項目是由內基·梅隆大學、微軟、DeepMind、OpenAI,聯合機器學習頂級會議NeurIPS共同舉辦的MineRL (Sample Efficient RL Competition) 賽事,今年已是第三個年頭,目的在於訓練樣本高效的AI智能體。

  在科技共生論壇上,電子科技大學計算機科學與工程學院副教授謝寧,印證了這些探索背後的原理,「遊戲是一個閉環的,具有反饋式互動性的實時環境。這種特性,恰恰為我們當今很多人機協同智能、大規模多智能體等問題,提供了非常有效的驗證場景。」因此,業界也認為,下一個 AI 里程碑,可能會在遊戲中誕生。

  簡單來說,當AI在遊戲中,能夠像玩家一樣實時感知、分析、推理、決策和行動,就可能在龐雜多變的真實環境中發揮更大作用,比如民用領域的智能交通、電力調度、物流調度等,一旦這些算法和模型投入使用,將為我們現實的生活帶來巨大改變。

  另一方面,作為虛擬技術的載體,遊戲不僅僅是人工智慧的試驗沙盒,也在數字孿生中扮演起「新型工業軟體」的角色,推進數實融合發展。

  以自動駕駛為例,長期以來困擾研究人員的難題就在於,缺乏足夠充分的測試條件。從時長來看,行業普遍認為,保證無人駕駛技術的安全性需要積累 177 億公里的測試數據——大概要跑遍全國公路 3400 多次才能完成。從環境來看,傳統道路的測試成本高昂,突發情況的測試機會有限,並且存在一定的安全隱患。

  遊戲引擎具備的虛擬仿真能力,恰好提供了一種高效的解法。以騰訊開發的自動駕駛模擬仿真系統 TAD Sim 為例,使用自研遊戲引擎技術,基於高精度的畫面渲染,可以為自動駕駛搭建出一個高仿真的虛擬環境,來進行24小時不間斷的海量測試,並能夠模擬出大雨、大霧、下雪等極端惡劣天氣,就連太陽的高度、霧的濃度、雨滴的大小,都能進行及時的調整。

  基於遊戲技術的模擬仿真,大大降低了自動駕駛的研發成本。不僅是在國內,全球領先的自動駕駛研發廠商,也紛紛轉型使用遊戲引擎來進行測試。業界公認技術領先的Google無人車 Waymo,在現實中隻完成了0.2 億英裡道路測試,但在虛擬場景中已經進行了 150 億英裡仿真測試。

  此外,得益於遊戲引擎在3D建模、物理特性及動作方面的長期積累,能夠以相對較低的成本1:1打造城市、物理世界的數字孿生,因此也在航空太空、智能制造等領域廣泛使用。

  無論是虛擬世界,還是真實世界,遊戲都在為科技創新與社會發展帶來其獨特的價值。這背後,是整個遊戲產業的成熟,以及遊戲在科技鏈條中的重新定位。

  時至今日,遊戲,已經不只是遊戲。或許正如張巍所言,在與科技的共生發展之中,遊戲正在成為一個擁有更多可能性的「超級數字場景」,可以幫助我們構建一個更加便捷高效、清朗友好的數字世界。

  寫在最後:

  取得開創性的創新成果,始終是國際科技競爭的制高點,在晶片制造、AI、太空航空、自動駕駛等科技領域,一旦形成突破性進展,將對整個社會發展和經濟成長帶來極大的促進作用。

  而如何運用有限的資源,來提升科技創新效率,是當下共同面臨的一項緊迫任務。一方面,需要發揮市場的活力,來激勵科技創新動力;另一方面,也需要全行業的共同發力,把握其中可能存在的創新機遇。

  作為科技發展產物,遊戲產業也應該掌握關鍵核心技術主動權,並積極發揮自身力量,將產業積累的技術和理念拓展應用於更多的領域,以行業發展帶動科技創新。

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