没有游戏，还会有现如今的数字图形技术吗？

5月15日，SPARK 2023腾讯游戏发布会上，腾讯公司高级副总裁这样说道：“在过去半个多世纪里，游戏与前沿科技一直处于一种紧密的“共生关系”之中。在广大用户不断提升的体验需求驱动下，游戏总能及时地拥抱和应用最前沿的科技成果，反过来，游戏也成为推动芯片、AI 等技术发展的强大驱动力。”


而自从今年年初，AIGC以雷霆万钧的姿态横扫各行各业以来，游戏行业当属其中。在游戏有望突破既有产业范畴，迎来“第三次扩容”的大背景下，也是时候和大家来聊聊“游戏的真正价值”这个话题了。

众所周知，数字科技能有现如今的发展，离不开各行各业的赋能推动，其中游戏产业无疑就是最引人瞩目的分区之一，那么在过去几十年间，除了将半导体实验室的尖端技术下放至民用市场之外，游戏产业对于数字科技（尤其是图形技术）的进步，还产生过何种影响？

离开了游戏的推动，还会有现如今彻底改变“视觉体验”概念认知的计算机图形技术吗？

高开高走的起源

自从“电子游戏”这个概念诞生以来，“画面质量”就成为了不可动摇的核心要素，“改善图形技术”当仁不让地成为了首席需求——倘若用编年史的格式来撰写，起源的时间节点可以一路回溯到20世纪50年代之前，但考虑到电子管计算机时代的陈年旧事除了猎奇委实没有太多参考价值，我们不妨转换一下格式和节点，以纪事史的视角回到35年前，重温一下那段并不陌生的计算机图形技术演变史：


1997年，随着以《电脑爱好者》为代表的民用计算机刊物逐渐畅销，越来越多的消费者意识到，个人电脑并不是“昂贵而无用”的鸡肋噱头，哪怕不上网（当时的中国主流互联网依旧停留在拨号modem时代，实际网速不超过30K），依旧可以通过各种应用软件以及游戏获得远超预期的乐趣——虽然动辄百元的盒装游戏售价令人望而却步，但凭借“取之有道”的熟稔套路，20世纪90年代末的中国PC玩家游戏体验，完全可以用一句“狂野多姿”来形容。

——也正因如此，以万夫莫敌的姿态在1997年横空出世的《雷神之锤2》，才会在极短的时间内出现在中国玩家的视野中，随即引发的震撼，用“举市皆惊”来描述也丝毫不为过：


尽管第一印象依旧是并不陌生的FPS，但迥异于之前的《德军总部3D》和《毁灭战士》，《雷神之锤2》呈现给我们的视觉印象，是史无前例的“完全3D化”——精致（以当时标准来看）的3D多边形淘汰了粗糙的2D像素，3D light与lightmaps彻底将传统的静态照明逐出了市场，再加上五花八门、令人血脉喷张的各种操作（典型如火箭跳），“3D才是未来”的路径思维，就这样深深烙入了当时几乎所有国内PC游戏玩家的脑海当中；“3D显示卡”这种在一年前俨然意义不明的魔幻硬件，才会在一夜间成为核心玩家与DIY狂热者心驰神往的挚爱。

——之所以冠上“魔幻”这种形容词，理由很简单：公布于1995年年末并于次年大规模上市的初代Voodoo显卡，是一款要价接近2000元人民币、且必须搭配常规2D显卡才能工作的超高端配件；在那个节衣缩食攒一台PC兼容机都需要好几个月甚至半年工资的时代，直接让预算超支30%的“纯3D显示卡”，在国内基本只有最资深且没结婚（……）的专业玩家（其中不乏媒体从业者），才能在第一时间率先体验到这种震撼整个IT产业的新产品。


之所以发售于1996年的《雷神之锤》初代没能在当年撼动（或曰惊吓）国内玩家，“设备普及率”自然是主因；然而，随着3D化的浪潮在1997年席卷全球PC游戏市场，诸如《古墓丽影2》《极品飞车2》和《横扫千军》乃至《时空游侠》（勉强也算，毕竟6CD的容量挺唬人）一类全3D大作纷纷登场，再加上风起云涌的3D显卡市场，我们终于打开眼界逐渐向世界接轨，至此，彼时的中国PC玩家与3D游戏的美丽新世界之间，只隔着一条简明易懂的天堑：

预算上限。

在当时的3D显卡市场上，3dfx出品的Voodoo属于性能与价格的独一档，但凡体验过无不交口称赞，但凡看过账单无不叫苦连天——1996年盘踞2000元价格档的Voodoo仅仅是个开始，1998年攻占3000元价格档位的Voodoo 2才是重头戏，再加上这玩意自带的SLI功能，可以说，从一开始起就没把“高端以下”的受众人群纳入考量。


也正因如此，为数众多的硬件厂商才会争先恐后地入局消费级3D显卡市场，推出性能与价位各异的产品来满足各种玩家的需求，在客观上促进了“买3D显卡玩游戏”消费习惯的成型——买不起Voodoo的低预算用户，同样可以选择9685这种便宜货来宽慰一下自己，加载速度慢归慢，至少还能指挥《横扫千军》的3D大军四处征讨，这就够了。

不仅如此，即便是某些“非原生3D”的经典游戏，努力向3dfx引领的计算机图形新技术靠拢，也是那个时代的大势所趋，这方面最典型的例子无疑便是《暗黑破坏神2》：尽管乍看之下，这个分辨率只有640×480的2D游戏和Voodoo那一套扯不上半点干系，但只要是亲历过那个时代的玩家，应该都记得启动根目录下的某个test程序，切换过显示模式再进入游戏的滋味——视角和分辨率都没变，但那种犹如飞鸟俯视的透视效果，依旧能让人清晰领略到3D化图形技术改变游戏体验的震撼。


就这样，在20世纪的最后5年，3D化游戏的浪潮横扫PC平台，在全球范围内有效推动了民用级3D显卡的普及发展，与“多媒体电脑”一并成为了深入人心的概念；而在20世纪的最后两年，消费电子行业的一系列小事，成为21世纪的第一个10年，计算机图形技术再次进化的预告：

1998年，为了对抗微软在民用3D图形工具领域的新布局，硅谷图形公司（Silicon Graphics Incorporated，SGI）整合了旗下子公司的资源，推出了一款兼顾专业用户与民间爱好者需求的3D模型动画创作软件：

Maya。


随后在1999年，一家位于美国加州的半导体公司总结了先前产品的经验教训，推出了一款昂贵但物有所值、同时兼顾专业人士与游戏玩家需求的全新3D显卡，凭借行之有效的市场宣传以及名副其实的性能参数，一举击败了开启PC 3D游戏时代的3dfx：

这款显卡便是著名的GeForce 256。这家后来居上的公司，叫NVIDIA。


同样是在1999年，随着民用3D显卡的装机量不断提升，加上宽带互联网的逐渐普及，一款全3D MMORPG，在当年第一季度正式上线：

没错，正是《无尽的任务（EverQuest）》。


变革的序曲正式奏响，民用设备引领的计算机图形技术进化潮流，迎来了全新的篇章。

羽翼渐丰的理念

不可否认，在“计算机图形学”这个概念伴随着Voodoo显卡来到我们面前时，大多数人最初的反应，几乎都是手足无措：毕竟，由卢卡斯影业出品、号称“单帧电影”的《The Road to Point Reyes》诞生于1983年，光是渲染就整整耗费了一个月的时间；而上映于1992年的《终结者2》，高达1亿美元的制作费用一多半都花在了计算机生成的特效上——换言之，在20世纪90年代中期，“计算机图形学＝动辄天文数字级别的专业设备”已然深入人心，个人电脑也想玩票搞这个？开什么玩笑。


然而现实就是如此黑色幽默，随着3D游戏在20世纪90年代后期带动民用3D显卡迅速流行，几乎在一夜之间，“计算机图形学”就从高不可攀的实验室项目变成了PC也能尝鲜的新概念；随着Maya以及3DS Max等个人3D建模软件的流行，再加上Photoshop也赶上了这股PC性能提升的潮流，“个人电脑绘图”很快就变得蔚然成风——这方面最直观的体现，就在当时报刊亭里热卖的各种杂志封面上：

从《电脑爱好者》到《大众软件》，隔三岔五就能看见各种光怪陆离的数字生成图片刷榜霸屏，难看是真难看（当时的读者来信没少抱怨），但“计算机图形学技术下放民间”属于大势所趋，也是不争的事实。

就这样，和曾经流行一时的五笔输入法培训一样，进入21世纪之后，PC平台的3D建模技术迅速成为了众多电脑培训班关注度最高的热门科目，昂贵的3D显卡直接跳过了“玩物丧志”的刻板印象，一步到位成为了不折不扣的生产力工具；与此同时，伴随着硬件发展不断成长的全新3D游戏，也为21世纪第一个十年的计算机图形技术留下了让人印象深刻的注解：


看啊，《魔兽世界》诞生了。

和口碑稳定但多少有些曲高和寡的《无尽的任务》不同，凭借超人气IP的影响力，上线于2004年的《魔兽世界》从一开始起就得到了全球玩家的高度关注，惊叹“这才是MMORPG”之余，更有无数人感叹硬件配置再次成为了左右游戏体验的核心要素——硬盘空间和内存容量自然不必多说，“显卡拖后腿、耽误我拯救艾泽拉斯”的抱怨，最是在当时的大学校园流行一时。


平心而论，以2004年的PC硬件素质来看，当时的板载显卡即便和中高端独显还有明显差距，应付一下市面主流3D游戏已然是压力不大（无非就是画质低些）；然而随着《魔兽世界》登场，局面顿时大不一样起来——但凡是体验过满画质多人副本的WOWer，无不将“节衣缩食换显卡”变成了自己优先级最高的攒钱目标，搭载了6600GT显卡的高配PC，成为了当时大学校园关注度最高的硬件之一，更有甚者直接在宿舍开展了计时租赁业务，即便是有“限电”这个制约，至多半年回本的故事，依旧在当年屡见不鲜。

与此同时，对于不喜欢网游的PC玩家来说，21世纪的第一个十年，彻底刷新我们对3D游戏概念认知的单机作品，同样是屡见不鲜——这方面最典型的代表作，无疑就是《半条命2》。


虽然发售时间同样是在2004年，但和降低特效忍一忍总能玩的《魔兽世界》不同，硬件配置不够还要硬上《半条命2》的后果，除了自讨苦吃别无他想：对于很多没有经历过《雷神之锤2》洗礼的玩家来说，《半条命2》算是给我们补上了一课，一堂关于“3D眩晕”的必修课。


从技术角度来看，启用了Source引擎的《半条命2》，无疑在临场感与代入感方面达到了前所未见的新境界，无论是光影、材质还是物理交互效果，都让当年的玩家深深感叹“这才是3D游戏本应具备的面貌”；然而，超越时代的画面与交互表现，与之相匹配的硬件显然是不可或缺的——强行用集显体验这款游戏的话，最直接的后果就是在极不稳定的帧数影响下，迥异于常规FPS的FOV，直接将我们拖进“3D眩晕”的深渊无法自拔。

直到今天，依旧有无数这段体验过这番滋味的亲历者对《半条命2》心有余悸，“超越常识范畴的计算机图形技术”，就这样通过日新月异的游戏画面逐步深入人心，逐步刷新了我们对半导体硬件迭代效率的认知。

就这样，在21世纪的第一个十年，摩尔定律成为了PC行业产品迭代的核心驱动力——究其原因，欣欣向荣的电子游戏行业无疑起到了不可替代的功用。

这并不是全部。在随后的十年当中，性能提升量变引发质变的个人电脑，再一次将计算机图形技术乃至整个半导体行业提升到了“未曾设想的层级”之上，真正的好戏，现在才刚刚开始。

不仅仅是游戏

在过去的二十年间，摩尔定律究竟发挥过多少作用？看看我们的显卡迭代，答案一目了然：

1999年登场的GeForce 256显卡，采用了0.22微米制程，集成了2300万个晶体管，标配32MB SDRAM显存；而在2008年发售的9800 GTX+显卡当中，芯片制程已经提升到了65纳米，晶体管集成数达到了7.54亿，512MB的GDDR3显存已是标配；在此之后，2015年登场的GeForce GTX TITAN X除了拥有超过80亿的晶体管集成量，诸如28纳米制程、GDDR5显存等等配置参数更是直到今天依旧没有完全退市——可以说，显卡的进步，代表了这个摩尔定律风起云涌的时代，而在这一切的背后，赫然挺立的正是游戏这个不可动摇的第一推动力。


不仅如此，在显卡之外的领域，这些进化程度日新月异的半导体技术，更是对整个计算机产业带来了难以磨灭的影响——举个最直观的例子，出版于2006年的《三体》，有过这么一段描写：

一次，汪淼在楼上无意中从半开的房门向里瞥了一眼，看到一个令人惊奇的东西：一台hp小型机。他不会看错的，因为这台设备与他工作的超导研究中心那台一样，黑灰色机箱，是四年前出品的RX8620。把这台价值上百万的设备放在家里似乎很奇怪，魏成每天一个人守着它到底在干什么？


“上百万人民币一台的小型机”，听上去确实挺唬人，然而，抛开专用程序（毕竟支持的指令集不一样）不提，单论硬件性能的话，2023年的主流PC（也就是微型计算机）丝毫不落下风——从CPU（13代酷睿或者线程撕裂者都行）到内存（甚至不用DDR5出场）再到硬盘（固态硬盘，时代变了，大人）皆是如此，摩尔定律就是恐怖如斯，不可不品鉴。

正所谓量变引发质变，事态进展到这一步，游戏行业迎来的进化，自然也和之前十年的进展不可同日而语——2012年的《孤岛惊魂3》和《荣耀战魂》以及2015年的《巫师3：狂猎》，开始让NVIDIA PhysX、AMD TressFX以及NVIDIA HairWorks等技术逐步迈向公众视野，随着PC硬件性能的不断提升，2016年的时候，面向C端市场的实用型VR设备终于上市发售，属于计算机图形学的新世代，正式降临在我们所有人的面前。


从平面显示器上的2D像素写意图形，到全景显示设备上的3D多边形写实画面，仅仅过去20年，那些曾几何时属于科幻情节的想象就已经化作了现实——并且这依旧不是全部，在过去的十年间，来自游戏产业的技术反哺，与“不仅仅是好看”的计算机图形技术相互融合，在游戏以外的领域，呈现出了前所未见的新局面：

藉由来自游戏产业的技术和经验，从事计算机图形学专业研究的技术人员，有效提升了机器视觉与现实大数据的处理效率和准确度，间接带动了诸如人脸识别和自然语言处理等技术的落地；与此同时，高速发展的GPU技术，也让利用神经网络模拟人类大脑处理模式的深度学习技术走向了实用化——之所以自动驾驶技术能在过去几年成为科技创新行业的新焦点，追根溯源，显卡GPU技术的飞速发展，以及相关厂商在深度学习AI训练领域的持续投入，无疑是功不可没。


综上所述，许多现如今给我们现代生活带来巨大便利的新技术和新服务，例如不用带钥匙刷脸就能开启的智能锁，无需速记直接音频转文字的录音笔，极大提升生活便捷度的指纹识别，乃至逐渐走向实用化的智能载具，都离不开摩尔定律与计算机图形学技术的发展——而在这一切的背后，推动这项技术从实验室走向产业化的关键驱动力，游戏始终占有一席之地。

可以说，没有游戏，不仅意味着不会有现如今的计算机图形技术，甚至连计算机本身的发展迭代也要大受影响——而这种奇妙的局面，其实早在计算机这个概念诞生的黎明阶段，就已经悄然形成了定势。

不可或缺的游戏

早在集成电路这个概念诞生之前，在那个计算机运算单元完全由真空电子管构成的时代，“游戏”就已经在这些动辄数吨的设备上绽放开来：1952年，剑桥大学的博士生Alexander Douglas发挥灵感，利用母校的EDSAC计算机设计了一款OXO（井字棋）游戏；尽管操作体验与视觉画面堪称原生态十足，但作为“最小化可行产品”带来的纯粹的游戏乐趣，依旧让当时的剑桥大学生乐此不疲——至此，由电子游戏引领的IT信息时代，就这样拉开了序幕。


不仅如此，在随后的半个世纪里，整个计算机乃至信息技术行业的每一次发展迭代，电子游戏都扮演过不可或缺的重要角色：

早在20世纪80年代，在“互联网”这个概念尚未诞生、“计算机网络”依旧由阿帕网（ARPANET）定义的时代，网络游戏就开始在当时的大学校园流行一时；随后在90年代初期的AOL（美国在线）网络服务上，更出现了《无冬之夜》（没错就是Neverwinter Nights，但开发商并不是BioWare）这种直到今天依旧没有被人遗忘的DND在线游戏——正是在这些粗糙但生机勃勃的早期游戏作品，让一代代年轻人直观感受到了数字设备真正的乐趣，为IT行业的进一步发展，培养了数量极其可观的生力军。


事实上，也正是这群通过电子游戏对计算机产生兴趣的年轻人，在进入职场之后逐步将自己的兴趣转变为事业，最终才催生出了现如今的IT行业——这正是全球信息IT产业的基本发展规则之一，从硅谷到伯明翰，概莫能外。

综上所述，不仅仅是图形技术领域，在电子信息技术的每一个“攸关用户体验”的关键节点上，游戏都发挥过远超行业预期的功效——没有电子游戏，就不会有现如今的数字化产业，过去的50年如此，在可以预期的未来，同样亦不例外。


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