第3集笔记游戏技术给我们的现实世界带来了什么？

从1958年人类历史上的第一款电子游戏诞生以来，到2022年的今天，游戏技术不仅在游戏以内内尝试模拟各种我们生活中遇到情景，它还将技术延伸到的游戏以外的世界。游戏技术给这个世界带来了什么？这是1992年发售的德军总部3D，当时的3D效果让人惊艳：当时的计算机其实并没有能力实现真正的3D演算，这其实是根据平面图生成的假三维。就像街头3D绘画。你只是在一个看似立体的平面中行走，无法通过抬头或者跳起来看到更多的图像：那么，真正的三维世界应该怎么实现呢？Part13D世界这个世界的一切，都是由三角形组成的：有了立体的形状，还要有光和影。最主流的做法是光栅化，把颜色、光照、阴影、暗处等等，一层一层的叠加起来，最后要叠加几十层，才能模拟出一个相对真实的结果。而真正的真实，就像摄像机一样。假设屏幕上的每一个像素都能主动发射一根光线，并且在后续的碰撞或反射中继续追踪光线。每个像素发出的光越多，画面就越清晰。但是因为今天的算力还不够全面使用光线追踪方案，折中的新方案是把一个简化的光线追踪作为其中一层图层。现在距离一个足够真实的人物还差两年事情：动作和表情。Part2虚拟人物1937年，迪士尼用转描技术制作了动画——《白雪公主和七个小矮人》。动画看上去在动，利用的是人类的视觉暂留原理，每幅图的暂留时间是0.1～0.4秒，所以只要在1秒中连续播放24副以上的静态面，人眼就看不出它是间断的。而在真正的人物动画中，我们需要模拟关节和骨骼。一个虚拟人物的全身有1427个关节和骨骼：人体全身有骨头360块。四肢大关节有12个，小关节有210个。（动画比真人多好多啊！是不是因为动画没有肌肉，需要用这个方法模拟肌肉在动态呀？）让虚拟人物在表情方面告别僵硬的是FACS方案——面部表情编码系统。FACS的核心，是将人脸划分成了70个左右的独立运动单元：把这些单元组合起来，就能呈现不同情况的表情了：苹果手机里的拟我表情也是使用的这个标准建模，再把你的脸型套在上面：技术发展到这一步，数字人似乎就呼之欲出了。但在此之前，我们还得解决和这个世界的交互。游戏中的互动模式，一开始是钢体模拟。就是无论怎么和物体互动，物体的形状和体积都不会改变。也就是说你能在游戏中打飞一个箱子，但是不能打碎它。新型的模拟方式叫粒子计算，把每个物体都看做是很多粒子的组合，对每个粒子分别做运动和受力计算，就能实现诸如液体流动、爆炸的模拟效果。但是，由于粒子的计算量太大了，所以游戏中并不是每一次都实时模拟计算，而是用提前计算好的效果反复出现。在游戏里，这样的体验就已经是够了。但是在游戏之外，真实世界也需要用到这些技术来代替真实世界中的物理实验，比如模拟飞机驾驶练习、训练机器狗等等。它们要求虚拟环境不能只是看上去真实，它们对虚拟技术提出了更高的要求。如今，我们在生活中见到越来越多的游戏技术，它们正逐渐形成一个统一的词汇——GameTech，它们正推动这世界的进步，而在这背后的，正是我们对游戏的喜爱。本文版权归作者小染所有，任何形式转载请联系作者。