《黑神話：悟空》背后，倒逼三維國(guó)產(chǎn)化技術(shù)加速迭代
發(fā)布時(shí)間：
2024-08-26
拍攝/胡廣
《黑神話：悟空》鋪天蓋地……
取景涉及全國(guó)36個(gè)名勝古跡，山西有27處，還有四川、重慶、浙江、天津等名勝古跡也在其中。游戲中對(duì)中國(guó)古建筑的呈現(xiàn)非常精致，成為爆款的大亮點(diǎn)之一。開發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)地掃描和研究，大量高度還原的中式古建筑，在游戲中逼真地呈現(xiàn)中華傳統(tǒng)文化風(fēng)格。
渾然天成的自然景觀、充滿禪意的意境以及精彩流暢的戰(zhàn)斗場(chǎng)景，背后體現(xiàn)了制作團(tuán)隊(duì)的匠心，是IT技術(shù)的革新。作為行業(yè)從業(yè)者，我們看到一邊是國(guó)產(chǎn)化的崛起，另一邊三維數(shù)據(jù)渲染引擎還是被國(guó)外壟斷?！逗谏裨?悟空》的出現(xiàn)，一定程度上倒逼三維國(guó)產(chǎn)化技術(shù)加速迭代，倒逼全鏈條的技術(shù)支撐能力優(yōu)化。
游戲中涉及我們行業(yè)的有三大塊，數(shù)據(jù)采集、建模處理和渲染展示。數(shù)據(jù)采集已經(jīng)有不少文章在講，這里就不贅述。我們重點(diǎn)講講后兩個(gè)方面——建模優(yōu)化處理、渲染展示，比如實(shí)景三維建模技術(shù)、數(shù)據(jù)輕量化技術(shù)、編輯引擎工程化技術(shù)、光線追蹤渲染技術(shù)等等，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品也有不錯(cuò)表現(xiàn)。
實(shí)景三維建模技術(shù)
傳統(tǒng)游戲模型受限于技術(shù)，還原效果不佳，模型往往顯得生硬而缺乏靈魂，為了對(duì)古建筑實(shí)現(xiàn)深度還原，而不斷發(fā)展的無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，給了游戲建模全新的解題思路。首先對(duì)古建筑進(jìn)行傾斜攝影建模，然后使用國(guó)地科技的單體化技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，再通過(guò)建模軟件進(jìn)行 1：1 還原，這種技術(shù)對(duì)比單純建模，模型真實(shí)性高、紋理也更逼真。
超大場(chǎng)景輕量化技術(shù)
在三維游戲和應(yīng)用實(shí)時(shí)渲染下，對(duì)超大規(guī)模的數(shù)據(jù)展示是一個(gè)世界難題，特別是城市級(jí)的三維模型數(shù)據(jù)。GooDGIS Desktop通過(guò)自主研發(fā)的紋理重映射算法、網(wǎng)格簡(jiǎn)化算法和層級(jí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傾斜原始數(shù)據(jù)的高度壓縮。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，簡(jiǎn)化率為25%-40%（即減少了原來(lái)60%-75%的數(shù)據(jù)量），能有效地減少存儲(chǔ)空間、提升加載速度。
原始數(shù)據(jù)（116G），輕量化數(shù)據(jù)（23.5G）
對(duì)原始數(shù)據(jù)輕量化后，能較好的保持原有渲染效果，且極大減少了三角面數(shù)量，如上圖顯示。數(shù)據(jù)輕量化處理后，通過(guò)改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，讓其更易被計(jì)算機(jī)讀取，大大提升了視域?yàn)g覽及漫游時(shí)的加載性能，輕量化處理形成空間數(shù)據(jù)格式，實(shí)景三維傾斜攝影和三維精模等瀏覽平均幀率都得到了極大提升。
實(shí)時(shí)渲染引擎技術(shù)
《黑神話：悟空》的成功，離不開強(qiáng)大的游戲渲染引擎。
目前GooDGIS Engine是運(yùn)行在國(guó)產(chǎn)鯤鵬平臺(tái)基于全局物理光照計(jì)算的WEB端渲染引擎，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可以將傾斜攝影、人工精模、BIM、點(diǎn)云、影像等多源融合，并且通過(guò)瓦片化加載和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)超大場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染。
性能大幅提升！實(shí)現(xiàn)超高清晰度高碼率視頻或三維實(shí)時(shí)渲染。
編輯引擎工程化技術(shù)
《黑神話：悟空》的成功，除了離不開強(qiáng)大的游戲渲染引擎，還有數(shù)據(jù)制作工藝，而數(shù)據(jù)制作工藝中最重要的莫過(guò)于編輯引擎，所有的植被效果、動(dòng)作效果、場(chǎng)景燈光都來(lái)源于人與工具的藝術(shù)化打磨。
目前GooDGIS Editor覆蓋了場(chǎng)景模型編輯、材質(zhì)編輯、特效編輯，通過(guò)對(duì)場(chǎng)景的復(fù)雜編輯，可應(yīng)用與WEB端、云渲染端、集群大屏端、移動(dòng)端，形成從數(shù)據(jù)、場(chǎng)景、多端渲染的三維實(shí)時(shí)渲染體系能力。
如上圖是歷史文化實(shí)景三維傾斜攝影+人工精模+渲染引擎材質(zhì)編輯+特效的混合場(chǎng)景編輯。古建筑的數(shù)據(jù)量非常大，應(yīng)用數(shù)據(jù)輕量化技術(shù)首先將數(shù)據(jù)量變得更輕，引擎能夠加載，其次需要進(jìn)行材質(zhì)編輯才能使古建筑和周邊環(huán)境具備了真正的意境，之后對(duì)模型進(jìn)行編輯，使實(shí)景三維靜態(tài)模型通過(guò)空間計(jì)算變成動(dòng)態(tài)模型。
如圖材質(zhì)編輯，使古建筑和周邊環(huán)境意境盎然。
廣闊的應(yīng)用前景和價(jià)值
土地廟內(nèi)，四處散落的猴毛根根分明；端坐蒲團(tuán)，搖曳的火光印出金剛塑像那不動(dòng)如山的身影；穿梭林中，陽(yáng)光穿過(guò)樹葉......《黑神話：悟空》的細(xì)節(jié)飽滿、視角豐富。
隨著《黑神話：悟空》這一現(xiàn)象級(jí)游戲的快速演進(jìn)，各行業(yè)對(duì)于三維渲染展示技術(shù)和方式提出了更高的要求，游戲引擎的制作工藝將為實(shí)景三維中國(guó)、自然資源數(shù)字化治理、數(shù)字住建、數(shù)字孿生等提供更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。
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