提起電子游戲，大多數人想到的是消遣時間，如果有孩子要做電子游戲相關的職業，比如電競選手，大部分家長會覺得這是不務正業。

再往前十年，如果孩子喜歡玩游戲，就容易被標上“網癮少年”的標簽。

直至今日，很多人雖然覺得電子游戲確實創造了新技術，但仍舊認為游戲更多地是服務于娛樂的。然而，在這個數實融合的時代，在我們沒有看到的地方，游戲技術正在創造更多社會影響力。

近日，中國科學院自然科學史研究所王彥雨研究團隊發布了《游戲技術——數實融合進程中的技術新種群》研究報告的階段性成果。

報告指出，電子游戲顯著的趣味屬性，掩蓋了游戲技術的科學屬性，所以游戲技術長期為人們所忽視。

通過回顧游戲產業與相關前沿技術近半個世紀的發展歷程，研究團隊嘗試將游戲技術進行獨立分析，總結了游戲技術的定義與內涵，并且首次嘗試對游戲技術在推動芯片、5G以及虛擬現實/增強現實等前沿技術領域科技進步中的貢獻率進行量化評估。

報告中提到，電子游戲作為科學研究的副產品，幾乎與計算機科學同時出現，還給到了人工智能之父艾倫·麥席森·圖靈的例子。

艾倫·麥席森·圖靈

Alan Mathison Turing

1946 年計算機誕生，1948 年計算機先驅Alan Mathison Turing（艾倫·麥席森·圖靈）就在論文中提到了人工智能研究與游戲的關系，認為棋類游戲是展示機器“思維”能力的重要場域。圖靈甚至寫了一個當時的計算機還無法運行的“游戲規則”代碼 - 國際象棋程序。游戲因其規則的明晰性、邊界的嚴格性及過程的博弈性等屬性，天然地成為了研究和驗證人工智能的重要工具。

這一類用于科學活動的游戲常常被稱之為功能性游戲。

當時一些人工智能研究先驅為驗證、推進其人工智能理論創新（如極小極大搜索法），先后發明了驗證和展示人工智能算法的井字游戲、網球游戲、國際象棋、跳棋等，這些研究成果也成為了電子游戲的早期雛形。隨著人工智能研究領域愈發成熟，先后出現了啟發式搜索法、棋步剪枝法等人工智能新發展，與之相適配的電子游戲形態的科研成果也逐漸增多。

基于游戲的趣味性，電子游戲在20世紀70年代開始走上了商業化道路。20 世紀 90 年代出現游戲技術開發熱潮，以游戲引擎、3D 顯卡、智能 NPC（非人類玩家角色）控制等原生性技術為代表，游戲技術集群在這一時期逐漸成型與完善，極大豐富了交互的方式、內容、質量，為未來的功能應用跨界奠定了技術、場景、數據基礎。

那么，在經過了70多年的發展，當下游戲技術帶來的社會影響屬性有哪些，未來又將從哪些領域切入？

報告從數字環境、數字化身、數字資產三個方面進行了分析。我們直接引用報告里三個直觀的例子，詳細展開，來給大家說明，以便理解。

01

打造有助于顯著提升生產效率的數字環境

【騰訊游戲 X 南航翔翼】

6月27日，騰訊游戲發布會上，騰訊游戲與南航集團全資子公司珠海翔翼航空技術有限公司（下簡稱“南航翔翼”）達成合作。

基于游戲引擎能力，利用物理真實的光照和渲染等游戲技術，共同研發國產全動飛行模擬機視景軟件系統，攻克研發國產全動飛行模擬機（Full Flight Simulator，以下簡稱FFS）視景關鍵技術，以數字化助力國產全動飛行模擬機研制，加快推動國產全動飛行模擬機高質量發展。

未來，該系統將充分運用到全動飛行模擬機訓練中，進一步保障中國民航運行安全。

FFS可以替代真機進行民航飛行員訓練，是航空制造領域的高精尖技術裝備，可以逼真地模擬飛機的起飛、降落等各種飛行姿態和動作及特殊緊急情況，為飛行員提供最真實的訓練感受。

雙方將通過跨平臺編輯器CrossEditor，建立跨平臺、自主繪制、“所見即所得”的引擎流水線，并在過程中保證較高的安全性能以及導入導出能力。

PCG程序化內容生成技術，將為全動飛行模擬機打造復刻現實的大世界場景。自然區域地形、植被、道路、河流、石塊模型以及城鎮區域和建筑模型都會大規模程序化地自動生成，并填充到大世界場景中，讓飛行員看到一個高度擬真的世界。

同時，利用游戲技術打造的大世界場景里，可以模擬出實際飛行中所有可能會出現的突發情況，訓練飛行員獲得成熟的應對能力。

其中，游戲引擎超過12K的超高分辨率渲染能力，通過多機多GPU的分布式渲染，可以對大世界細節進行同步并行實時渲染，使各個細節快速超高精度生成，多機渲染精度可達到亞毫秒級；而動態光照和晝夜系統，還能讓大世界出現24小時晝夜變換；天氣系統則讓大世界出現降雨、降雪、冰雹、閃電等不同天氣現象。

02

打造有助于便利穿梭虛實空間的數字化身

騰訊游戲 X 新華社

2021年6月17日，神舟十二號3名航天員順利進駐天和核心艙之后，小諍第一時間發出報道《穿越空間站》并首次亮相，迅速引發業內外關注。

新華社數字記者小諍是騰訊游戲NExT Studios團隊與新華社媒體融合生產技術與系統國家重點實驗室共同打造的全球首位數字航天員。

基于自研的xFaceBuilder平臺，從模特與服裝等基本素材的掃描、重建，身體、頭發、服裝、配飾等的精細建模，到人臉綁定、動畫，NExT Studios團隊耗時共3個月時間，最終利用NExT自研動畫生產管線xMoCap，通過動作捕捉技術給小諍賦予了生命。

新華社團隊設計了整體形象、場景表現，并通過人工智能，賦予小諍聲音、智慧，還會讓小諍上知天文、下知地理。

△ 標準環境下定妝圖

△ 航天服單獨掃描

小諍的面部細節來自真人模特的掃描數據，8,192 x 8,192的高精度材質貼圖，配合面部肌肉運動制作的動態貼圖，讓小諍的皮膚色彩能夠在表情、光線變化時實時發生變化；為了增強角色真實感，更模擬了皮膚的透光與次表面反射效果，制作了精細的面部汗毛。

為了支持小諍豐富的面部表情系統，NExT 技術團隊先對模特各種表情進行掃描拍攝，建模師再局部調整刻畫細膩表情，最終形成5,000多個Blendshape的表情數據庫。換句話說，小諍擁有5000多種不一樣的微表情！

△ 精細的面部汗毛

△ Blendshape表情數據庫

為了模擬真實，NExT 技術團隊請了專業的發型師在模特頭發上模擬了真實發型效果，并通過掃描建模導入專業發型制作工具Xgen。全部頭發作為曲線緩存導入UE，既可以接入Groom實現實時動態效果，也可以采用離線結算實現影視級動態。

△ 頭發建模圖

143根骨骼，則是小諍行動自如的緣由，小諍的一只手便有40根骨骼控制變形。NExT 技術團隊通過服裝的動態表現使用離線解算實現動態效果，配合NExT自研的Poseblend插件制作Blendshapes修型 ，實現影視級動態效果。同時，NExT 技術團隊通過基于3A級標準的動捕動畫生產管線工具——xMoCap生產管線，通過動作捕捉技術將生命賦予給數字航天員。

在這些技術基礎上，小諍的聲音、語言、表情、動作都能被人工智能所驅動。通過人工智能和場景運用，小諍也可以不斷成長，走進任何場景。

03

打造有助于公共資源開放共享的數字資產

騰訊游戲 X 中國文物保護基金會

“云游長城”是由中國文物保護基金會和騰訊公益慈善基金會協同天津大學建筑學院、長城小站等眾多長城保護研究專業機構及社會團體共同打造的系列公益成果。

在“云游長城”微信小程序內，基于相關游戲技術打造的“數字長城”亮相，用戶通過手機就能在線“爬長城”和“修長城”。

通過照片掃描建模技術，實現了對喜峰口長城的毫米級測量，然后渲染了超過5萬張的海量素材，最終生成了超10億面片的超擬真數字模型；

△ 超10億面片的超擬真數字模型

騰訊自研的PCG生成技術，除了處理多達10億面片的長城墻體掃描資產，還在周圍山體“種植”了超過20萬棵樹，用戶可以 “一鏡到底”看到非常完整的自然環境；實時渲染和動態光照技術，用戶可以在里面移步換影，看到樹影婆娑，也可以感受早晨、中午、黃昏的美景變化；同時該產品還借鑒了游戲的操作模式和激勵機制，不管是雙輪盤的基本操作模式，還是攀登長城時的腳步音效，都讓用戶更能夠沉浸式體驗。

△ 數字長城“種植”超過20萬棵樹

△ 實時渲染、動態光照技術下的長城美景

云游戲技術，如果要將如此龐大的數字資產呈現給大眾，在現有技術條件下，大部分終端的本地存儲和渲染能力都達不到要求，因此研發團隊通過獨有的云游戲傳輸流控算法，確保在手機等移動端也能呈現3A級的觀看效果和交互體驗。這也是全球首次將云游戲技術應用于人類文化遺產保護。

△ 3A級的觀看效果

除了“數字長城”體驗外，用戶在“云游長城”小程序中，還可以通過答題等更多互動，了解到更多關于長城的相關信息與文化故事，小程序還鼓勵公眾通過“小紅花”助力文化遺產保護項目，將公眾線上參與轉化為線下切實的公益力量，讓更多人參與到中國的文化遺產保護事業之中。

在數字經濟和實體經濟逐漸進入更深的融合階段，游戲技術作為下一代互聯網底層技術，將會帶來更多的應用場景和社會影響作用，比如數字孿生城市、數字博物館等。

在未來，娛樂屬性或許只是游戲技術最表層的應用。

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資料及圖片來源 | 中國游戲產業研究院、NExT Studios、砍柴網、央廣網