Unity“出圈”:游戲引擎的技術(shù)革新和跨界商機(jī)
日前,《王者榮耀》在其五周年盛典上宣布已達(dá)到1億日活躍用戶,成為了名副其實(shí)的“國民游戲”。鮮有人知的是,實(shí)力巨作《王者榮耀》的背后是來自全球領(lǐng)先的實(shí)時(shí)3D創(chuàng)作引擎Unity的技術(shù)支持。除《王者榮耀》外,大家耳熟能詳?shù)摹短嵌谷恕贰堕W耀暖暖》《龍之谷2》《原神》《帕斯卡契約》《秦時(shí)明月手游》《劍網(wǎng)3:指尖江湖》等眾多爆款大作都選擇使用Unity進(jìn)行開發(fā)。
跨平臺(tái)開放世界冒險(xiǎn)游戲《原神》
黑暗風(fēng)格ARPG移動(dòng)游戲《帕斯卡契約》
在當(dāng)前的中國游戲市場(chǎng),手游占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。但因?yàn)槭钟纹焚|(zhì)良莠不齊,導(dǎo)致大眾認(rèn)為Unity只是一款“手游引擎”,并將其與眾多低質(zhì)量游戲關(guān)聯(lián)在一起。這樣的對(duì)比其實(shí)是非常不公平的,這也是Unity大中華區(qū)平臺(tái)技術(shù)總監(jiān)楊棟不認(rèn)同Unity“手游引擎”這一稱號(hào)的原因。
可這個(gè)稱號(hào)并非沒有來由,在Unity引擎發(fā)布后的15年內(nèi),全球游戲市場(chǎng)規(guī)模爆炸式增長(zhǎng),其中移動(dòng)端游戲增長(zhǎng)最為強(qiáng)勁,成為了市場(chǎng)的主要部分,這與Unity引擎技術(shù)的迭代與崛起是分不開的。世界上近乎一半的游戲都是使用Unity制作的,尤其是在移動(dòng)游戲開發(fā)上,Unity是最受歡迎的游戲引擎。特別是在其發(fā)展壯大之后,Unity引擎實(shí)現(xiàn)高度模塊化開發(fā),做出了很多高畫質(zhì)的手游案例,同時(shí)推出高清渲染管線技術(shù),攻堅(jiān)大型游戲巨作,包括目前正在國外公開宣傳的《第三代》,和正在研發(fā)中的《奇異世界:靈魂風(fēng)暴》,后者計(jì)劃隨著PS5的發(fā)售同步發(fā)行。如今,已完成上市的Unity支持的平臺(tái)數(shù)量已達(dá)27個(gè),可以在包括AR、VR、MR內(nèi)的幾乎所有領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā)。
《奇異世界》系列的最新作品:《奇異世界:靈魂風(fēng)暴》
不僅如此,Unity的業(yè)務(wù)邊界已經(jīng)“出圈”,開始在汽車、工業(yè)等其他行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行開拓,而且已不再局限于“游戲引擎”這一單一標(biāo)簽。
HDRP+DOTS,Unity引擎性能與畫質(zhì)的雙重革新
如今,隨著5G、AI、AR/VR/MR等領(lǐng)域的發(fā)展,即使是普通游戲,游戲玩家對(duì)畫質(zhì)和性能也提出了更高要求,同時(shí),這也加速了游戲引擎底層技術(shù)的演進(jìn)和迭代。
作為一家3D技術(shù)公司,Unity實(shí)時(shí)渲染是其技術(shù)能力的重要體現(xiàn)。目前,Unity為開發(fā)者提供三套渲染管線。針對(duì)手游開發(fā),開發(fā)者可以選擇默認(rèn)渲染管線和通用渲染管線URP。這兩個(gè)渲染管線可以支持Unity目前支持的所有計(jì)算平臺(tái)。Unity還為開發(fā)者提供了可為PC,Xbox One和Playstation 4平臺(tái)開發(fā)端游和主機(jī)游戲的高清渲染管線HDRP,為創(chuàng)作高清渲染畫面提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。
但無論是普通手游還是3A游戲,開發(fā)者通過使用相同的編輯工具,通過模塊化組合,去支持游戲在不同的平臺(tái)上都能達(dá)到更好的畫質(zhì)及運(yùn)行性能。
而在底層硬件方面,楊棟指出,目前單核處理器無法讓引擎的性能得到更大提升,多核則成為主流趨勢(shì),但在實(shí)際應(yīng)用中,只有極少數(shù)游戲的運(yùn)行會(huì)真正用到“多核”,從而造成算力浪費(fèi)。不過,這并不是說Unity希望繼續(xù)在單核處理器做文章,更重要的是,他們還相信,未來人類極大可能會(huì)生活在電影《頭號(hào)玩家》那樣的虛擬世界里,而這更需要持續(xù)優(yōu)化渲染技術(shù)并提升計(jì)算性能。
用HDRP制作的數(shù)字人實(shí)時(shí)渲染動(dòng)畫
楊棟稱,游戲開發(fā)者碰到的瓶頸,歸根結(jié)底都是運(yùn)算問題。于是,Unity在三年前開始堅(jiān)定布局多線程的全程面向數(shù)據(jù)的編程模式(DOTS),以充分利用多核運(yùn)算能力。過去兩年,Unity的研發(fā)實(shí)踐證明,DOTS技術(shù)可以讓同樣的游戲作品在運(yùn)行時(shí)獲得幾十倍甚至上百倍的性能提升。
要入門DOTS并不容易,更多需要開發(fā)者在編程思維方式上做出轉(zhuǎn)變。對(duì)于要采用DOTS這種新的編程技術(shù)的開發(fā)者來說,與學(xué)習(xí)諸如Maya、3DMax和Houdini等CG軟件所面臨的困難類似,楊棟形容,這就像是讓原本騎自行車的人直接去開大卡車那樣“痛苦”,需要不斷學(xué)習(xí)和練習(xí)才能徹底理解。但倘若理解了DOTS技術(shù)的編程邏輯,會(huì)發(fā)現(xiàn)比使用其他編程技術(shù)更簡(jiǎn)單和易于維護(hù)。
當(dāng)然,Unity要做的是盡可能幫助開發(fā)者跨越使用門檻。實(shí)際上,Unity針對(duì)DOTS的研發(fā)其實(shí)早已應(yīng)用到Unity編輯器本身的開發(fā)中以提升編輯器性能,他們?cè)?jì)劃在Unity 2020.1版本中正式發(fā)布這項(xiàng)技術(shù),但考慮到開發(fā)者上手新編程方式的適應(yīng)度,將推遲到下一個(gè)版本。他們希望在Unity現(xiàn)有的易用開發(fā)流程與DOTS技術(shù)的橋接中找到平衡點(diǎn)。
對(duì)于Unity來說,他們顯然已經(jīng)具備新版的底層技術(shù)能力。而當(dāng)5G技術(shù)全面應(yīng)用后,楊棟認(rèn)為持續(xù)更新迭代的云游戲?qū)⒆哌M(jìn)公眾視野,可以在云端用多臺(tái)機(jī)器同時(shí)渲染、計(jì)算,個(gè)人終端最終很可能被簡(jiǎn)化為接收、輸入和顯示的屏幕。問題在于,云游戲是否還會(huì)受限于性能提升的問題?
楊棟分析,無論云端具備多強(qiáng)的算力,最終還是會(huì)無可避免地受性能問題所限,而高清渲染管線和DOTS技術(shù),不僅能提高當(dāng)前客戶端的性能,在云游戲時(shí)代也能勝任同樣的工作。
創(chuàng)作工具+運(yùn)營,服務(wù)開發(fā)者的一站式平臺(tái)
除了對(duì)游戲底層技術(shù)的革新,Unity為包括游戲、工業(yè)等各領(lǐng)域開發(fā)者提供的工具和服務(wù)也在不斷豐富和完善。
近期,他們推出了開發(fā)者所期待的ArtEngine,MARS, Reflect等開發(fā)工具。其中,ArtEngine是一款可以用于游戲、動(dòng)畫,甚至是工業(yè)項(xiàng)目制作的獨(dú)立應(yīng)用,而非是Unity的某個(gè)模塊。ArtEngine可以讓開發(fā)者通過簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)式方式去快速地處理日常拍攝的圖片,其強(qiáng)大之處在于,用戶在使用的過程中只需要選中相應(yīng)的點(diǎn)位就可以通過AI的自動(dòng)計(jì)算得出重復(fù)紋理的范圍,甚至還可以修復(fù)圖像中產(chǎn)生的任何形式的畸變。
使用Unity ArtEngine將手機(jī)拍攝的照片輸出為PBR的材質(zhì)表現(xiàn)
而面向AR和MR領(lǐng)域,Unity開發(fā)了一款名為MARS的工具。目前涉足該領(lǐng)域的公司規(guī)模一般并不足以支撐一個(gè)獨(dú)立的算法編譯團(tuán)隊(duì),而它可以讓這些公司在不用支撐相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)或?qū)ふ蚁嚓P(guān)技術(shù)人才的情況下應(yīng)用AR以及MR技術(shù),實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單開發(fā)。MARS現(xiàn)已同步支持ARkit、ARCore、Magic Leaps、Hololens等AR、MR平臺(tái)。

用MARS可在真實(shí)環(huán)境中開發(fā)和測(cè)試AR體驗(yàn)驗(yàn)
Reflect則是一款主要針對(duì)建筑和施工行業(yè)的工具。楊棟表示,建筑行業(yè)的大量軟件和工具都無法解決在渲染技術(shù)遇到的困難,比如建筑工程師和設(shè)計(jì)工程師很難在非常短的時(shí)間內(nèi)看到設(shè)計(jì)模型,而且考慮到建筑成品的體量,AR、MR或XR設(shè)備的可視化功能也無法應(yīng)用到建筑領(lǐng)域。此外,建筑行業(yè)內(nèi)的大量應(yīng)用催生了將已有模型的數(shù)據(jù)導(dǎo)入U(xiǎn)nity引擎的需求,在Reflect推出前,比較常見的方式是手工導(dǎo)入,這使得修改模型數(shù)據(jù)的過程變得極其繁瑣。
Reflect的推出正是為了架起Unity與其他建模軟件之間的橋梁,讓用戶可以把模型從Revit/SketchUp/Rhino/Navisworks輕松導(dǎo)到Unity中的Reflect場(chǎng)景,一鍵更新。這些功能都可以在本地網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,也可以通過云服務(wù)器進(jìn)行。而通過Reflect將建筑BIM模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity編輯器后,可以發(fā)揮的空間就太大了,比如給項(xiàng)目添加粒子系統(tǒng)、天空盒、增加交互功能等等,甚至把程序部署到AR或VR設(shè)備。
SHoP Architects基于Unity開發(fā)的施工現(xiàn)場(chǎng)AR程序
持續(xù)開發(fā)創(chuàng)作工具之外,Unity正在打造的一站式解決方案還包括運(yùn)營解決方案,主要面向開發(fā)者做運(yùn)營技術(shù)和變現(xiàn)服務(wù)支持。值得一提的是,Unity今年推出了一整套游戲聯(lián)網(wǎng)的解決方案游戲云Unity Connected Games(游戲云),主要針對(duì)沒有獨(dú)立開發(fā)網(wǎng)絡(luò)游戲能力的中小企業(yè),服務(wù)涵蓋互聯(lián)網(wǎng)端多人連線支持、云端存儲(chǔ)和賬號(hào)生成存儲(chǔ)等服務(wù)。而針對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)游戲開發(fā),Unity提供服務(wù)器托管服務(wù) Multiplay 以及《絕地求生》中所使用的在線語音服務(wù) Vivox ,它們來自Unity在前兩年收購的公司。
Unity為什么還要幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)商業(yè)化?楊棟告訴CSDN,Unity平臺(tái)的首要目標(biāo)就是降低開發(fā)門檻,其次是解決開發(fā)者的難題,最后的目標(biāo)是讓開發(fā)者能夠順利變現(xiàn),他們希望通過一站式解決方案為開發(fā)者打造一個(gè)良性閉環(huán)。
根據(jù)LinkedIn最新的調(diào)研數(shù)據(jù),市場(chǎng)對(duì)Unity的技術(shù)人才需求持續(xù)攀升,其技術(shù)人才數(shù)量同比增長(zhǎng)24%,有Unity經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人才數(shù)量相比有Unreal經(jīng)驗(yàn)的人才數(shù)量多出4倍。這也從側(cè)面反映出Unity技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的進(jìn)一步延伸,Unity學(xué)習(xí)者和使用者前途無限,大有可為。
不止游戲,各行業(yè)需求涌向Unity
如今,Unity的開發(fā)者已不再局限于游戲領(lǐng)域,他們也開始針對(duì)其他行業(yè)的開發(fā)者優(yōu)化Unity引擎和工具,滿足多樣化的開發(fā)者需求。
這是Unity“無心插柳”的結(jié)果。楊棟解釋,本來工業(yè)和娛樂等行業(yè)并非是Unity需要探索的新業(yè)務(wù),但這些領(lǐng)域的用戶展現(xiàn)出了他們相應(yīng)的訴求。
Unity引擎的核心優(yōu)勢(shì)在于,用戶可以在不同的平臺(tái)上創(chuàng)造交互式的不同體驗(yàn)。近兩年,在建筑、工業(yè)、汽車、制造、影視動(dòng)畫等垂直領(lǐng)域,甚至一些新媒體的藝術(shù)家都開始使用Unity引擎進(jìn)行各種類型的創(chuàng)作,而汽車行業(yè)的寶馬、奔馳、大眾等汽車品牌都在用Unity引擎來做汽車設(shè)計(jì)及產(chǎn)線模擬。這讓Unity更加關(guān)注這些行業(yè)用戶的需求,行業(yè)新需求的存在意味著可能開辟出新的商業(yè)機(jī)會(huì)。
MediaMonks用XR技術(shù)創(chuàng)作的沉浸式互動(dòng)體驗(yàn)
上海國際汽車城和Unity共建的自動(dòng)駕駛虛擬仿真平臺(tái)
由此來看,無論從技術(shù)還是業(yè)務(wù)布局等各個(gè)維度來看,對(duì)Unity來說,“游戲引擎”的說法早已成過去式,如今它所承載的遠(yuǎn)超于此,但有些認(rèn)知如果還停留在過去的刻板印象,如楊棟所言,這已經(jīng)過時(shí)了。
11月16-20日,中國Unity線上技術(shù)大會(huì)將以在線直播的形式,為廣大Unity開發(fā)者帶來一系列前沿技術(shù)學(xué)習(xí)和優(yōu)秀案例品鑒的 “視聽盛宴” 。屆時(shí),Unity大中華區(qū)平臺(tái)技術(shù)總監(jiān)楊棟將進(jìn)行技術(shù)分享,為開發(fā)者介紹高清渲染管線技術(shù),MARS以及Reflect工具與AR/MR結(jié)合帶來的創(chuàng)作可能性。精彩內(nèi)容,敬請(qǐng)期待。