盛大游戏技术总监徐峥：Unity引擎使用的三种方式

在5月13日Unite 2017 案例分享专场上，盛大游戏技术总监徐峥分享了使用Unity引擎的三种方式，以下为详细内容：

大家好，我先简单介绍一下我自己，我是盛大游戏的技术总监徐峥。我今天想分享的主题是经典、现代、未来，盛大游戏使用Unity引擎的三种方式。因为我们也做了很多Unity的项目，做的时候也发掘了不同的方式，希望能跟大家分享一下。

经典，Unity传统的前向渲染开发经验，这也是当前移动游戏市场最常用的一种渲染的方式。盛大游戏有多款游戏使用了Unity的标准前向渲染，例如已经上市的龙之谷手游。前向渲染模式不会有太多的后处理，主要就是靠美术素材的质量。前向渲染比较容易或支持高分辨率，目前终端设备上跑1080P或者跑2K都没有问题，这个画面可以做的很精致。前向渲染对硬件要求比较低，经过优化，我们一般能够支持市面上95%以上的设备，而且设备的耗电和发热情况都比较可控。综合来说，前向渲染模式还是目前主流的一个游戏渲染方式，能很好地兼顾效果、兼容性、耗电以及发热等各方面。

下面分享一下场景优化的经验，我们都必须使用批次处理，如果不加控制的话，一个典型的场景，很容易达到500批次以上，而使用Batch，可能只有一百批次上下。我们之前一款作品在使用Unity4的时候，发现使用静态批次会导致场景储存的空间大大增加，所以建议是使用动态的Bacth，Unity5上这个问题得到很大的解决，但是总体来说，动态Bacth的灵活性一些，场景Bacth控制一下范围，这样在剪裁的时候，有更好的效果。

场景效果，HDR的lightmap，这个在PC端可以正常使用，但是在Unity的时候，在移动版会失效，移动版的lightmap使用的颜色会失真，绿色会偏黄，所以我们修改lightmap在解压版上的函数，使这个正确，对比度也更加明显，使场景效果更加饱和。而真实水面效果，大家可以看到，就主要有三个技术方面，一个是扰动折射，Unity这个realistic比较费，是从内存到显存，再从显存到内存。高光来说就是使用法线贴图的动画，模拟水的移动。岸边深度，如果使用Unity的CameraDepthTexture，需要将每一个场景不透明物件渲染2次，因此我们使用了自己的渲染管线，在渲染不透明物体的颜色buffer的同时得到一个自定义DepthTextuer，用于深度渲染

同屏大角色处理和角色特效，这是我们经常遇到的问题。移动游戏主要是使用CPO产品，所以带动化的物体，定点数量还是需要控制的，另外角色的骨骼数大家都知道，要控制。此外的话有一些小窍门，比如说角色过多的时候，非主要角色可以以不要逐帧渲染，例如除了逐月周围圈的角色之外，离角色远一点可以两帧转型一次，再远一点可以三帧转型一次，因为远的角色看的并不是很清楚。如果是斜45度，所谓的2.5D的视角游戏不太合适，因为在边缘的时候看到人一卡一卡也很难受。这个要担心一点，如果动画当中和逻辑计算相关联的帧的话，不更新动画可能会导致逻辑异常，会碰到这样的问题。

特效的Drawcall很高，没有策划之前，这个Drawcall能达到两千以上，这样使高端设备和低端设备跑的速度一模一样。因此我们想了一些办法，就是比如说我们在特效李建两个节点，一个结点下面挂的必须显示的内容，另外一个节点是特效锦上添花的内容。可以关闭第二个节点下的特效，看主要特效就可以了。另外为了低配机考虑开发，根据机器配备的情况不同，开关不同的效果。

这是使用当中遇到的问题，就是安卓机都知道，必须使用ETC，Unity的ETC编码器虽然速度比较快，但是效果真的很差。我们实际做了对比，和一些比较好的ETC做比较，Unity现在使用的ETC编码器会产生大量的色接，清晰度也很差。我们很多时候发现UI的效果不好，最后发现都是转成ETC的效果不好。特别是我们有的时候，模型在感觉很好，已经做了很多，但是在游戏里面反而看不到这个感觉，最后发现也是转成ETC的时候损失过大。这个后面可以说到，如果有Unity源代码的话还是替换掉当前使用的ETC编码器，Unity使用编码器是最早版本的编码器，我不知道为什么一直没有升级。如果有可能的话，也可以考虑直接使用ETC2，或者ATC会好一些。

性能优化，就是避免使用Alphatest，这个大家很清楚，尽量用模型来做，特别在低配的环境，这个消耗可能高很多。目前的手机分辨率很高，720P、1080P，因此可以适当考虑增加面数，减少后处理。现在主流手机其实对面数并不是很敏感。削减PS的指令数，部分计算转移到VS，不透明的物体从前往后渲染，总是被遮挡的物体，渲染次序可以尽量排在后面。我们要注意前面提到的，动画中联动逻辑的问题，所以总体来说不是很建议在动画当中打逻辑帧的操作方式。

内存来说，第一个就是建议适当地削减采样率，如果使用3D用单声道就可以了。纹理之前说了，安卓ETC、IOS（PVRTC），安卓都是用ETC1。如果硬件要求，你这个项目不是要求跑在很低端的设备上的时候，可以考虑用ETC2，内存有很大的节省，这个不用直接PNG，在内存里面会日方。使用对方池内存回收池，这个也是常规内容。模型压缩，这个省不了太多，动作压缩，动作压缩是很有效减少内存的方式。但是参数要反复试一下。有几次动作压缩之后，发现角色在原地抖，这个还是要小心一些。

下面介绍一下现代次世代延迟渲染管线常识，以及VR的一些尝试。为什么想投入VR研发，因为现在VR游戏市场上即将进入高速发展。VR游戏市场，相对的产业形态初具规模，产业链逐步完善，硬件也在逐渐普及，全球VR的业务也在逐步增加，预计到2020年，会在150亿美元左右。在技术发展、用户需求、媒体报道、资本认同等各种因素的共同作用下，VR可能会成为未来的一个趋势。这是一个市场预估，可能2020年VR游戏市场可能会达到150亿美元的规模。为什么选择VR游戏，目前VR游戏还是网民最期待的VR内容，但老实说，我们并不认为这个调查完全客观或者准确。我们判断可能初期还是VR视频或者VR直播成为一个短期的爆点。恩所以我们做了这个项目传奇世界，然后再现传奇世界的热血屠魔的经验。这是HTC的版本，有3种武器，包括多种作战技巧完整的教学环节，一个完整的藏经洞的关卡，同时支持中文和英文，最早的版本只支持中文，上线被无数卖家骂，评分直接被调整了。

下面简单分析一下渲染管线的选择，前向渲染就是前面说最简单无深度的模式，不能在真正意义上支持景深、3S之类，这个是指还是有方式支持SSAO，但是这个支持是近似的方式，不能算是完全正确的方式。延迟光照，渲染两遍场景，批次大幅度增加，只支持部分后处理效果，延迟着色，批次与延迟光照是比较接近的，但是能支持所有的处理效果。但是它的问题就是基础开销比较大，因为要算贴图，简单效果下的渲染速度是低于前向渲染的，但是复杂后处理效果下的渲染效果是大大高于前向渲染的，所以大家可以看出来，延迟光照没有特别大的意义，所以我们一般选择就是要不要前向渲染，要不要延迟着色。

这是一个决策，就是PC平台硬件的瓶颈比较少，我们做HTC的平台，所以当然选择延迟渲染的模式，移动平台不追求极限画质，建议选择前向渲染模式，在大部分中低配设备上快很多，也比较容易控制游戏设备的热量。移动平台如果追求极端的，接近端游的次世代画质，建议选择延迟渲染模式，在后处理较为复杂的情况，延迟渲染的效果要优于前向渲染。要注意移动设备分辨率的影响，渲染分辨率对速度是线性影响，在低配机器跟不上的情况下，我们720P是比较现实的问题，不像前向渲染开2K在目前的主流机器上都能支持的。我们可以考虑使用720P做一些处理，然后UI能够使用，比如1080P的高分辨率，大家最终效果会感觉UI比较精致，画面其实看不出特别明显的区别。另外建议给低配机写一掉前向渲染的管线，否则产品经理迟早要来找你，一旦上线之后，会发现有20%的设备不能支持，总是要找你再做开发。

移动平台选择延迟渲染是可以开发，我们使用的光明勇士就是用的这种技术，这种自投影的感觉，全阴影的感觉，SSAO的感觉是一眼能看出区别，大家想看的话，可以在5楼的展区看到。我们这个游戏选择的因为是HTC的PC平台，选择也是延迟渲染，是一种次世代的画面表现，动态光源的数量可以体现，然后更好地展现场景氛围，突出VR的场景感特点。

延迟渲染下是没办法开MXAA，是FXAA，这个效果差不多。PBR，PBR是现在延迟渲染的重要技术，PBR材质可以极大提审渲染对象的真实质感，极大改变早期次世代带来的塑料皮的感觉，这是我们使用的一个实际效果图，可以看第一版用的传统次世代，就是感觉要不身上没有反光，有反光是一个塑料皮，就用了现在的方式，会显得真实很多。

PBR的一些TIPS，并不是上了PBR会比之前的效果好，用不好，还不如以前的塑料皮，老板会问你花了那么多外包费，做的到那儿去，PBR是光照的方式，但是出好效果，程序和美术要花时间调试，如果之前没有做到这个流程，切到这个流程准备一些时间，让美术和程序熟悉这个流程。PBR需要调整美术的制作流程，需要说服美术师和外包团队做这个盖中，我们美术师很希望使用这个设备，但是我们的外包团队并不会使用这个工具，所以最后实际上我们是美术设计师直接去外包公司做了很多的培训。PBR并不会大幅度增加硬件开销，PC平台上这种开销可以忽略不计，移动平台也是可以接受。Unity标准的PBR还是比较费的。总体来说，PBR是成本不高，不管是制作成本，都没有很高，但是质量提升很多的技术，还是建议大家如果做新一代的，不管是端游也好，手游也好，可以考虑使用这个技术。这是一个自投影的效果，景深，主要是处理远景和天空的一个融合，强调一下近景。

这个BehaviorTree可以实现复杂怪物逻辑，这个组件我们用下来还是比较方便，是一个Unity的第三方组件，价格很便宜，性价比还是很高的。传统游戏，VR可以用控制器来攻击对象，要用动画表现结合的方式，通过玩家真实反馈，来打击。我们发现在VR当中，其实讲述故事的方式有很大的区别。在VR下要结合情景、语音、文字多维度渗透的讲解故事背景，在VR下的话，玩家的沉浸感的确会更高，有自己故事参与者的感觉。但是也要注意VR里游戏玩家的注意力很容易分散。因此就要求剧情设计者尽量多纬度展开剧情，如果发现玩家不在你看你希望看的东西，你要不断提醒你，哪怕略微强硬的提醒，就是提醒玩家现在在故事中，马上把头转回来。

VR的引导其实也是，首先VR的引导UI要设置在游戏世界中，VR中尽量不要使用屏幕固定端，引导UI不要随着玩家视角的移动而消失，原因和上面描述是一样，玩家的注意力很可能分散在你没有注意的方向。引导多次冲陷，引导UI加入适当的动态，不断提醒玩家来看我，引导UI和场景分离要分离一些，不要做的很融入场景。

遇到的问题，手臂，这个可能是VR游戏的经典问题。为了更好地展现人物的代入感、沉浸感，肯定希望我是有手，因为我已经没有身体，如果连手都没有就太假，所以尝试使用模拟关节，但是多次尝试没有得到很好的介入。今年在刚刚举行的美国GDC上，看了有一些公司做了VR当中模拟手臂的运算，他们的Demo实际演示出来效果还是不错，但是实际操作的话，发现还是有很多问题，很多时候你会做出匪夷所思的动作出来。目前来看，这个传感器太少，纯粹只靠手上的两个传感器模拟不出手臂，包括小臂、手腕效果还不好，目前只有考虑只有一个手套，这不是一个完美的解决方式。

这是一个小窍门，就是发挥VR设备的特点，让玩家多出点汗，VR位置追踪器重新利用起来，让玩家闪避增加游戏的多样性，让玩家体验VR游戏不同的魅力。但是不要太过分，这个游戏本来考虑让玩家跳跃躲避，但是最后发现，普遍感受不太好，女生说跳不起来。同时下蹲之类的操作，你偶尔来一下，让用户有新鲜感就可以了，每次都这样打，就很困难。体验时间比较长的VR游戏，是真正希望能够卖出去体验一个小时两个小时的VR游戏还是控制一下玩家的紧张感，最终玩家还是喜欢坐着玩游戏，这一点PS游戏还是很聪明，大部分PS游戏还是坐着玩，现在主要游戏都是坐着玩的模式。让玩家一直站着二三十分钟其实已经很累了。

下面提到另一个问题就是真实打击反馈，VR中玩家可以从任何角度攻击怪物，期望能够使怪物正确的根据玩家的打击方向做一个出一个反应。我们初步尝试就是说，使用这种Ragdoll系统，优点就是使用物理引擎跟玩家的挥砍是很真实的反馈，缺点可能很真实，但是不好看，要调到既符合物理，又好看，可能要很多很多的积累。最后我们还是使用了多个角度，多个纬度的预设的手机动作，结合动作碰撞检测实现的。实际的感受还是不错的。

移动，这个是VR当中的一个经典问题，定点战斗玩家会抱怨太枯燥了，就一直让我定点在那儿，一旦移动战斗就有眩晕感。比如说我基本上不太晕，我可以接受比较快速的移动，但是在很多时候，我觉得移动的比较慢，没有任何眩晕感的时候，给别的玩家玩的时候有很强的呕吐感。现在注意的事项就是稳定在90帧在PC平台，移动平台60帧，尽量动的慢一点。你可以远景不动，可以近景不动，就是相对近一些，大家可以看到现在有很多VR游戏是使用载具模式，要保持近景不动，这样的话眩晕感会少很多。

这是我们研发传奇世界VR的一些收获，就是VR游戏不同于传统游戏，不要使用传统的UI，UI放到3D世界中。谨记VR中的Camera不可控制的，玩家的眼睛就是相机，不是你想看什么就是什么。VR游戏对性能要求极高，性能分析要贯穿整个项目的开发周期。第四电也是和每个人讨论下面反馈的点，我们经过测试是有道理，如果做不到稳定的90，可以考虑用60、45的。大多数情况下，稳定的低FPS比不稳定的高FPS要好，如果只能做低fps，那就老实一点，如果45度的晕的那真的是不行。

VR的叙事引导方式和普通游戏有区别，还是多维度引导玩家。最后一点也是在选开发题材的时候发现的问题，还是要选团队擅长的路线与方法，因为现在做VR基本都是从以前从端游，做手游转移过来，如果进入这个领域，觉得原来的是不适合VR，可能做一个新游戏类型，这个时候一定慎重。进入一个不熟悉游戏类型的市场，最终可能发现你花了80%的时间在做这种游戏类型，而不是在做VR。

下面来提一下未来，就是使用Unity开发移动VR游戏的一个尝试。为什么是移动VR游戏？从PCVR到移动VR，谷歌一直推动VR的标准化，VR视频直播日益成熟。谷歌的Daydream平台不管是软件还是硬件都相对成熟，这也是一个标准。意味着三星HTC都会推出符合这个标准的硬件。然后谷歌这个平台是配置了手柄，以前三星是没有标配手柄，要操作在眼镜旁边按键，这个没有做游戏，当时用眼睛的视点做选择，这种方式只能做解决，没有办法做重度的东西。VR视频预计成为杀手级的应用，大家有兴趣可以在三星的VR平台上看MBV的VR转播，现在机位有一些缺陷，但是效果很震撼，我们觉得VR视频可能是一个杀手级的应用。

这是VR硬件的一个销量预估，我们可以看到，移动VR这是美国的情况，移动VR是在2016年底在280万台左右，比整个加起来的量还很大，在中国这个差距更大，中国包括小米、华为、暴风影音VR眼镜市场销量很大，大家在淘宝应该可以看到很多的VR眼镜的广告。

移动VR的一个发展预估，VR产品将在视频应用的拉动下，随用户手机的换代而逐步成为主流。2017年移动VR市场增长比较快，三星宣布了GearVR的量已经有500万台，观看VR视频超过100万小时，HTC、三星、华为、小米等作为合作伙伴将陆续推出符合谷歌标准的VR手机。2018年移动VR市场将有更明显的成长，形成一定规模。随着用户逐渐换手机之后，符合VR标准的手机装机量将进一步提升。使用符合VR标准手机的用户在欣赏VR视频之后，会形成一定的带动效应，进一步加速移动VR游戏的普及。特定类型的VR游戏，我们认为是具备长期商业潜力的，通过HTCPSVR的实验性产品验证，可以总结出VR有一定魅力的。但是只有一些特定类型的游戏才能发挥VR的独特魅力，并不是所有游戏都有发展潜力的。

移动VR和PCVR的一个对比。移动VR的价格很便宜，可能两三百块钱可以获得，更容易普及，当前的装机量高很多。但是移动VR的性能较弱，对优化要求更高。移动VR设备目前没有这种RoomScale的动作追踪器，游戏模式和Pcvr还是有差别，移动VR输入设备有限，对玩家的限制比较多，这个手柄只有少量按键。大家玩过HTC的手柄，有很多按键，实际开发过程当中，真正能用的按键其实很少，有很多按键你如果设计出来，玩家会觉得是反人类设计，要不根本按不到，要不就是很容易误触。

移动VR的探索，选产管线选择，这个和之前讨论的其实差不多，就结论来看，目前移动VR市场可能你只能选择前向渲染，延迟渲染在目前的最高端手机只能跑720P左右，做移动VR是不现实的。

移动VR的开发探索，性能指标和桌面VR相比性能还是有很大的差距。当前移动VR设备，维持以下的规格一般可以达到比较高的帧数，就是同屏面数100K面以下，同屏的DrawCall维持在100以下，使用较为简单的Shader，避免使用负责的后处理效果，避免使用实时摄影。控制总面数，避免使用较为复杂的模型，尽量LOD，如果要绘制一个实时的角色阴影，建议使用一个简化的模型。

比如Unity自带的性能开销还是很大，建议谨慎使用，用一个简化版比较少，也希望简化掉不需要的计算流程，就是基本上Unity的标准材质，虽然都能实现这个效果，但是毕竟是一个通用的处理流程，需要根据你自己项目的需求去简化。直接使用的话，性能都有一些问题。尽量使用统一的Shader合并贴图。避免使用额外的后处理，后处理过多消耗很大，后处理成本和分辨率成正比，目前如果你使用2K屏，后处理成本很大，所以要尽量减少后处理的复杂度，这是一个权衡，如果要上后处理，只有降分辨率，但是大家知道VR屏幕离玩家的眼睛很近，现在甚至在2K屏幕上都能明显看到，所以对VR来说，高分辨率还是很有必要，在目前来看，只有这样的效果。 要避免使用适适应。PBR，移动平台也使用了这个PBR，Unity的标准还是自己改写一下，不要到处都使用，就是地表之类的大面积物体要谨慎使用。水面就是基于Unity自带的面进行修改。但是我发现，之前给移动游戏写好的水面算法在VR是有问题，要根据VR的模式重新做水面反射的功能。波浪效果，机遇深度的透明度调整，对于近海和远海对天空颜色反射比例不同，要分别控制，比较符合美术的需求。

移动平台上的一个景深实现，景深效果在移动VR上消化是比较大的，因为毕竟是移动VR用的前向渲染，每一个物体，要写如Depthtexture要增加很大的开销。你要考虑严格控制写入这个物体数量，以最小的性能开销实现效果，效果虽然有些损失，但是开销小很大，这也是看游戏类型的。如果你是一个远景比较确定，不存在太多中景的游戏类型的话，比较适合，如果希望拉开这个距离，效果不一定会很好。

移动平台的性能挑战，发热一个很重要的问题谷歌的pixel真的好烫，降频无法避免，谷歌会比华为、小米好一点，能支持半个小时左右的全水平或者高水平的运行，但是也半小时，只能做一些动态的效果调整，就是发现降频就主动降效果，或者更彻底就过热了就降效果。要画质还是要流畅度，这个只能做一个动态平衡，团队内部有多次的辩论，其实这方面。最后还是建议在开发初期追求高画质，硬件是不断发展，从高往下减，总比从低往上增容易。不要觉得做当前画质是过度追求画质表面，可能老板说，我们按照市面上的去做就可以了，主流发了哪一款游戏，做到这个水平就行了，但是发现往往不是这样的。我们一款很有希望的主流作品，开发过程当中，画面效果提升了3个世代，事实上老板的要求是不断提高，这个也导致开发周期和成本的不断提升，还是在项目立项的时候就把画面的标准定的高一点。

移动VR的研发方向，就是目前来看，还是积累适合VR的相关技术，等到硬件逐步发展成熟。目前的移动VR市场还不成熟，但也是一个蓝海市场。先进入其中游游泳，才能在高潮的时候冲在峰顶，目前不建议做大规模的投入，在现在情况下很难赚大钱，不断是移动VR还是PRVR，要靠发行赚回成本其实很困难的。探索适合移动VR的游戏方式，PCVR、PSVR提供很多成功案例，特别PSVR上面有很多Demo有很多借鉴意义，PSVR还是一个成功的商业平台，大家可以考虑玩玩，有很多很不错的小游戏。以传统手游产生互动和共鸣，双端研发是目前比较好的主意，这样比较能处理前期团队的成本问题。如果做双端考虑VR镜头FOV的问题。大家知道是110是很广角的，我们普通是用在35到45的样子。简单转化到非VR环境，不做处理可能有一些问题。这是我今天希望分享给大家的内容，进行近期做了很多游戏，就是VR上的尝试，希望能分享给大家，做一个引导吧。因为时间不早了，如果大家有问题，就台下私下交流吧，谢谢大家。