【源自：GameLook《游戏技术这么厉害？看完这个纪录片，一大波B站用户惊到了》2022.07】

去年8月份，《黑神话：悟空》时隔一年发布的实机演示再次赢得了全网好评。游戏中美轮美奂的场景和光影，可谓圆了无数玩家多年的西游梦。而在好评背后，其实是基于Epic Games研发的虚幻引擎5、NVIDIA的DLSS技术等Gametech（游戏技术）。

说起来也是奇怪，似乎每一次技术浪潮涌起，最终总会汇入游戏领域，并由游戏反哺和驱动现实升级，就像半导体（芯片）行业在游戏的带动下搭上了从理论到应用的“快车”，成为今天电子消费升级的驱动力、人工智能等前沿技术探索的算力来源那样。

在电子游戏诞生的这半个世纪里，始终有一个问题萦绕在许多人脑海里：游戏在世界的发展中究竟扮演着什么角色，而它存在的意义又是什么？这问题及令人好奇，但由于太泛又不知从何谈起。而在今天逛B站的时候，一则视频让GameLook找到了切入方向。

视频名为《游戏技术给我们的现实世界带来了什么？》，作者是腾讯旗下的纪录片工作室“青年理工工作者生活研究所（青工所）”。尽管视频只有短短半个小时，但作者却通过深入浅出的方式，对游戏技术的发展和应用做了很好的梳理和科普。

原本装满生涩难懂的专业知识的视频，在青工所有策略的引导下硬生生吸引了超过50万的播放量，罕见地让大量普通玩家静下心来，去思考游戏的本质和意义。

伟大而隐秘的游戏技术

实际上，从人类历史上第一款电子游戏诞生以来，游戏行业的先驱们就从未停止过对虚拟世界的探索。从最初的示波器到像素点，再到简单的2D空间，发展到如今庞大开放的3D世界，在一次次迈向真实的变革中，困难总是不期而遇，同时也催生了足以影响世界的游戏技术。

“光栅化”是一个典型代表。为了让虚拟世界能够呈现在玩家屏幕前，光栅化是必备的一种技术，主要是把物体的数学描述以及与物体相关的颜色信息转换为屏幕上用于对应位置的像素及用于填充像素的颜色。

简单来说，就是把三维物体的信息投射到二维屏幕上，并通过区分不同维度，如光暗、颜色等的光栅化图像并进行叠加，以求在屏幕上尽可能地呈现三维物体的样子，这便构成了计算机图形学的基础。

若要使投射的信息更加准确，呈现的效果更加真实，进阶方法并不是拼命叠加更多图像，而是“光线追踪”，即让屏幕上的每一个像素都能发射光线，并且继续追踪光线，让反射的信息每个像素发出的光线越多，画面就越清晰。把光线追踪也作为一层图叠在光栅化的场景下，在UE5新引擎的加持下，虚拟世界的样子更加真是了。

现在，光线追踪已经被广泛用于动画、电视、电影产品中，尽管其最先应用的场景是电影而非游戏，但游戏由于“实时渲染”的特性以及广泛的影响力，应用在其中意味着光线追踪在技术和应用范畴上又扩大了不少，推动了技术民用的过程。

除了要呈现虚拟世界，游戏还需要另外一个重要的因素——虚拟人物。

如何能更真实地呈现虚拟人物？显然，神态和形态都要一个不落。为此，最常用的技术是动作捕捉和面部捕捉，前者旨在让虚拟人物的动作更加拟真，避免违和感；后者则为了让人物的表情不再僵硬。

举个例子。在面部捕捉中，为了呈现人物丰富的表情，游戏通常使用FACS系统（面部表情编码系统），将人脸划分为70个左右的独立运动单元，通过不同编码的组合产生不同表情。

这种方式也应用到了手机里的emoji表情中，只要让设计师完成52个来自FACS的表情建模，再通过摄影头采集自己的表情，拆分成不同的表情权重，就可以再组合模拟各种自己的表情，实现情绪控制。

如今，对虚拟人物的建造已经取得了突飞猛进的发展，甚至可以复制一个现实世界的真人，比如那个著名的数字人siren，其原型就是中国女演员姜冰洁。而在刚刚结束的腾讯年度发布会上，马晓轶也以假乱真，以数字人的形象现身。

为了让虚拟人物更真实，还需要它能对不同情况做出自发反应。为此，强化AI的深度学习算法开始展现威力。用深度学习算法训练游戏AI的本质，其实是设定清晰目标让机器自动求解，随时间推移就可以从完全随机的动作中涌现出智能，比如像人一样走路。下一步，AI也可能培养出自主思考的能力。

虚拟世界和人物都有了，但这堆砌在一起还远远不够，还缺了更关键的一步——人和虚拟世界的交互。典型如箱子能被推动，瓶子能被打烂，就像现实中发生的一样。

这种交互被归为刚性模拟，简单说就是利用物理引擎模拟物体之间的碰撞情况。解决的方法是每隔0.01秒，物理引擎会检测所有方块的接触，基于质量、体积、摩擦力等各种参数来计算受力情况，进而得到0.01秒后它们的位置和速度。

但虚拟的物体是不会因碰撞而爆炸分裂的，若想做出给效果，就需要把大物体拆分为无数个小物体（粒子），对每个小物体进行受力和运动计算。如此一来，就能模拟液体流动或爆炸分裂的效果，人与世界也随即开始产生交互。

可能许多人没注意到，以上这些游戏技术正在不断影响世界，应用到无论是驾驶练习、科研试验，还是训练一只机器狗各个领域。腾讯roboticsx实验室智能体中心就致力于用虚拟技术来赋能实体的机器人，比如机器狗。

过去30年，游戏推动、开拓和积累下来的技术正在不断打破边界，开拓新的可能，让现实世界出现越来越多崭新的面貌。而这些新面貌，背后都源于一个最基本的欲望，那就是玩家对游戏的喜爱。

玩与学，游戏的一体两面

作为在市场上流通的商品，游戏天然带有逐利的属性，因而大多数时候都会尽可能扩大娱乐性来博得市场关注。这个看似所有人都能懂的市场经济逻辑，却因游戏本身的特殊性而被选择性地忽视，乃至安上骂名。

除了娱乐性，游戏还有许多价值。B站一位网友表示，优秀的游戏其实不亚于文学作品。如果能不带偏见地看待游戏，那么许多玩家亦或是普通人都会在这一虚拟的世界中得到陶冶，有所感悟。

在前年《黑悟空》第一次发布实机演示视频时，他甚至幻想过能否有人把鲁迅笔下的鲁镇做成开放世界。毕竟，若一个学生能以玩游戏作为驱动力进行学习，过程中游戏技术所给予的立体反馈，相比单纯拿起书棒读会让知识记得更牢固。

或许是游戏的综合属性过于突出，从文化表现上看，有网友断言作为“第九艺术”的游戏很可能会逐渐取代影视，成为受众最多的、最为主要的娱乐方式和文化载体。一些单机大作，相较影视，其内容承载更多，更具探索性、交互性、视觉效果更震撼，甚至在商业上更挣钱，当游戏的开发愈加成熟完美时，影视会逐渐迎来陌路。

某种意义上，游戏的过程其实也是学习的过程。一些人发现，无论是人还是动物，都会通过游戏的方式进行学习。实际上，动物学家也曾解释，猫之所以爱玩球，是因为它把球想象成了老鼠，在“玩”中模拟捕捉老鼠的过程，这其实是典型的、最早意义上的游戏。

其他人也观察到，游戏自诞生之初，从仅仅娱乐放松的目的，已经逐渐演变为还原一整个现实世界的终极目标，而这个过程其实就是游戏技术的不断迭代和进步的最好映证。当游戏行业力争去用数字技术模拟现实的时候，其早已不是对一个游戏的简单追求了。

“很多企业为了现实和虚拟的连通不断学习开发新的技术，也有更多的人从事这个方向。对建模、光影、渲染、动作、AI、物理等全领域的开拓，是足以在各个领域造福全人类的伟大研究。”他感慨道。

向着星辰与深渊

相比起游戏所带来的贡献，它如今所背负的骂名可能要更被人熟知。

从“电子海洛因”到“精神鸦片”，游戏的正面价值没有被放大，反而最基本的娱乐价值成为了替罪羔羊。一面是千亿产值、可能改变未来的朝阳行业，一面是家长呼吁关闭、祸害下代的电子毒品，再加上整个社会普遍对游戏抱有偏见，游戏行业从来没有如此矛盾过。

从客观事实出发，一个能创造整个庞大虚拟世界的行业，并不应该遭受如此非议，并成为现在人人喊打的头号嫌犯。要知道，游戏凝聚的并不仅仅是游戏人的智慧结晶，还有计算机专家以及其它一大片相关联的跨学科专业。而游戏也成为了新的前沿技术最快落地的领域之一，某种意义上是人类科技进步的见证者和探索者。

对游戏的探索，其实就是科技树点亮的过程。尽管每一个领域往深处的枝叶深入探索一下，都会愈发感到繁密到窒息和幽长得绝望。但如果想到，这只是顺着枝往前爬，在遥不可及的枝叶最深处的新枝上，那些望向虚空，试图让枝叶继续往前伸长的人，理应伟大。