微軟黑科技如何加速遊戲開發,讀這篇就夠了

微軟技術棧 發表於 2022-12-01
遊戲開發 微軟

2022邁入尾聲,遊戲產業這場凜冽的寒風比想象中更為持久與刺骨。

一邊是投入的縮減,一邊是玩家攀升的要求。“既要又要還要”成為遊戲製作人的高頻句型。在緊預算與精製作的矛盾面前,遊戲產業工業化的必要性再次被驗證。如何把更多的精力投注到創意和玩法上,如何利用尖端技術來節省人工,如何強化內部協同提升效率,都是這道事半功倍必答題的解題思路。

11月25日,Microsoft Game Dev Day 將圍繞遊戲產業的垂直需求,拆解降本增效、事半功倍的方法論。不過,在此之前,先來用3個方向一瞥微軟「黑科技」帶給遊戲工作室的新可能。

第一式:智慧三維圖形,仗“易”突圍

遊戲發展至今天,從二維到三維,從480P進展到4K、乃至於8K,全球遊戲企業針對畫質進行極致“內卷”。讓遊戲角色每一根毛髮、每一個毛孔都清晰可見,似乎已經成為精品主機遊戲的標配。當遊戲畫質已經“卷”到了“瓶頸”,遊戲企業應該如何突圍?提升三維圖形生產效率不失為一個方向。

然而,三維畫面製作可謂是遊戲開發中最為燒錢的專案:操作難度拉滿的造型軟體、昂貴的動態捕捉裝置、大量不可替代的手工勞動……動輒一個畫面耗費百萬,高專業人才集中度、高手工勞動強度換來的精緻三維資產卻難以複用於其他專案。微軟亞洲研究院網路圖形組基於深度神經學習網路為遊戲畫面製作探索出三個“新方向”:

基於深度學習的新表達

傳統遊戲圖形制作對於物理世界有著極高的依賴,需要精細的三維形狀、明確的材質紋理以及複雜光線追蹤實現的真實感繪製。微軟亞洲研究院基於深度神經網路,只需簡單的手機、單反相機等裝置“掃描”真實世界物體,即可生成真實三維物體的可渲染的數字克隆。

透過結合物體三維粗略幾何形狀,與深度神經網路生成的抽象材質貼圖,這一表達便可還原物體的精細幾何,材質與紋理。在數字智慧的加持之下,影像能夠支援任意光照與視點下的繪製以還原影像真實感,重現物體所有光影細節

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▲ 深度神經網路呈現不同光影下材質質感

基於深度學習的新演算法

當遊戲畫質捲到瓶頸,玩家對於畫面解析度要求越來越高,同時對繪製結果中的鋸齒走樣、“拖影”等瑕疵的容忍度越來越低。微軟亞洲研究院提出了用於實時繪製的抗鋸齒與超解析度的神經網路解決方案,和已有基於神經網路的黑盒方案不同,這一方案透過將任務分為分類與影像合成兩步,在分類網路(Classification Network)與 合成網路(Composition Network)這兩步神經網路的實時演算法幫助下,透過歷史幀資訊,來識別當前幀畫面中的鋸齒區域與拖影區域,並予以分別的有效處理,實現每一幀質量的實時最佳化與解析度的提升。這一演算法允許開發者將神經網路演算法與傳統演算法進行結合,實現不同的質量與效能的折衷,從而可以支援不同的遊戲平臺。

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▲ 神經網路最佳化前後對比

基於深度學習的新工具

「工具」是遊戲工業化路徑上不可或缺的一環。微軟亞洲研究院正在研究如何讓演算法基於照片自動生成高度真實的三維虛擬人臉,支援任意視角的展示,併產生使用者所需要的表情。這一技術有望解決在圖形生產中,由於三維資料不足而導致的人工智慧演算法無法有效應用的瓶頸問題,使得基於人工智慧的三維內容生成能夠像圖片、影片生成技術一樣,得到快速發展,並早日成為可能。

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▲ 演算法生成的三維貓咪影像

第二式:智慧語音,仗“情”突圍

手機上的智慧語音助手面世十餘年,依舊常常被詬病為“人工智障”。如今,微軟人工智慧語音服務為遊戲開發者提供語音轉文字 (STT)、文字轉語音 (TTS)、說話人識別語音翻譯四大模組功能,助力打造更為“聲臨其境”的遊戲體驗。

相較於普遍認知中智慧語音的“冷冰冰”,微軟的智慧語音已經學會了人類豐富、細膩的情感,並掌握了跨越147個語言區域共計449種音色,並實現48kHz高保真音質。想象一下,未來基於這項服務開發的遊戲不僅可以最佳化繁複的人工配音例如利用AI來輔助後期內容修改,更重要的是能夠在保持角色音色一致的前提下,用語言遷移的能力把人工配音語言輕鬆轉化為更多種語言,助力遊戲出海提升不同市場玩家的遊戲體驗。更重要的是,遊戲開發者可以根據需求在微軟訂製專屬的智慧音色,包括對遊戲音色中豐富的情感表達進行深度神經網路學習和預測,打造更具品牌標誌性的音色

為了提升遊戲體驗,微軟人工智慧語音服務讓遊戲語音不再侷限於“預錄製”。過去的遊戲語音面對不同玩家花樣百出的遊戲 ID 只能選擇“視而不見”。如今在遊戲中,NPC 可以自然地在對話中念出你的“名字”,這才是真正的沉浸式體驗。

除此之外,面對網路遊戲的全球化浪潮,微軟人工智慧語音服務也將打破不同地區玩家之間的交流壁壘。在遊戲《盜賊之海》中,玩家的交流語音將實時轉化為字幕。如果玩家開啟翻譯功能,這些字幕還將適配玩家的語言設定,幫助玩家在語言不通的情況下也能在對戰中與隊友實時溝通遊戲戰術。

第三式:雲端開發,仗“速”突圍

在這個追求生產效率的年代,遊戲工業化道路上也越來越追求降低遊戲開發成本,提升開發速度。雲端開發成為遊戲企業提升開發競爭力的新正規化。

微軟 Azure 提供的遊戲開發虛擬機器,讓遊戲開發者們無需購置複雜硬體設施,也無需花費大量時間配置遊戲開發的常用工具。只需開啟這臺虛擬機器,就可立即使用預先安裝好的遊戲開發相關元件和工具。微軟還將定期對其進行更新,保障開發者們的生產效率。

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▲ Azure預安裝的遊戲開發軟體及工具

工具齊全,效能也絕不拉胯。Game Dev VM 遊戲開發虛擬機器底層的 GPU 成為遊戲開發效能及效率的終極放大器。目前 Azure 為每個 GPU 提供了幾乎 2 倍的計算吞吐量,並可近似線性擴充套件到數千個 GPU。這樣下來,Azure 比其他雲更具成本效益,每美元可提供高達 2 倍的效能

基於 Game Dev VM 的 Simplygon 可以在雲端快速最佳化大規模遊戲素材,讓開發者能夠將時間和精力集中在構建優質遊戲上。自2005年問世以來,Simplygon 一直是 3D 最佳化領域的金標準,已經應用在450部遊戲大作的開發中,幫助3A大作進行超大規模環境渲染,減少 3D 內容生成的時間和成本。

還想了解 Azure 上開發工具的更多詳細用例?除了雲端開發,微軟 Azure 還有哪四大招數幫助遊戲降本增效?Xbox 和 Windows Store 為遊戲企業帶來怎樣的全新盈利生態?

2022年11月25日,快來參加 Game Dev Day-降本增效專題線上直播。現場還將釋出 Azure + Xbox 遊戲出海加速計劃,結合中國和全球當下的遊戲行業挑戰及趨勢,整合微軟遊戲生態資源,加速中國遊戲出海的成功!

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