游戲引擎的前世今生

　最近的游戲產(chǎn)業(yè)，特別是視頻游戲引擎的發(fā)展耐人尋味。雖然一股腦都說出來才痛快，但又想起我的空手道教練教過的： 追求內(nèi)心平靜的“禪宗”境界，于是乎決定自我克制。作為在這一行摸爬滾打了20來年的“老兵”，看到新事物，仍然覺得無比歡欣鼓舞。但為了讀者能更好理解這些新事物存在的意義，先看一下游戲引擎的發(fā)展史吧。 這些回顧和思考也許能讓你們明白，為什么我如此深愛著游戲產(chǎn)業(yè)，并對它的未來抱有十足的信心。
　　
　　游戲引擎簡史
　　在視頻游戲產(chǎn)業(yè)有很多機會開發(fā)有趣的新游戲。初期階段，開發(fā)者的全部心力都在游戲上，但隨著硬件的提升，游戲變得越發(fā)復(fù)雜，他們轉(zhuǎn)而專注于游戲背后的技術(shù)。于是90年代再到世紀(jì)之交的頭十年，有著成功產(chǎn)品和技術(shù)成就的公司和個人開始將自己的游戲引擎開放給別人。如此走向不足為奇，也正因如此，開發(fā)者可以專注于游戲本身這一最重要的部分。
　　2004年，Xbox 360和PS3游戲機問世，游戲產(chǎn)業(yè)強勢進入多核處理器時代，實現(xiàn)了視頻游戲硬件的一次大跨越，而游戲工程師則學(xué)會了一個新詞——“并發(fā)”。一夜之間，市場上現(xiàn)存的游戲引擎通通過時，即便曾經(jīng)備受追捧的游戲或技術(shù)引擎也難以在新硬件上運行，更別提配合了。我們曾開玩笑說：將來軟件使用效率只能用每秒幾十億“無操作”狀態(tài)來衡量了，因為根本無法讓所有處理器24小時運行。實際上，Xbox360和PS3發(fā)布了5、6年之后，引擎才跟上了硬件。話又說回來，不論游戲產(chǎn)業(yè)怎么努力，跟硬件的發(fā)展與時俱進并非易事。
　　軟件已經(jīng)落后
　　隨著處理器的提增加，如今的硬件性能也在進步。除主CPU之外，圖形卡（GPU）及其他處理器，專用物理芯片、視頻壓縮等協(xié)同處理器也功不可沒。當(dāng)下手機都有4個處理器了，很可能會按照筆記本和臺式的路子發(fā)展。處理能力隨處理器數(shù)量增長而提高固然是好事，但曾經(jīng)作為技術(shù)發(fā)展驅(qū)動力的軟件引擎卻被落在了后面。
　　軟件技術(shù)落后的原因有很多，仔細想想不難明白。
　　首先，游戲引擎自2009年之后就再也跟不上硬件的性能和功能了，原因是隨著移動設(shè)備和網(wǎng)頁/Facebook等流行起來，新技術(shù)的關(guān)注點變成了游戲的休閑/社交功能，而非視覺效果。當(dāng)一大波休閑游戲玩家涌入市場，整個產(chǎn)業(yè)應(yīng)接不暇，哪有功夫給引擎開發(fā)者施加壓力，敦促他們開發(fā)更好的游戲引擎呢？
　　另外，免費游戲、免費增值、應(yīng)用內(nèi)購買等新盈利模式吸引了眾多開發(fā)者，而擅長高端游戲引擎開發(fā)的工作室卻難以適應(yīng)這些新模式或滿足新的市場需求，于是紛紛倒閉或利潤縮水，高端游戲引擎的創(chuàng)新也受到抑制。
　　少數(shù)硬核游戲開發(fā)者（現(xiàn)有熱門游戲續(xù)集開發(fā)者）只愿意在自保的前提下做適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。他們躲開了激烈的競爭，也就不會著急想新點子了；換言之，如果給現(xiàn)有硬件加速就夠了，何苦還要配合新硬件的性能呢？簡單說，游戲開發(fā)者把適應(yīng)新硬件的重任拋給了正忙于應(yīng)付休閑游戲開發(fā)者需求的游戲引擎中件公司。
　　新平臺層出不窮，玩家多樣性愈發(fā)凸顯，新的盈利模式、營銷策略以及創(chuàng)新的游戲風(fēng)格都帶來了不同的市場需求，于是軟件部門各種忙，單單忽略了硬件性能和功能；與此同時，硬件制造商一如既往地推動著硬件發(fā)展，軟硬件之間的差距越拉越大?？串?dāng)前的局勢，硬件制造商辛辛苦苦做出一番成就，旁人卻渾然不覺，他們恐怕才是被傷透了心呢。
　　未來的路該往哪里走？
　　剛剛說了這么多，其實重點是：數(shù)年備受追捧的游戲其實并不要求在軟件技術(shù)上有多大提升。那么現(xiàn)在游戲產(chǎn)業(yè)的前景如何？難道玩家只滿足于當(dāng)下的游戲體驗，不再渴求技術(shù)上突破了？難道已經(jīng)開發(fā)出了他們夢寐以求的游戲了？游戲只要換湯不換藥他們就會買賬嗎？過去三年游戲產(chǎn)業(yè)的變化以及“我的世界（Minecraft）”等游戲的成功讓很多人真的產(chǎn)生了以上的幻覺。但我這個游戲產(chǎn)業(yè)的“老兵”有句忠告：雖然近幾年來出現(xiàn)了很多有趣的新動向，但產(chǎn)業(yè)未來仍受同一驅(qū)動力的引導(dǎo)。玩家必然會渴求新體驗，而這會鞭策開發(fā)者們不斷用新技術(shù)去滿足他們的需求。
　　當(dāng)下VR（虛擬現(xiàn)實）和AR（增強現(xiàn)實）成為熱門話題，這兩者都要求更高層次的處理能力和更新的工程技術(shù)；游戲的規(guī)模和復(fù)雜性也在與日俱增，從2009年的“軟核”游戲，到2012年的“中核”游戲，新玩家對復(fù)雜游戲越來越有胃口，于是他們與傳統(tǒng)的硬核游戲玩家之間的界限也被模糊了。
　　未來的玩家可能跟如今的年輕人一樣傾向于高端的“硬核”游戲。視頻游戲市場規(guī)模已擴展到歷史之最，而玩家們開始尋找“全新”的游戲體驗。很多人一開始是休閑游戲玩家，但現(xiàn)在已經(jīng)做好迎接新技術(shù)，新體驗的準(zhǔn)備了。
　　需要認清一個殘酷的現(xiàn)實……
　　從很多重要層面來說，視頻游戲引擎技術(shù)始終嚴重落后。而真正的行業(yè)創(chuàng)新者漸漸意識到，他們?nèi)缃衩媾R著兩難的選擇——要么委屈自己，拿現(xiàn)有的中間件引擎湊合著用，要么重新耗費時間和財力來實現(xiàn)自己設(shè)定好的愿景。
　　像Unity，Unreal和Hero等現(xiàn)代引擎是無法達到標(biāo)準(zhǔn)的……
　　視頻游戲引擎所服務(wù)的軟件已經(jīng)存在了幾十年，早都落后了，相比視頻卡就失去了優(yōu)勢?，F(xiàn)存引擎的核心架構(gòu)要實現(xiàn)現(xiàn)代化，需要大量高成本的再構(gòu)建，這一工程只有那種“不走尋常路”的人才才能做得來，但即使在技術(shù)驅(qū)動產(chǎn)業(yè)，這樣的人打著燈籠也難找。
　　云計算和云儲存能力不斷發(fā)展，加上強大的數(shù)據(jù)帶寬，無限前景從此被開啟。開發(fā)游戲要利用好這一優(yōu)勢，就需要更高層次的組織、工具鏈、藝術(shù)效果和技術(shù)研發(fā)來構(gòu)建紛繁復(fù)雜的游戲世界和絕妙的游戲體驗。如果工具和處理能力都不夠好，復(fù)雜的游戲工程就會轟然倒塌，這在之前游戲產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷大變革時已經(jīng)發(fā)生過了。想知道后果多嚴重，參考“中途島戰(zhàn)役（Midway）”即可——開發(fā)者費心竭力用2008年的“現(xiàn)代”技術(shù)打造跨平臺版本，結(jié)果事與愿違，反而葬送了開發(fā)公司。
　　我曾經(jīng)給美國藝電公司（Electronic Arts）的新雇員上過一堂課，在白板上列了一個PS1的處理能力vs RAM（隨機訪問內(nèi)存）大小的圖表，上面的小點不比一個屏幕像素大多少；然后將一張相似的PS2圖表放在旁邊，差不多1方寸大??；然后是PS3，差不多能填滿三張8.5x11英寸的頁面。
　　我用這個例子解釋了硬件能力和二維處理能力vs RAM大小息息相關(guān)，但如果是游戲，可能需要更復(fù)雜的六維的配套支持，否則游戲的規(guī)模和細節(jié)、角色的細節(jié)和智力可能都無法充分發(fā)揮出來。
　　如果問一個視頻游戲開發(fā)者：“等到你真的變得無所不能的時候，你最想做什么？”而這也是他們越來越需要糾結(jié)的一個問題，再過幾年，估計他們壓根都答不上來。游戲引擎須能迎合復(fù)雜游戲的需求，而現(xiàn)代游戲開發(fā)工具尚未做到這一點。
　　現(xiàn)代引擎在努力提升著游戲開發(fā)團隊的工作，且已略見成效，不過一旦遇到大型團隊做大型項目，理所應(yīng)當(dāng)提供的云端技術(shù)和操作支持就跟不上了。跟開發(fā)者們聊一聊你會發(fā)現(xiàn)，他們所面臨的挑戰(zhàn)和壓力，根本原因還是手頭的工具限制了他們的生產(chǎn)力。即使團隊有可用的開發(fā)工具和引擎，成員之間工作的協(xié)同作用也會大大縮水。游戲要想進步，就需要大量的中層管理和保護個人成果的意識。如果游戲產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀就是如此，那么現(xiàn)存的游戲引擎如何服務(wù)于未來的游戲/游戲產(chǎn)業(yè)呢？更嚴重的問題是，大部分Unity3D這樣備受追捧的現(xiàn)代游戲引擎都無法做到這一點——小團隊可以用Unity3D以低成本開發(fā)跨游戲平臺，還能為網(wǎng)頁提供服務(wù)，但對于最新的VR、AR和云端游戲，其核心架構(gòu)就無法滿足開發(fā)者需求了，日后它的游戲開發(fā)中的重要性將與日俱減。
　　現(xiàn)代視頻游戲引擎難以適應(yīng)新環(huán)境的原因
　　難道現(xiàn)存的引擎無法適應(yīng)市場需求的變化嗎？——可能開發(fā)者有過嘗試，但最終十有八九會失敗，因為有太多干擾因素了。回顧一下歷史，會學(xué)到很多教訓(xùn)。我們都知道視頻游戲的生命周期是怎樣的，成功的案例總是因為解決開發(fā)者當(dāng)時的“痛點”。如果痛點太急切的話，那么第一個迎頭直上的引擎最有可能大獲成功，比如幫很多開發(fā)者將游戲搬上網(wǎng)頁的Unity。但這其中有兩個問題：首先，越是熱門引擎，申請許可的團隊越多；當(dāng)太多團隊使用同一種引擎，引擎開發(fā)者就會花越多時間來提供支持，如此一來，引擎重構(gòu)就變得既昂貴又費時費力。
　　一項新技術(shù)會鞏固穩(wěn)定下來，同時游戲和技術(shù)創(chuàng)新也會不斷推動著引擎的提升。資金充裕的小團隊往往引領(lǐng)著技術(shù)革新，同時不斷拉大領(lǐng)先游戲引擎和游戲產(chǎn)業(yè)愿景之間的差距。
　　所以，雖然熱門引擎開發(fā)者從未停止創(chuàng)新及提供更好服務(wù)，但客戶太多反而阻礙了他們的步伐。在資金方面，雖然可以通過頻繁小幅更新引擎來賺錢，但重構(gòu)的大工程要耗費時間和財力，對于開發(fā)者及客戶來說，提供支持意味著風(fēng)險。
　　當(dāng)某一項技術(shù)受到追捧又無競爭者威脅時，很容易會滋生自滿。對于視頻游戲引擎開發(fā)者而言，除非有充分的理由，否則他們是不會費勁去重構(gòu)自己的產(chǎn)品的。
　　當(dāng)下引擎技術(shù)究竟處于哪一階段？
　　看看現(xiàn)代FPS（第一人稱射擊游戲）引擎之王Unreal，中端游戲引擎Unity還有MMO（大型多人在線游戲）中件Hero就知道，軟件技術(shù)實際發(fā)揮的作用和潛力之間是有差距的?，F(xiàn)存引擎的核心架構(gòu)已落后數(shù)年，需大量的重建工作來充分利用現(xiàn)代軟件和云計算潛力。重申一下：大多數(shù)游戲都會用的Unity需要的重建工作量也是最大的。就算這些公司有動力，有意愿來承擔(dān)成本，時間上也要數(shù)年才能開發(fā)出一個全新的引擎。他們的強大優(yōu)勢是擁有插件式架構(gòu)，讓開發(fā)者可以定制和加強引擎的功能，但最好只能做到這里了。最終核心架構(gòu)還是會越來越跟不上開發(fā)者創(chuàng)造新游戲體驗的需求。
　　不管如何，我對游戲產(chǎn)業(yè)前景仍然樂觀！從剛剛提及的那些“痛點”可以察覺到游戲產(chǎn)業(yè)在很多方面急需改變。提供新的云端解決方案、平臺架構(gòu)、線上服務(wù)和并行計算的公司都在低調(diào)地開發(fā)技術(shù)，未來一片光明。這些公司背后都是你我這樣已經(jīng)厭倦了低效的解決方案，有志于幫助各種級別背景的開發(fā)者以最低成本來將創(chuàng)新理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的人支持著。
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