遊戲演化至今,其價值和意義已遠不只是娛樂。擴增實境和虛擬實境等遊戲技術為解決現實世界問題提供新途徑。
遊戲可以讓學習艱澀課題變得更輕鬆有趣,有助解決社會問題,激發創意,培養領導能力,以及促進人際交流。
近年來,更多人認識到遊戲能夠在現實世界發揮正面作用,促進社會發展。
例如, AR、VR、3D創作工具、音效和其他遊戲技術的發展成果越來越多地應用在重點文化遺產保護項目。遊戲技術正在推動製造業等產業發展,優化營運,促進科研發展。毫無疑問,遊戲已成為推動創新的引擎。
保護文化遺產
在現今社會,保護文化遺產是其中一個重要議題。而如何確保珍貴但脆弱的古蹟和遺址在得到保護的情況下對外開放,是世界各地政府和組織面對的其中一個難題。在遊戲技術的加持下,數碼化的重要性日益凸顯,各類遺址數碼化項目正顯著增加。
騰訊致力於支持這類文化保護項目。我們最近對舉世聞名的中國長城古蹟進行數碼化還原。結合我們打造極度擬真的虛擬世界的豐富經驗,騰訊以數碼化方式高精度還原了約一公里的喜峰口長城。
運用照片掃描建模技術,我們實現了對喜峰口長城的毫米級測量。同時,通過遊戲引擎、騰訊自研的PCG生成、雲遊戲等技術,處理多達10億面片的資產,不僅精確還原了長城牆體,還捕捉了周圍的景觀,包括在周圍山體「種植」了20萬棵樹木,實現動態全局光照等超寫實效果。這是全球首次通過遊戲技術,實現最大規模、毫米級精度、沈浸交互式的文化遺產數碼還原。
得益於開發高傳真遊戲積累的技術優勢,數碼場景製作的質量相比以前得到大幅提升。在實現高精度還原的同時,製作週期可以從幾個月縮短到幾周。
同樣地,遊戲技術還將被用於北京中軸線的數碼化保護。北京中軸線正在申報聯合國教科文組織世界遺產名錄。其沿途有故宮、天壇、景山等重要地標,中軸線見證了中國首都核心圈的歷史變遷,是城市規劃與發展的典範。
為了還原中軸線的物理、歷史和文化資訊,我們將利用遊戲技術,通過物理掃描、圖形繪制和互動敘事,營造一個高精度的互動式數碼世界。我們希望利用大型遊戲的過程生成技術,構建複雜的城市景觀,並利用遊戲引擎的實時動態光照技術,創建出逼真的自然光照。未來,人們將可以生動地體驗到中軸線的壯闊及其在不同時節的風姿。
在另一個案例中,騰訊與敦煌研究院合作打造沈浸式「數字藏經洞」與虛擬人「伽瑤」。遊戲技術將高精度還原藏經洞的物理場景,並通過可交互的數碼體驗,讓洞窟中的古老壁畫和文物轉化成了活靈活現、引人入勝的故事。虛擬人「伽瑤」將作為首位數碼敦煌文化大使,以虛擬直播等方式,帶領更多人領略敦煌的文化魅力。
建造全真互聯數碼工廠
顧名思義,數碼分身是一種將實體高精度映射到虛擬空間的手段。它利用安裝在物體上的多個感應器來收集數據,這樣工程技術人員就可以看到汽車、飛機或機械等產品在現實世界中的運行方式,並預測其未來的運行方式。在工業中,數碼分身技術使工業生產更智能、更節能、更高效。
用於製作3D圖像的遊戲引擎技術特別適合數碼分身應用。遊戲引擎憑借其實時渲染與3D建模的能力,可以增強傳統工業軟件在3D展示、智能交互等方面的能力。最近,寶鋼股份、騰訊遊戲、騰訊雲三方攜手,打造「全真互聯數字工廠」。
來自騰訊遊戲的一支跨學科團隊將利用其在雲渲染、視覺動捕、虛實互動技術方面的多年經驗,助力打造出鋼鐵生產線的數碼分身。
首先是對鋼鐵生產設備、產線進行精確的視覺再現,逐步還原實時的工業現場環境,達到產品在工廠生產過程中全鏈路的全真互聯。助力遠程檢修、產線營運、遠程進行高危作業成為可能。
目前還處於初期階段,但騰訊將會繼續探索如何將遊戲技術與鋼鐵製造過程中的不同場景相結合。這類合作有望發揮積極作用,推動複雜的大規模工業製造變得更加智能、安全、節能、環保,同時減少資源耗費,減輕工人負荷。
研發全動飛行模擬器視景系統
飛行模擬器是民航飛行員教育和培訓的重要基石之一,是在無風險環境中維持技能水平和提高飛行技巧的重要工具。近一個世紀前問世以來,飛行模擬器取得了很大的進展,從簡單仿製的駕駛艙和儀錶盤,發展到能夠呈現大部分真實場景和條件的先進儀器。
全動飛行模擬器(FFS)是航空製造領域的尖端技術設備。模擬器包含飛行員所駕駛機型的駕駛艙複製品,以及運動系統、視效系統、電腦系統和教員控制台。電腦技術、電子傳感技術和液壓傳動技術被用於實現全方位運動,逼真地模擬起飛、降落和緊急情況等多種飛行動作。
騰訊與中國南方航空公司旗下的珠海翔翼航空技術有限公司深化合作,攜手研制中國國產全動飛行模擬器視效系統的關鍵技術。隨着中國民航業的發展、旅遊業的復蘇以及航班需求的增加,該等合作研發項目將有助為民航業穩定提供訓練有素的飛行員。
雙方聯合開發的模擬機視覺軟件系統將利用PBR等遊戲技術,解決FFS模擬器關鍵部件目前所存在的難題。借助遊戲行業廣泛採用的實時模擬技術,我們可以快速創建非常逼真又不斷變化的虛擬環境。
例如,用於開發F1賽車遊戲的程序可以用來模擬自然地形、植被、道路、河流、岩石、村鎮和建築。此外,還可以創建晝夜節律系統,準確依照從早到晚的24小時週期,設定日月星辰的位置。多年來,這一切已經在遊戲中得以真實再現。
同樣,飛行員可能遇到的各種天氣狀況早就出現在遊戲中,包括大雨、暴風雪、冰雹、閃電、打雷、雲、霧和風暴等。用於車身等表面的基於物理的渲染(PBR)材料也可以輕鬆用於製作飛機或建築。這一切都離不開可以在高保真環境下處理大量數據的雲和人工智能技術。
促進科學研究
AI是前沿科技領域最重要的研究之一。AI的發展依賴於足夠的樣本,而遊戲技術正好可為其提供絕佳的訓練場。
「全變源追蹤獵人星座」(CATCH:Chasing All Transients Constellation Hunters)計劃是由中科院高能所粒子天體物理重點實驗室提出的科研項目。以往單顆衛星的天文觀測往往需要一支專門的團隊來運行。利用騰訊遊戲在業界領先的AI技術:多智能體強化學習算法,該計劃可以支持上百顆衛星智能化協同作業、觀測極端宇宙中的瞬變源。
用於遊戲中製作的非玩家角色(NPC)的智能體動作生成技術與實時物理模擬技術,也將被用來提高機械人的自主決策能力,以適應不同的情況,同時提升在虛擬環境中的訓練效率,從而構建一套不斷進化的智能系統。這個項目旨在幫助機械人解決智能控制與自主決策的問題,未來機械人也能在養老陪護等更多場景中發揮作用。
儘管我們還處於將遊戲技術應用到更多現實場景的初級階段,但我們已經看到虛實世界的差距正在縮小,遊戲技術在造福社會和經濟方面擁有無限潛力。