专访腾讯北极光技术总监：自研引擎11年，我们只想创造「震撼」

前几天的发布会上，腾讯在新增的技术探索环节，放出了《天涯明月刀》（下称天刀）的技术Demo演示。在这个短短56秒的视频被上传到B站后，许多弹幕的反应都相当一致——这是真的吗？不是画大饼？

这种疑问不难理解，毕竟视频中展现出的视觉效果，在国内产品中几乎是不存在的。这种实体扫描的高精度已经很考验性能了，再加上基于光追的动态全局光照——注意，是动态——每一秒要渲染的计算量，放到电影制作中几乎都能耗费一整天时间。换句话说，这简直是要让引擎吃草挤血。

想把这种画面大规模适配到游戏中，和做一段CG要花的力气可是天差地别。其背后的投入之巨大、过程之艰难，可能比拍摄顶级大片还不遑多让。

如今，腾讯显然已经把技术研究放到了游戏业务的第一位。在种种选择下，天刀是怎么做的，又经历过什么？最近，葡萄君和腾讯游戏北极光工作室群客户端技术总监安柏霖聊了聊。在采访中，他解释了Demo中的核心难点，以及天刀项目组技术迭代的历程、技术选型与思路的改变。

以下是经过整理的采访内容（与群访内容有所整合）：

水面上的影视化「招式」，与支撑它们的「内功」

葡萄君：这次的技术Demo用到了哪些技术？你们想通过它展示什么？

安柏霖：这次的Demo，是为云上之城这张地图准备的。天刀基于我们自研的游戏引擎QuickSilverX开发，在这次技术更新之后，游戏品质进一步影视化。

我们可以把这个视频想象成一座冰山——分为水面以上和水面以下。水面以上有三种技术，从画面中就能看出来：基于光线追踪的动态全局光照、影视级光照模型、实体物件扫描。

葡萄君：这些技术，都是为了让画面看起来更真实吗？

安柏霖：是的，我们相当于在把电影做成游戏。但在这方面，当前游戏行业制作方式体系性普遍还不强。而影视方面已经沉淀得非常好了，我们就是按电影制作的方式来思考这个问题的：因此这些技术不是独立的几项，而是一整套——从研发技术到制作体系，再到思考问题的方式，我们全都换成了影视制作的思路。

葡萄君：这个影视制作标准怎么理解，难度大吗？

安柏霖：还可以。比如之前制作一个物件，就是在引擎里某个场景看看是不是够好，这是一个普通的、不够标准化的流程。什么叫标准化？比如我要做一个石灯台，原画要先列出材质、破损度等描述，并且找到一个参照，再交给美术制作。

做完之后，美术还要截出三种标准光照环境下的图片——晴天、阴天和室内，再附上参考图交由leader审核。这个过程的学名叫LookDev。有些少数特别牛的人可能不需要这个流程也能做好，但如果想让一支美术团队快速稳定地做好这件事，就需要有这样的流程。


这个过程有点像做化学实验。比如我们会在室外放一个水泥质感的灰球、一个镜面质感的镉球，用相机捕捉不同材质物体的光照来对比，还挺有意思的。

葡萄君：为什么非要用电影的方式做？游戏制作的技术，应该也能做到这种写实效果吧？

安柏霖：注意，写实与真实是两回事。写实是一种风格，真实是让玩家和观众感觉到，这个东西虽然是夸张的、艺术化处理的，但不违和。比如卡梅隆拍的《战斗天使阿丽塔》，角色一看就是艺术化风格，但感觉和现实不违和，融合得很好。人眼是敏感的，稍微有点不对劲就会感觉失真。怎么做到真实？这里电影已经做到炉火纯青，我们游戏就也要确保，每个环节都和拍电影一模一样。


葡萄君：怎么个一样法？

安柏霖：可以用影视级光照模型举个例子。在目前能玩到的产品中，可能只有《使命召唤》的模型比较接近影视级，其他基本都是游戏光照模型。

从流程来讲，比如我们的美术在制作物件时，会和参照反复对比。这里有一个概念：Turntable——一个旋转的桌子。比如说威尔史密斯演的《双子杀手》，里面有些摩托车的特技镜头就是渲染出来的。怎么做呢？把摩托车360°旋转，对比建模和真实物体的一致程度，抠得非常非常细，这就是电影做法。


我们的美术也这样做，但都做不到我们满意的效果，我们做了很多研究、刷了大量论文之后，发现是底层光照模型的问题，用它做不出影视级的真实感。最后我们发现arnold渲染器是比较好的（它曾经被用于《冰与火之歌》的CG制作），使用了类似arnold渲染器的光照模型，才得到比较好的效果。

那时典型的范例是这样的：


葡萄君：这些技术难实现吗？

安柏霖：这三项技术在市场上的游戏中不多见，但并不是因为技术本身难以实现，它们在影视行业里已经存在很多年了。

电影级的渲染技术成熟到什么程度？举个例子，在20年前有一部电影叫《珍珠港》，里面有大量的飞机镜头，后来我看了论文才知道，那些都是用CG渲染的。所以真假难辨这一点，在技术上早就不是问题了。


葡萄君：那技术升级的核心难点在哪？

安柏霖：我们内部有一句话：游戏画面技术的核心问题就是性能问题。游戏画面属于实时图形学领域——电影渲染一帧画面，可能会用几个小时甚至一天；但在游戏里，要在一秒钟以内渲染60帧画面。所以真正的难点就是，怎么把耗费如此之高的技术撑起来。

这就是水面下支撑着冰山的部分。换句话讲，前面那些技术都是招式，但打出来靠的是内功。

葡萄君：优化性能这件事，花了你们多大功夫？

安柏霖：我说一个天刀手游的开发资源分布，来让大家更好地体会：天刀手游所有的画面特效，都是我们团队里90后的小朋友做的。那些技术力高N倍的老司机，他们全都在围绕性能做架构调整、算法优化，最后才能让这么多高精度资源、图形特性在画面里显示出来。

其实QuickSilverX引擎本身的名字也在说明这个问题——它指的是《X-man》里的快银。之所以起这个名字，就是基于我们对于实时图形学核心问题的认知。


葡萄君：抛开名字，引擎本身的特性应该才是重点？

安柏霖：是的。各种优化的本质，用一句话讲，就是引擎要有一个核心的擅长点，我们内部讲叫垂类专业引擎。

比如《刺客信条》主打攀爬。你在手柄上傻按，角色就在主城里上下翻飞、跟人猿泰山似的，给玩家一种如此流畅的感觉。为什么能做到？因为它的引擎围绕攀爬这块做了系统级的工作。

再比如《彩虹六号》主打破坏。它做破坏这件事，是不是有个破坏系统？不是，是深入到系统的每一块。打个比方，如果我是参加百米赛跑的运动员，那我身上每一块肌肉都要为短跑做准备，不能练多余的肌肉，也不能有任何赘肉。

而QuickSilverX主打的就是性能。我们在每一个模块都要做出最大的优化，以此获得极大的性能优势，然后才能把省下来的计算量，投入到画面表现中来。

葡萄君：这会让它和一般的商业引擎有多大差别？

安柏霖：在天刀里，你就能看到非常明显的差别：我们能做到在超大地图里，让几百个高精度的角色同屏团战。

地图大小、角色精度、同屏数量，这三点是互相矛盾的。就好比给你一百块钱要你做一顿晚餐，不仅肉要好、菜要好，连餐具都要好——那你得把一百块用成两百块：这就是引擎的性能核心要做的事情。有这样的性能打基础，我们才能承受住影视级的画面表现。

葡萄君：这样看来，引擎在高品质研发中的地位相当关键。

安柏霖：是的，是非常关键的一点。未来我们会有一种趋势：头部团队在垂直领域持续深耕，从而涌现出更多垂直领域的专业引擎。

我之前在育碧工作，亲身经历了国外的发展过程。全行业熟悉通用的商业引擎之后，头部厂商想做出优势，就要在垂直领域纵深挖掘、长期积累。像《战神》《美国末日》都有大量系统，是历经10年级别时长演化出来的，而商业引擎的面向大盘的通用化设计思路，以及换代后会冲掉团队积累的特点，决定了它最终无法做到专业引擎的高度。

所以我们看到《GTA》《使命召唤》《对马岛之魂》等高品质大作，都出自各个头部厂商的自研专业引擎。EA、Activision、育碧等头部厂商，也无一例外使用自研专业引擎。自研专业引擎，可以说是游戏开发商技术实力的关键体现。

「最快的进步方式，就是和真正的高手过招」

葡萄君：性能优化这件事，对你们来说过程会痛苦吗？

安柏霖：说起来会带点鸡汤味儿，但我们觉得做性能优化是一件挺high的事儿。有时会有压力，但你问我们愿不愿意再做一遍，我们还是愿意。

葡萄君：但也很容易遇到瓶颈吧？就像摩尔定律有上限一样，算法也会有优化的极限。

安柏霖：至少目前没遇到，因为这个行业在过去十年发展很快，比如图形APl directX11、12上线，都带来许多底层变化；近年来以光追技术为代表，又有一大波技术升级。而我们在这种技术浪潮中，是要不停调整、拥抱新技术变化的，上限可能永远都摸不到。

葡萄君：你们会热衷于追逐技术浪潮吗？

安柏霖：不能简单地说“是”还是“不是”，因为游戏行业里就有很多舍本逐末的反例，追新技术导致产品研发和品质出现问题，这是我们坚决反对的。

新技术我们当然喜欢——我们团队作为发烧友会第一时间研究，基本一两个小时内，群里就开始转发、讨论。比如最近刚出的《地铁逃离》加强版，有当前行业里最好的光线追踪实现，这个出来之后，团队很快就分析得八九不离十了。

但赶潮流其实是我们团队的第二属性，务实才是第一属性——我们不会赶对产品品质缺乏帮助的潮流。

葡萄君：那你们赶过什么潮流？

安柏霖：DX12、光追技术、基于深度学习的超采样技术（DLSS）等等。

像之前DX12上线，在引擎中整个旋转体都要换一种想法去做。渲染模块底层重写倒不至于，但至少50-60%的模块都做了巨大规模的调整。到了这里，就要拼你对新一套技术的理解有多深刻、对原有引擎的驾驭能力有多强，以及编程功底有多扎实。

当时NVIDIA告诉我们，我们就第一时间去升级，让天刀在几个月内，成为了国内市场上第一个上线DX12的游戏。而且是从DX9直接跳到DX12，这个幅度和速度，连NVIDIA都非常吃惊。

葡萄君：当时行业里普遍用的是什么版本？

安柏霖：DX11居多。所以我们当时面临2个选择：要么跟大部分游戏一样，升级到DX11；要么挑战一下更艰难的，直接升级到DX12。最后我们选择面向未来。

葡萄君：既然艰难，为什么还要这么决定？

安柏霖：这就要说到《无限法则》的经历了。谈《无限法则》开发和谈天刀开发是一样的，因为我们都是一帮人，引擎也是同一个。


当时《无限法则》在Steam平台上线，本来我们的期望可能没那么高，不至于和一些大作比谁更牛。但上线之后，国外玩家的要求一点不低，他上来就拿你跟《使命召唤》《战地》比，然后打差评、说手感不对。

葡萄君：手感怎么不对？

安柏霖：我们问了组里一些策划和网上的主播，他们都没反应出来。测来测去才发现，是从鼠标按下去到开枪之间的响应，差了3毫秒。

葡萄君：这届玩家真的很严格。

安柏霖：是的，这就好比我从二三线城市到上海开一个小馆子，也没想着做那么高端，但来的人却是每天吃高端日料的那种。但是有反馈肯定就要想办法弥补，让他们把差评转成好评。怎么办呢？我们就要快速进化，必须做到和《使命召唤》《战地》一样好。

葡萄君：那你们是怎么复盘这个经历的？

安柏霖：这是一个至关重要的学习机会，也给我们团队带来了一次质变。我们内部总结，包括Ethan（腾讯游戏北极光工作室群总裁于海鹏）在战略大会上也有过这样的总结：什么是最快的进步方式？就是和真正的高手过招。

就像看职业篮球赛一样，在场下看觉得也还行吧，但当你上场跟选手对线，就会发现差距是真的大。而就是在这种过程中，我们从根本上改变了团队意识、重新定义了目标。后来我们再谈到水平，根本不会说做出来在国内是什么段位，直接就拉到全世界的高度。

在这样的大环境下，想和世界级头部选手拼，就得有多大劲儿使多大劲儿，总是follow是跟不上的。所以以前天刀2015年刚上线的时候，我们的整体思路是在技术选型上避免有短板。比如运行效率、低配支持更好，以此获得更多用户。但最近一两年，我们开始强调长板理论——即使十个方面有六七个都不如《战地》，你总得跟玩家表达出来：我还有一两个比他好呢。

葡萄君：这种改变，对天刀的影响是不是很大？

安柏霖：有一种潜移默化的影响。之前大家总会顾虑这样那样的问题，但之后团队对一些事能不能做、该不该做，阈值提升了一大截。我们说的话变成了：“这个东西能不能「炸出来」呀？”也就是能不能炸裂。不炸裂、不给力，那就不行。

我们还会让不了解技术细节的美术来提意见，因为技术人员知道一件事的边界，容易被限制住。但美术不知道，就会说“这跟原来没啥不一样啊？要有明显区别才行！”有时他们提出了理论上可行，但很难完成的挑战，我们也尽量想各种办法完成，技术上做不到就用别的方法弥补。

葡萄君：让美术给技术提需求，还挺少见的。

安柏霖：美术也会想很多办法，比如技术Demo里房檐上滴水的镜头，我们用光照的纯技术手段做出第一版后，水珠会莫名其妙地往下滴，美术看到后就说，水哪来的？这样的视觉效果不符合逻辑。最后他费了老大劲，做了一个贴着房檐往下流水的效果。


葡萄君：我看你在知乎上提到过，天刀曾经在六个月内有非常大的变化。除了技术移植之外，可能也是因为有这样的影响，更敢放开手脚了吧？

安柏霖：是的，而且在这个过程中也建立了自信。一开始我们跟高端产品对线，有种别人在研发高铁，我们在研发内燃机车的感觉。但后来我们开始升级DX12、动态GI，NVIDIA会经常和我们进行技术交流，我们的技术成果也得到了他们较高的评价。

这种事情接二连三发生之后，我们发现自己实力真的也不差——对比市面上的大作，我们有些技术水平至少是不输的。

向着「震撼」前行

葡萄君：你觉得对技术人员来说，除了提升实力，还有什么点比较重要？

安柏霖：做开发人员，创作冲动是极其重要的。之前我随队去澳大利亚旅游，那里的气候和风景让人心旷神怡，也给我一种冲动，想在游戏里把这些东西做出来。包括这次云上之城的地图，我们也有一个愿景：把张家界搬到游戏里。

葡萄君：这一点挺有趣的，我还以为技术人员不会太关注创作。

安柏霖：我提到过一本书：《程序员的思维修炼》，里面有一个观点是这样的：程序员可以大致分为初级、中级、高级、大师级。到了大师级，他的行为和思考方式会变得像艺术一样。

当记忆熟练到一定程度，思维就会固化到大脑里，从左脑推理变成右脑思考，速度特别快。因为左脑是CPU，右脑是GPU。这时你的行为模式会很像艺术，当然，做的事情还是写代码，但会跟美术高度相通。

葡萄君：你现在是什么样的状态？

安柏霖：可以这样描述：思考算法和架构,对我来讲是一件非常惬意的事情。我始终在大量写程序，这对我来讲，就像吃饭说话一样非常自然，也经常能进入一种“无我”的状态。甚至在看现实世界时也会有不同，比如看到人们坐在会议室里，我的脑中就会反映出，他们的头发如何反射光照、光照在皮肤里如何传播……有一种和技术进一步融合的感觉。

这也让我在玩游戏时，会比一般玩家多一层快乐，因为我能欣赏到额外的美。像是一个厨师品菜，除了味道还能品出手法的精妙。我们团队的状态也比较相似——我们在研发的过程中，不是那种敲锣打鼓、猛刚猛干的风格，更多是沉浸地思考与开发。

葡萄君：我看你们团队状态也挺不错的，你在知乎上还发了团建照片，都是非常朝气的年轻人。

安柏霖：仔细看看你会发现，我文章里最多的关键词是「Hardcore」。若干年前，我们团队里的肥宅是比较多的，但以Hardcore的态度来说，任何事都要做到用专业角度看待。


我们内部有一个观点：要看清一件事的导数。导数的定义不知道你还记不记得，就是函数曲线在某一点的变化率。不同因素会有不同的变化和影响，比如好的项目比好的技术更重要，因为好项目能带来好技术，是更高维度的一种资源。

当维度不断往上推，就会体现在人的智商层面。我们觉得最高维度的资源有三个：智商、文化、体魄——也就是健康。文化决定你做一件事是high还是不high，决定你觉得一件事是奖励还是惩罚。

有一段时间我们就在讨论体魄的问题，研究来研究去，我们觉得锻炼这件事也得专业啊！后来团队里体能好、身材好的人就多起来了。我们内部有一个机器人，下午三点半和晚上的时候，如果你在公司，它就会提醒你去锻炼。


葡萄君：你希望团队有什么样的目标和气质？

安柏霖：我在知乎上发过招聘贴，我们团队有一个非常清晰的愿景：要把那种极强的震撼带给玩家。我们团队里老中青三代，现在00后都开始实习了，我收集过一个信息：什么作品震撼过你？

小一点的同学，他们觉得《指环王》《阿凡达》特别牛逼。我们80后这代人，普遍得分比较高的是《终结者2》。那个在当年给我震得……那时候我就十岁，有一天看了《终结者2》，让我感觉这个世界很神奇，有一种被启发、被Inspire的震撼。

我们选出来这些作品，就是想把这种感受带给玩家。一定程度上，我们想做的其实超越了画面本身，因为那是大家容易get到的点。在动画、物理等等方面，我们都希望能带来这种震撼。

所以包括这次技术升级，我们也不是奔着影视去，而是奔着震撼去的。

葡萄君：有种传承的感觉，有人被好作品震撼到，就自然会想用自己的作品震撼别人。

安柏霖：是的，而且震撼的背后往往伴随着极强的技术背景。我们80后受《Doom启示录》的影响比较深，后面的人可能不太知道。我们组内比较流行的一本书叫《创新者》，讲的是在计算机还只有雏形的年代，有一群理想主义的人，他们一边狂热地研究着计算机，一边还写出了《弗兰肯斯坦》那种科幻小说，一路发展到现在这么发达的互联网行业。

这些人通过技术，完完全全改变了世界。包括《Doom启示录》的作者卡马克也深受《黑客》影响。做技术对我们来讲，本质上不是一种负担，如果项目不是很紧，其实是一种享受。

我们可以想象一下，未来我们可能生活在虚拟世界里面，这个世界从哪来？可能就是一代代游戏人，抱着这种想创造震撼的心，你震一下我震一下，震了20年，世界就被改变了。


来源：游戏葡萄
原文：https://mp.weixin.qq.com/s/qjhNZiTCsWdhF20bj99Y8Q