沒有遊戲，還會有現如今的數字圖形技術嗎？

5月15日，SPARK 2023騰訊遊戲釋出會上，騰訊公司高階副總裁這樣說道：“在過去半個多世紀裡，遊戲與前沿科技一直處於一種緊密的“共生關係”之中。在廣大使用者不斷提升的體驗需求驅動下，遊戲總能及時地擁抱和應用最前沿的科技成果，反過來，遊戲也成為推動晶片、AI 等技術發展的強大驅動力。”


而自從今年年初，AIGC以雷霆萬鈞的姿態橫掃各行各業以來，遊戲行業當屬其中。在遊戲有望突破既有產業範疇，迎來“第三次擴容”的大背景下，也是時候和大家來聊聊“遊戲的真正價值”這個話題了。

眾所周知，數字科技能有現如今的發展，離不開各行各業的賦能推動，其中游戲產業無疑就是最引人矚目的分割槽之一，那麼在過去幾十年間，除了將半導體實驗室的尖端技術下放至民用市場之外，遊戲產業對於數字科技（尤其是圖形技術）的進步，還產生過何種影響？

離開了遊戲的推動，還會有現如今徹底改變“視覺體驗”概念認知的計算機圖形技術嗎？

高開高走的起源

自從“電子遊戲”這個概念誕生以來，“畫面質量”就成為了不可動搖的核心要素，“改善圖形技術”當仁不讓地成為了首席需求——倘若用編年史的格式來撰寫，起源的時間節點可以一路回溯到20世紀50年代之前，但考慮到電子管計算機時代的陳年舊事除了獵奇委實沒有太多參考價值，我們不妨轉換一下格式和節點，以紀事史的視角回到35年前，重溫一下那段並不陌生的計算機圖形技術演變史：


1997年，隨著以《電腦愛好者》為代表的民用計算機刊物逐漸暢銷，越來越多的消費者意識到，個人電腦並不是“昂貴而無用”的雞肋噱頭，哪怕不上網（當時的中國主流網際網路依舊停留在撥號modem時代，實際網速不超過30K），依舊可以透過各種應用軟體以及遊戲獲得遠超預期的樂趣——雖然動輒百元的盒裝遊戲售價令人望而卻步，但憑藉“取之有道”的熟稔套路，20世紀90年代末的中國PC玩家遊戲體驗，完全可以用一句“狂野多姿”來形容。

——也正因如此，以萬夫莫敵的姿態在1997年橫空出世的《雷神之錘2》，才會在極短的時間內出現在中國玩家的視野中，隨即引發的震撼，用“舉市皆驚”來描述也絲毫不為過：


儘管第一印象依舊是並不陌生的FPS，但迥異於之前的《德軍總部3D》和《毀滅戰士》，《雷神之錘2》呈現給我們的視覺印象，是史無前例的“完全3D化”——精緻（以當時標準來看）的3D多邊形淘汰了粗糙的2D畫素，3D light與lightmaps徹底將傳統的靜態照明逐出了市場，再加上五花八門、令人血脈噴張的各種操作（典型如火箭跳），“3D才是未來”的路徑思維，就這樣深深烙入了當時幾乎所有國內PC遊戲玩家的腦海當中；“3D顯示卡”這種在一年前儼然意義不明的魔幻硬體，才會在一夜間成為核心玩家與DIY狂熱者心馳神往的摯愛。

——之所以冠上“魔幻”這種形容詞，理由很簡單：公佈於1995年年末並於次年大規模上市的初代Voodoo顯示卡，是一款要價接近2000元人民幣、且必須搭配常規2D顯示卡才能工作的超高階配件；在那個節衣縮食攢一臺PC相容機都需要好幾個月甚至半年工資的時代，直接讓預算超支30%的“純3D顯示卡”，在國內基本只有最資深且沒結婚（……）的專業玩家（其中不乏媒體從業者），才能在第一時間率先體驗到這種震撼整個IT產業的新產品。


之所以發售於1996年的《雷神之錘》初代沒能在當年撼動（或曰驚嚇）國內玩家，“裝置普及率”自然是主因；然而，隨著3D化的浪潮在1997年席捲全球PC遊戲市場，諸如《古墓麗影2》《極品飛車2》和《橫掃千軍》乃至《時空遊俠》（勉強也算，畢竟6CD的容量挺唬人）一類全3D大作紛紛登場，再加上風起雲湧的3D顯示卡市場，我們終於開啟眼界逐漸向世界接軌，至此，彼時的中國PC玩家與3D遊戲的美麗新世界之間，只隔著一條簡明易懂的天塹：

預算上限。

在當時的3D顯示卡市場上，3dfx出品的Voodoo屬於效能與價格的獨一檔，但凡體驗過無不交口稱讚，但凡看過賬單無不叫苦連天——1996年盤踞2000元價格檔的Voodoo僅僅是個開始，1998年攻佔3000元價格檔位的Voodoo 2才是重頭戲，再加上這玩意自帶的SLI功能，可以說，從一開始起就沒把“高階以下”的受眾人群納入考量。


也正因如此，為數眾多的硬體廠商才會爭先恐後地入局消費級3D顯示卡市場，推出效能與價位各異的產品來滿足各種玩家的需求，在客觀上促進了“買3D顯示卡玩遊戲”消費習慣的成型——買不起Voodoo的低預算使用者，同樣可以選擇9685這種便宜貨來寬慰一下自己，載入速度慢歸慢，至少還能指揮《橫掃千軍》的3D大軍四處征討，這就夠了。

不僅如此，即便是某些“非原生3D”的經典遊戲，努力向3dfx引領的計算機圖形新技術靠攏，也是那個時代的大勢所趨，這方面最典型的例子無疑便是《暗黑破壞神2》：儘管乍看之下，這個解析度只有640×480的2D遊戲和Voodoo那一套扯不上半點干係，但只要是親歷過那個時代的玩家，應該都記得啟動根目錄下的某個test程式，切換過顯示模式再進入遊戲的滋味——視角和解析度都沒變，但那種猶如飛鳥俯視的透視效果，依舊能讓人清晰領略到3D化圖形技術改變遊戲體驗的震撼。


就這樣，在20世紀的最後5年，3D化遊戲的浪潮橫掃PC平臺，在全球範圍內有效推動了民用級3D顯示卡的普及發展，與“多媒體電腦”一併成為了深入人心的概念；而在20世紀的最後兩年，消費電子行業的一系列小事，成為21世紀的第一個10年，計算機圖形技術再次進化的預告：

1998年，為了對抗微軟在民用3D圖形工具領域的新佈局，矽谷圖形公司（Silicon Graphics Incorporated，SGI）整合了旗下子公司的資源，推出了一款兼顧專業使用者與民間愛好者需求的3D模型動畫創作軟體：

Maya。


隨後在1999年，一家位於美國加州的半導體公司總結了先前產品的經驗教訓，推出了一款昂貴但物有所值、同時兼顧專業人士與遊戲玩家需求的全新3D顯示卡，憑藉行之有效的市場宣傳以及名副其實的效能引數，一舉擊敗了開啟PC 3D遊戲時代的3dfx：

這款顯示卡便是著名的GeForce 256。這家後來居上的公司，叫NVIDIA。


同樣是在1999年，隨著民用3D顯示卡的裝機量不斷提升，加上寬頻網際網路的逐漸普及，一款全3D MMORPG，在當年第一季度正式上線：

沒錯，正是《無盡的任務（EverQuest）》。


變革的序曲正式奏響，民用裝置引領的計算機圖形技術進化潮流，迎來了全新的篇章。

羽翼漸豐的理念

不可否認，在“計算機圖形學”這個概念伴隨著Voodoo顯示卡來到我們面前時，大多數人最初的反應，幾乎都是手足無措：畢竟，由盧卡斯影業出品、號稱“單幀電影”的《The Road to Point Reyes》誕生於1983年，光是渲染就整整耗費了一個月的時間；而上映於1992年的《終結者2》，高達1億美元的製作費用一多半都花在了計算機生成的特效上——換言之，在20世紀90年代中期，“計算機圖形學＝動輒天文數字級別的專業裝置”已然深入人心，個人電腦也想玩票搞這個？開什麼玩笑。


然而現實就是如此黑色幽默，隨著3D遊戲在20世紀90年代後期帶動民用3D顯示卡迅速流行，幾乎在一夜之間，“計算機圖形學”就從高不可攀的實驗室專案變成了PC也能嚐鮮的新概念；隨著Maya以及3DS Max等個人3D建模軟體的流行，再加上Photoshop也趕上了這股PC效能提升的潮流，“個人電腦繪圖”很快就變得蔚然成風——這方面最直觀的體現，就在當時報刊亭裡熱賣的各種雜誌封面上：

從《電腦愛好者》到《大眾軟體》，隔三岔五就能看見各種光怪陸離的數字生成圖片刷榜霸屏，難看是真難看（當時的讀者來信沒少抱怨），但“計算機圖形學技術下放民間”屬於大勢所趨，也是不爭的事實。

就這樣，和曾經流行一時的五筆輸入法培訓一樣，進入21世紀之後，PC平臺的3D建模技術迅速成為了眾多電腦培訓班關注度最高的熱門科目，昂貴的3D顯示卡直接跳過了“玩物喪志”的刻板印象，一步到位成為了不折不扣的生產力工具；與此同時，伴隨著硬體發展不斷成長的全新3D遊戲，也為21世紀第一個十年的計算機圖形技術留下了讓人印象深刻的註解：


看啊，《魔獸世界》誕生了。

和口碑穩定但多少有些曲高和寡的《無盡的任務》不同，憑藉超人氣IP的影響力，上線於2004年的《魔獸世界》從一開始起就得到了全球玩家的高度關注，驚歎“這才是MMORPG”之餘，更有無數人感嘆硬體配置再次成為了左右遊戲體驗的核心要素——硬碟空間和記憶體容量自然不必多說，“顯示卡拖後腿、耽誤我拯救艾澤拉斯”的抱怨，最是在當時的大學校園流行一時。


平心而論，以2004年的PC硬體素質來看，當時的板載顯示卡即便和中高階獨顯還有明顯差距，應付一下市面主流3D遊戲已然是壓力不大（無非就是畫質低些）；然而隨著《魔獸世界》登場，局面頓時大不一樣起來——但凡是體驗過滿畫質多人副本的WOWer，無不將“節衣縮食換顯示卡”變成了自己優先順序最高的攢錢目標，搭載了6600GT顯示卡的高配PC，成為了當時大學校園關注度最高的硬體之一，更有甚者直接在宿舍開展了計時租賃業務，即便是有“限電”這個制約，至多半年回本的故事，依舊在當年屢見不鮮。

與此同時，對於不喜歡網遊的PC玩家來說，21世紀的第一個十年，徹底重新整理我們對3D遊戲概念認知的單機作品，同樣是屢見不鮮——這方面最典型的代表作，無疑就是《半條命2》。


雖然發售時間同樣是在2004年，但和降低特效忍一忍總能玩的《魔獸世界》不同，硬體配置不夠還要硬上《半條命2》的後果，除了自討苦吃別無他想：對於很多沒有經歷過《雷神之錘2》洗禮的玩家來說，《半條命2》算是給我們補上了一課，一堂關於“3D眩暈”的必修課。


從技術角度來看，啟用了Source引擎的《半條命2》，無疑在臨場感與代入感方面達到了前所未見的新境界，無論是光影、材質還是物理互動效果，都讓當年的玩家深深感嘆“這才是3D遊戲本應具備的面貌”；然而，超越時代的畫面與互動表現，與之相匹配的硬體顯然是不可或缺的——強行用集顯體驗這款遊戲的話，最直接的後果就是在極不穩定的幀數影響下，迥異於常規FPS的FOV，直接將我們拖進“3D眩暈”的深淵無法自拔。

直到今天，依舊有無數這段體驗過這番滋味的親歷者對《半條命2》心有餘悸，“超越常識範疇的計算機圖形技術”，就這樣透過日新月異的遊戲畫面逐步深入人心，逐步重新整理了我們對半導體硬體迭代效率的認知。

就這樣，在21世紀的第一個十年，摩爾定律成為了PC行業產品迭代的核心驅動力——究其原因，欣欣向榮的電子遊戲行業無疑起到了不可替代的功用。

這並不是全部。在隨後的十年當中，效能提升量變引發質變的個人電腦，再一次將計算機圖形技術乃至整個半導體行業提升到了“未曾設想的層級”之上，真正的好戲，現在才剛剛開始。

不僅僅是遊戲

在過去的二十年間，摩爾定律究竟發揮過多少作用？看看我們的顯示卡迭代，答案一目瞭然：

1999年登場的GeForce 256顯示卡，採用了0.22微米制程，整合了2300萬個電晶體，標配32MB SDRAM視訊記憶體；而在2008年發售的9800 GTX+顯示卡當中，晶片製程已經提升到了65奈米，電晶體整合數達到了7.54億，512MB的GDDR3視訊記憶體已是標配；在此之後，2015年登場的GeForce GTX TITAN X除了擁有超過80億的電晶體整合量，諸如28奈米制程、GDDR5視訊記憶體等等配置引數更是直到今天依舊沒有完全退市——可以說，顯示卡的進步，代表了這個摩爾定律風起雲湧的時代，而在這一切的背後，赫然挺立的正是遊戲這個不可動搖的第一推動力。


不僅如此，在顯示卡之外的領域，這些進化程度日新月異的半導體技術，更是對整個計算機產業帶來了難以磨滅的影響——舉個最直觀的例子，出版於2006年的《三體》，有過這麼一段描寫：

一次，汪淼在樓上無意中從半開的房門向裡瞥了一眼，看到一個令人驚奇的東西：一臺hp小型機。他不會看錯的，因為這臺裝置與他工作的超導研究中心那臺一樣，黑灰色機箱，是四年前出品的RX8620。把這臺價值上百萬的裝置放在家裡似乎很奇怪，魏成每天一個人守著它到底在幹什麼？


“上百萬人民幣一臺的小型機”，聽上去確實挺唬人，然而，拋開專用程式（畢竟支援的指令集不一樣）不提，單論硬體效能的話，2023年的主流PC（也就是微型計算機）絲毫不落下風——從CPU（13代酷睿或者執行緒撕裂者都行）到記憶體（甚至不用DDR5出場）再到硬碟（固態硬碟，時代變了，大人）皆是如此，摩爾定律就是恐怖如斯，不可不品鑑。

正所謂量變引發質變，事態進展到這一步，遊戲行業迎來的進化，自然也和之前十年的進展不可同日而語——2012年的《孤島驚魂3》和《榮耀戰魂》以及2015年的《巫師3：狂獵》，開始讓NVIDIA PhysX、AMD TressFX以及NVIDIA HairWorks等技術逐步邁向公眾視野，隨著PC硬體效能的不斷提升，2016年的時候，面向C端市場的實用型VR裝置終於上市發售，屬於計算機圖形學的新世代，正式降臨在我們所有人的面前。


從平面顯示器上的2D畫素寫意圖形，到全景顯示裝置上的3D多邊形寫實畫面，僅僅過去20年，那些曾幾何時屬於科幻情節的想象就已經化作了現實——並且這依舊不是全部，在過去的十年間，來自遊戲產業的技術反哺，與“不僅僅是好看”的計算機圖形技術相互融合，在遊戲以外的領域，呈現出了前所未見的新局面：

藉由來自遊戲產業的技術和經驗，從事計算機圖形學專業研究的技術人員，有效提升了機器視覺與現實大資料的處理效率和準確度，間接帶動了諸如人臉識別和自然語言處理等技術的落地；與此同時，高速發展的GPU技術，也讓利用神經網路模擬人類大腦處理模式的深度學習技術走向了實用化——之所以自動駕駛技術能在過去幾年成為科技創新行業的新焦點，追根溯源，顯示卡GPU技術的飛速發展，以及相關廠商在深度學習AI訓練領域的持續投入，無疑是功不可沒。


綜上所述，許多現如今給我們現代生活帶來巨大便利的新技術和新服務，例如不用帶鑰匙刷臉就能開啟的智慧鎖，無需速記直接音訊轉文字的錄音筆，極大提升生活便捷度的指紋識別，乃至逐漸走向實用化的智慧載具，都離不開摩爾定律與計算機圖形學技術的發展——而在這一切的背後，推動這項技術從實驗室走向產業化的關鍵驅動力，遊戲始終佔有一席之地。

可以說，沒有遊戲，不僅意味著不會有現如今的計算機圖形技術，甚至連計算機本身的發展迭代也要大受影響——而這種奇妙的局面，其實早在計算機這個概念誕生的黎明階段，就已經悄然形成了定勢。

不可或缺的遊戲

早在積體電路這個概念誕生之前，在那個計算機運算單元完全由真空電子管構成的時代，“遊戲”就已經在這些動輒數噸的裝置上綻放開來：1952年，劍橋大學的博士生Alexander Douglas發揮靈感，利用母校的EDSAC計算機設計了一款OXO（井字棋）遊戲；儘管操作體驗與視覺畫面堪稱原生態十足，但作為“最小化可行產品”帶來的純粹的遊戲樂趣，依舊讓當時的劍橋大學生樂此不疲——至此，由電子遊戲引領的IT資訊時代，就這樣拉開了序幕。


不僅如此，在隨後的半個世紀裡，整個計算機乃至資訊科技行業的每一次發展迭代，電子遊戲都扮演過不可或缺的重要角色：

早在20世紀80年代，在“網際網路”這個概念尚未誕生、“計算機網路”依舊由阿帕網（ARPANET）定義的時代，網路遊戲就開始在當時的大學校園流行一時；隨後在90年代初期的AOL（美國線上）網路服務上，更出現了《無冬之夜》（沒錯就是Neverwinter Nights，但開發商並不是BioWare）這種直到今天依舊沒有被人遺忘的DND線上遊戲——正是在這些粗糙但生機勃勃的早期遊戲作品，讓一代代年輕人直觀感受到了數字裝置真正的樂趣，為IT行業的進一步發展，培養了數量極其可觀的生力軍。


事實上，也正是這群透過電子遊戲對計算機產生興趣的年輕人，在進入職場之後逐步將自己的興趣轉變為事業，最終才催生出了現如今的IT行業——這正是全球資訊IT產業的基本發展規則之一，從矽谷到伯明翰，概莫能外。

綜上所述，不僅僅是圖形技術領域，在電子資訊科技的每一個“攸關使用者體驗”的關鍵節點上，遊戲都發揮過遠超行業預期的功效——沒有電子遊戲，就不會有現如今的數字化產業，過去的50年如此，在可以預期的未來，同樣亦不例外。


原文：https://mp.weixin.qq.com/s/u270QN4D3Kgp-JsXqNvCKw