《黑神话：悟空》背后，倒逼三维国产化技术加速迭代
发布时间：
2024-08-26
拍摄/胡广
《黑神话：悟空》铺天盖地……
取景涉及全国36个名胜古迹，山西有27处，还有四川、重庆、浙江、天津等名胜古迹也在其中。游戏中对中国古建筑的呈现非常精致，成为爆款的大亮点之一。开发团队通过实地扫描和研究，大量高度还原的中式古建筑，在游戏中逼真地呈现中华传统文化风格。
浑然天成的自然景观、充满禅意的意境以及精彩流畅的战斗场景，背后体现了制作团队的匠心，是IT技术的革新。作为行业从业者，我们看到一边是国产化的崛起，另一边三维数据渲染引擎还是被国外垄断。《黑神话:悟空》的出现，一定程度上倒逼三维国产化技术加速迭代，倒逼全链条的技术支撑能力优化。
游戏中涉及我们行业的有三大块，数据采集、建模处理和渲染展示。数据采集已经有不少文章在讲，这里就不赘述。我们重点讲讲后两个方面——建模优化处理、渲染展示，比如实景三维建模技术、数据轻量化技术、编辑引擎工程化技术、光线追踪渲染技术等等，国产产品也有不错表现。
实景三维建模技术
传统游戏模型受限于技术，还原效果不佳，模型往往显得生硬而缺乏灵魂，为了对古建筑实现深度还原，而不断发展的无人机航测技术，给了游戏建模全新的解题思路。首先对古建筑进行倾斜摄影建模，然后使用国地科技的单体化技术进行数据提取，再通过建模软件进行 1：1 还原，这种技术对比单纯建模，模型真实性高、纹理也更逼真。
超大场景轻量化技术
在三维游戏和应用实时渲染下，对超大规模的数据展示是一个世界难题，特别是城市级的三维模型数据。GooDGIS Desktop通过自主研发的纹理重映射算法、网格简化算法和层级动态优化等技术，实现倾斜原始数据的高度压缩。实测结果显示，简化率为25%-40%（即减少了原来60%-75%的数据量），能有效地减少存储空间、提升加载速度。
原始数据（116G），轻量化数据（23.5G）
对原始数据轻量化后，能较好的保持原有渲染效果，且极大减少了三角面数量，如上图显示。数据轻量化处理后，通过改变数据结构，让其更易被计算机读取，大大提升了视域浏览及漫游时的加载性能，轻量化处理形成空间数据格式，实景三维倾斜摄影和三维精模等浏览平均帧率都得到了极大提升。
实时渲染引擎技术
《黑神话：悟空》的成功，离不开强大的游戏渲染引擎。
目前GooDGIS Engine是运行在国产鲲鹏平台基于全局物理光照计算的WEB端渲染引擎，通过数据转换，可以将倾斜摄影、人工精模、BIM、点云、影像等多源融合，并且通过瓦片化加载和调度，实现超大场景的实时渲染。
性能大幅提升！实现超高清晰度高码率视频或三维实时渲染。
编辑引擎工程化技术
《黑神话：悟空》的成功，除了离不开强大的游戏渲染引擎，还有数据制作工艺，而数据制作工艺中最重要的莫过于编辑引擎，所有的植被效果、动作效果、场景灯光都来源于人与工具的艺术化打磨。
目前GooDGIS Editor覆盖了场景模型编辑、材质编辑、特效编辑，通过对场景的复杂编辑，可应用与WEB端、云渲染端、集群大屏端、移动端，形成从数据、场景、多端渲染的三维实时渲染体系能力。
如上图是历史文化实景三维倾斜摄影+人工精模+渲染引擎材质编辑+特效的混合场景编辑。古建筑的数据量非常大，应用数据轻量化技术首先将数据量变得更轻，引擎能够加载，其次需要进行材质编辑才能使古建筑和周边环境具备了真正的意境，之后对模型进行编辑，使实景三维静态模型通过空间计算变成动态模型。
如图材质编辑，使古建筑和周边环境意境盎然。
广阔的应用前景和价值
土地庙内，四处散落的猴毛根根分明；端坐蒲团，摇曳的火光印出金刚塑像那不动如山的身影；穿梭林中，阳光穿过树叶......《黑神话：悟空》的细节饱满、视角丰富。
随着《黑神话：悟空》这一现象级游戏的快速演进，各行业对于三维渲染展示技术和方式提出了更高的要求，游戏引擎的制作工艺将为实景三维中国、自然资源数字化治理、数字住建、数字孪生等提供更强大的技术支撑。
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