一卷河图赋太虚:HMS Core CG kit与移动游戏新可能

脑极体 2021-03-15

原标题:一卷河图赋太虚:HMS Core CG kit与移动游戏新可能

中国文化中,根深蒂固蕴藏着幻想的文化基因。从《列子》中周穆王“神游幻境”,到《红楼梦》里贾宝玉“梦入太虚”,太虚幻境可以说是一个流传千年的文化符号。

而在今天,我们所熟稔的太虚环境可能就是游戏。地铁上,沙发里,上班摸鱼时拿出手机游历一番“手游幻境”,已经变成了我们的日常。

2019年,中国手游市场规模已经超过了2300亿元,并保持7%左右的市场增长速度。而在头部效应明显、手游类别与创新模式相对固定的产业新阶段,游戏开发的质量与效率就成为了这个庞大产业的关键。其中,图形图像计算能力决定了手游的画质、场景与玩家体验,堪称游戏开发者的核心竞争力。

要让手游的太虚幻境在画质和图像上更加逼真绚烂,不仅依赖开发者在软件层面的调优,更需要引擎端、硬件端的深度适配。是不是存在某种新的产业可能,可以让深谙游戏本体开发的团队,深入到软硬件底层去探索手游图形计算的秘境呢?

我们发现,华为在HMS Core体系中推出的全新图形计算服务CG kit,就给游戏开发者带来了这样一个契机。单纯谈移动端的图形计算不免有些枯燥。我们恰好发现,热度超高的网易大型MMO游戏《天谕》与CG kit进行了深度合作。而这款主打上天入海的游戏,刚好对图形计算领域有着透彻的案例价值。

那今天咱们就借着大家熟悉的《天谕》中几个名场面,聊聊CG kit与游戏开发的新可能。

《易·系辞上》中说:“河出图,洛出书,圣人则之。”河图洛书是中国文化中的重要符号,隐喻着一种计算系统的出现,让人类对世界的认知跨入全新阶段。而“河图”又是《天谕》里的重要神器,皇帝将长剑河图交给了龙徊,龙徊又把它交给了人类领袖启铭,从此《天谕》大陆中才有了以龙渊为中心的“云垂帝国”。

CG kit对于游戏开发者来说,或许也是一件可以升级开发工作与游戏图像的“神器”,一把行走手游产业的河图之剑。

所以今天咱们这段故事,就叫“一卷河图赋太虚”。

副本:移动游戏的挑战与变革

如果说,游戏玩家最热爱的事情是打副本,那么今天手游产业中,图形与画质的突破需求,已经变成了游戏开发者一个难度高、收获大的全新副本。

从1983年任天堂推出红白机Family Computer以来,商业化的游戏产业历史已经经历了40年沉浮。而在此期间,游戏画质会越来越好、图形图像处理将更加逼真,可以说是所有游戏品类永恒不变的母题,也构成了玩家的最基本期待。

如今,在中国高度繁荣的手游产业驱动下,玩家已经将能在手机中玩到大型MMO和FPS游戏当作了日常。但这也给手游开发接下来的工作留下了众多挑战。

比如说,在游戏品类高度集中,主流产品竞争激烈的今天,开发者必须不断突破游戏品质的天花板,让每一款游戏、每一次更新都充满变革性与惊喜。而这就需要开发者在技术上投入更多,深挖软硬件的差异化特性。

另一方面,手游的天然基底依旧是智能手机。而手机本身的体积、重量和功耗要求事实上限制着游戏性能的高速发展。高画质、高帧率是玩家的永远追求,但游戏高帧高画会带来很高的发热和功耗,发热到一定程度时又会触发芯片降频,继而导致卡顿。这让手游永远处在带着枷锁起舞的状态里,要在画质、帧率、功耗三者之间不断寻找平衡点。

这种情况下,既要突破又要平衡的游戏开发者,就必须把视野放到更底层的引擎、框架与硬件性能上去。比如说2015年Khronos Group公布的Vulkan跨平台图形图像API,就成为了目前业内热议的手游画质提升契机。

Khronos早先曾经将Vulkan API称为“下一代OpenGL行动”。后来虽然取消了这一说法,但这个概念已经在开发者群落中深入人心。Vulkan的特点是可以用轻量级,同时更贴近底层硬件的方式,让开发者调用GPU能力,同时驱动多核与多线程CPU性能。这在业界首次让游戏开发者可以充分发掘基础软硬件能力,以此来提升游戏画质并平衡CPU功耗。不少我们熟悉的手游,今天都有了Vulkan版本就是这个原因。

但对于更多游戏开发者来说,Vulkan技术比较先进,需要涉及大量图形图像产业知识与实践,并且紧贴底层硬件领域,学习与应用门槛很高。在目前阶段,很多游戏开发者对Vulkan的使用熟练度较低,有部分不恰当的接口调用行为,容易导致性能浪费。

一面是手游产业急需的高性能、低功耗突破,一面是Vulkan等新技术带来的契机,开发者却被技术和产业门槛挡在外面,这种状况显然是不利于产业良性发展的。而往往都是基于问题找到答案,针对游戏开发者的需求,华为推出了CG kit图形计算服务,希望在几个主要的图形计算需求上帮助开发者跨越技术鸿沟,拥抱“画质新时代”的强大buff。

装备:CG kit,给开发者加上图形计算新Buff

每个玩家都知道,装备对于游戏来说有多重要。而对于开发者来说,华为提供的CG kit就是在挑战图形计算副本时,一件能点出众多强力buff的装备。

CG Kit HMS Core CG Kit是一套以计算机图形学为基础的开发能力,致力于开发移动应用各领域的前沿技术,提供了渲染所需的原子能力,如材质、模型、灯光等,另外提供了高性能渲染组件,如抗锯齿和基于Vulkan的多线程组件等。除此之外还提供了众多扩展能力,并且整合了前沿的计算机图形学、人工智能研究成果。这套服务建立于华为长期以来对处理器、计算机图形学、软硬件深度调用等基础技术的研发布局与产业实践。我们或许可以这样理解,通过CG kit,华为将自身的基础与前沿技术输送到了开发者端口,从而让开发者不必耗费大量时间与成本去钻研底层技术,起到了“1+1>2”的效果。

而CG kit与《天谕》的合作,可以说是其价值模型的直接体现。《天谕》主打强大的画质与上天入海的高自由度,对图形计算的需求绝对硬核。

在2020年6月,CG kit就上线了第一个版本,支持开发者提升GPU调度能力,更好完成图形图像调试、渲染等工作。而在2021年,CG kit希望能够给游戏开发者带来业界领先、更直观有力的提升,进行了非常大的升级。我们可以从《天谕》中的几个名场面,来看看CG kit给游戏开发者带来了哪些最新buff:

1、通过框架优化提升游戏性能。

如今,在移动端游玩大型游戏已经成为玩家的日常。但大型游戏需要支持玩家长时间在线,对发热量和功耗的控制需求都十分苛刻。而为了实现画质、性能与功耗间的平衡,每次更新又会带来非常繁琐的工作,极大增加了开发成本。

CG kit的首要能力,是基于Vulkan渲染框架,提供渲染的原子化能力,从而帮助开发者完善优化能力,缩短版本优化所需时间,降低管线功耗。以《天谕》为例,在应用了CG kit之后实现了游戏渲染管线功耗优化15%以上。性能优化的提升,意味着游戏中场景体验的升级。在《天谕》中有一座贸易天堂苏澜城,是游戏中的重要主城,同时也是玩家们的“旅游胜地”。苏澜城原本可以承载三千个物件的性能压力,而在使用CG kit优化之后,物件承载量可以提升10%以上,从而带给玩家更自然、生动的主城体验。整体框架优化能力,直接来自于华为长期对底层硬件的技术积累与产业积累,可以让游戏开发者更大效率应用硬件性能,提升开发能力。

2、重点渲染技术的深度合作。

在整体渲染框架之外,CG kit还可以将华为在图形图像计算方面的重点和亮点技术提供给游戏开发者,解决一些前沿、新颖场景的渲染挑战。比如说《天谕》从初期就主打“上天入海”这个亮点。玩家不仅可以享受云中穿梭,还可以体验水中遨游。而在海底场景,壮观的鱼群场景令无数玩家惊叹。而规模如此庞大鱼群,也就意味着体量巨大的图形计算需求。为了满足《天谕》中鱼群效果的优化,CG Kit提供了一套多线程的调度框架,可以帮助游戏进行多线程的加速,对于鱼群效果来说可以有效降低时间开销,从而让鱼群画面帧数提升,场面也更加庞大。

这种多线程渲染加速技术,在手游中的可应用潜力非常大。在涉及并行计算的场景中,比如群体战斗、大规模副本、多载具场景,都可以使用CG kit提供的系统及多线程任务调度系统来提升处理速度,降低CPU压力。

3、图形技术的底层理解与前沿探索。

以往对于游戏开发者来说,对图形计算的底层技术和前沿探索是相对缺乏的。因为这一部分门槛非常高,投入产出可能并不成正比。但在希望达成游戏体验深度优化,筑起技术门槛的今天,底层技术又是开发者必须探索的领域。

面对这种情况,CG kit可以将华为在图形基础技术与软硬件系统层的积累,通过合作沟通、公开文档、API等多种形式开放给开发者,从而让开发者可以更好应对系统层出现的问题,将游戏图形技术可控度极大提升。

另一方面,通过这种形式CG kit还可以将华为更多前沿技术布局赋能给游戏开发者。比如在众多开发者关心的AI技术上,CG kit提供的AI能力可以有效优化画质,并且对流体、天气等需要AI专向处理能力的任务进行加持,提升游戏拟真度。

整体而言,CG kit不仅是对游戏开发者图形图像计算能力的多角度提升,更主要是通过能力原子化外放,降低了Vulkan等前沿技术的准入门槛,让游戏开发可以更高效拥抱变革,驱动体验提升;同时也提升效率,把时间放在更富有创造力的工作上。

而如果我们把目光从游戏本身升高,会发现在移动生态产业中,CG kit这卷“河图”一出,它填补的空白,对于移动游戏产业来说意味着更多可能性。

开箱:手游产业的更多可能

我们知道,游戏开发有两大基础:软件引擎和硬件平台。无论在主机还是PC上,对这两大基础的理解都是开发者的必修课。

但在移动端,由于安卓和iOS在系统层提供了相对固定的开发样本,所以开发者对底层硬件的掌握门槛极大降低。但这也在另一个角度上,导致开发者难以深度接入和应用手机这个独特硬件的深度能力,导致大量端侧性能被闲置,而手游体验也很难比肩PC和主机。

随着手游产业的不断发展,冲破系统上限,深度调用软硬件基础已经成为了大势所趋。相对来说,iOS早在2014年推出了专属图形API Metal,并围绕其不断发展输送给开发者更多能力。但在安卓阵营中,开源和普遍适配的特性决定了系统级的CG渲染加速能力不足。而游戏开发团队本身组建底层硬件、基础图形计算人才团队的难度又过大,最终导致游戏开发者拥抱新图形API标准、新技术、新画质的能力不足。

如果说,CG kit是一件独特的装备,帮助游戏开发者进入了深度应用底层技术的这个副本,那么当副本打通,开发者领取开箱奖励时,会发现CG kit带来了这样几个可能性:

1、开发者的竞争力和想象力。

从《天谕》的实践中不难看出,CG kit极大降低了Vulkan开发的准入门槛,开发者只需要调取几个API就可以实现渲染能力定制化。换言之,CG kit可以帮助开发者做出更具想象力,更富有野心,更加前沿的作品。在这个手游必须超越以往,甚至超越自己的时代,底层技术支撑是开发者竞争力的最新支撑点。

2、HMS生态的差异化与聚合力。

虽然CG kit不仅能够在华为产品中应用,还可以外接到各种产品,普遍赋能开发者,但这个探索本身对于华为打造HMS生态来说具有极强的凝聚作用。CG kit的背后,是华为全栈技术能力的差异化体现,用技术底座构筑了领先行业的开发者赋能。在HMS生态中,技术差异化始终是开发者关注的核心。而CG kit作为HMS core 5.0的组成部分,为游戏开发者提供了具有开拓属性的加持,或许就是华为以技术赋能开发者差异化的最好证明。

HMS对于移动生态第三极的展望和期许,必然在一个个差异化的叠加上呈现出来。而游戏图形与渲染作为移动产业的技术高峰,是作为登山者的华为一次关键自证。在CG kit之外,HMS core还包含AI、AR、多媒体等众多前沿技术赋能板块,犹如一座等待开发者探索的富矿。

3、玩家的期待与欣喜。

归根结底,游戏平台、引擎和开发者最终都要服务于玩家。在高速发展的手机游戏产业背后,我们也能看到业内同质化竞争正在加速、游戏流量愈发集中在头部作品与开发公司,而手游产业的增长也在放缓。移动互联网十年之后,玩家的期待也在不断提高。美术强大、体系恢弘、体验流畅的大型游戏开始逐渐成为玩家关注的重点。CG kit从价值模型上看,能够帮助开发者深度挖掘既有的硬件和引擎基础,深度释放游戏的可能性。最终玩家可以在不浪费更多成本的同时,收获更精美、壮观、独特的游戏体验。只有玩家的欣喜可以持续,这个产业才富有生命力。

CG kit这卷“河图”,今天才刚刚展开一角。其下蕴藏着华为的底层技术与软硬件积累,也将纳入更多开发者的需求和智慧。无论你是开发者、产业关注者,抑或玩家,都不妨给与它更多期待。

从CG kit到更多游戏开发的新可能,最终都会凝聚为一种确定:游戏的太虚幻境会更美更真实,第九艺术的长歌永不停歇。

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