Cocos 釋出全新3D渲染項(xiàng)目，助力游戲開(kāi)發(fā)者打造更真實(shí)場(chǎng)景

　　自2021年8月國(guó)內(nèi)游戲版號(hào)停發(fā)以來(lái)，游戲行業(yè)似乎陷入了一種平靜的蟄伏狀態(tài)中——打磨玩法，積蓄力量，等待時(shí)機(jī)。不論是監(jiān)管側(cè)或用戶側(cè)，都在不斷倒逼游戲行業(yè)走上精品化、工業(yè)化、全球化的道路。游戲精品化不只是一句口號(hào)，想要在未來(lái)的游戲產(chǎn)業(yè)占有一席之地，強(qiáng)大的底層研發(fā)技術(shù)和對(duì)畫(huà)面細(xì)節(jié)的掌控能力必不可少。

　　日前，老牌引擎 Cocos 推出了最新渲染演示項(xiàng)目“Lake”，其展現(xiàn)出的圖形渲染能力，無(wú)疑給廣大開(kāi)發(fā)者打上了一針強(qiáng)心劑。作為國(guó)內(nèi)主流的游戲引擎，Cocos 的泛用性和易用性自不必說(shuō)，一年更新五個(gè)大版本、全面支持2D與3D渲染的 Cocos Creator 更是將實(shí)現(xiàn)次世代畫(huà)面的野心牢牢烙印在了引擎的基因中。

　　相較于 Cocos 在去年8月推出的充滿未來(lái)感設(shè)計(jì)與復(fù)雜光效渲染的“賽博朋克”場(chǎng)景Demo，此次的“Lake”則更側(cè)重于對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的還原�；�于Cocos Creator3.4.1版本強(qiáng)大的計(jì)算能力與成熟的編輯器系統(tǒng)，“Lake”項(xiàng)目向用戶開(kāi)放了近百個(gè)調(diào)試選項(xiàng)，開(kāi)發(fā)者可逐一調(diào)試、比對(duì)，以便更好地理解掌握引擎的渲染能力。

　　選擇畫(huà)面還是性?xún)r(jià)比?

　　隨著手機(jī)性能不斷提升，游戲畫(huà)面的精美程度也在不斷增長(zhǎng)，但這種增長(zhǎng)并不是無(wú)限制的。除畫(huà)面以外，玩家對(duì)游戲還有著更多的要求：加載要快，世界要大，細(xì)節(jié)要精。這意味著，想要做好實(shí)時(shí)渲染，必須謹(jǐn)慎利用手中有限的資源。

　　由于這次“Lake”開(kāi)放了網(wǎng)頁(yè)測(cè)試，用戶便能親手感受到 Cocos 在性能與畫(huà)面之間所做的精巧的權(quán)衡：PC端即使特效全開(kāi)也能穩(wěn)定在60幀，手機(jī)端在簡(jiǎn)單調(diào)整幾個(gè)選項(xiàng)后，也能從優(yōu)美的湖光山色中獲得流暢的觀賞體驗(yàn)。

　　從圖中可以看到，這次 Cocos 構(gòu)建了一個(gè)包含山、樹(shù)、花、屋的復(fù)雜大范圍平面反射場(chǎng)景，而且不管在任何角度都能觀察到完整無(wú)縫的反射倒影，這正是使用了反射攝像機(jī)技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的反射效果。

　　相較于只能對(duì)已渲染畫(huà)面產(chǎn)生反射效果的ssr或sspr，反射攝像機(jī)技術(shù)讓用戶在任意角度都能完整觀察到物體在水中的倒影，但同樣的，性能消耗也會(huì)大幅增加。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是反射的物體都要重新渲染一次。為了平衡重新渲染所帶來(lái)的計(jì)算壓力，也為了在較低性能下也擁有優(yōu)秀的畫(huà)面表現(xiàn)，Cocos這次采用了低反射分辨率+taa抗鋸齒+FSR超分辨率技術(shù)的組合優(yōu)化方案。

　　FSR是AMD全新、開(kāi)源的高質(zhì)量渲染解決方案，特別強(qiáng)調(diào)創(chuàng)建圖像的高質(zhì)量邊緣。以低分辨率的運(yùn)行壓力來(lái)輸出高幀數(shù)、高分辨率的渲染結(jié)果，這對(duì)于每一個(gè)游戲廠商來(lái)說(shuō)都意義重大。因?yàn)檫@意味著在有限的硬件條件下，用戶能從單一場(chǎng)景中獲得更多信息與更完整的游戲體驗(yàn)，更加可信的近景細(xì)節(jié)、0.5秒的加載速度、10%的幀率差別，這些細(xì)節(jié)堆疊起來(lái)，可能就是一個(gè)游戲成功與否的關(guān)鍵。

　　此外，屏幕空間內(nèi)GodRay/LightShaft和用來(lái)增強(qiáng)陰影細(xì)節(jié)的SSAO技術(shù)，也是以較低代價(jià)獲得較高光影質(zhì)量的方案之一。Cocos先將天空盒上的亮度作為亮度信息，在預(yù)處理階段計(jì)算出一張明暗貼圖，然后剔除掉被遮擋的部分，以光源位置為中心作徑向模糊效果，最后疊加到光照結(jié)果上，就得到了極具電影感的GodRay效果。SSAO技術(shù)則能計(jì)算出畫(huà)面中任意一點(diǎn)被周?chē)鷰缀误w遮擋的百分比，然后根據(jù)遮擋的部分計(jì)算需要的陰影數(shù)量。墻角、褶皺、物體接觸面較暗，而完全暴露在陽(yáng)光下的部分則更亮。從原理上理解光影結(jié)構(gòu)，才能用技術(shù)手段去還原現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，憑借有限的資源占用來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化的渲染效果，一直是Cocos Creator持續(xù)優(yōu)化的方向之一。

　　模塊細(xì)分，讓眾口不再難調(diào)

　　作為立足于開(kāi)發(fā)者的開(kāi)源引擎，Cocos 對(duì)實(shí)際項(xiàng)目中遇到的問(wèn)題極為敏感。對(duì)不同項(xiàng)目、不同需求、不同設(shè)備進(jìn)行差分式處理，這一功能在“Lake”的渲染管線中得到了極好的體現(xiàn)。網(wǎng)頁(yè)測(cè)試中提供了六級(jí)渲染等級(jí)預(yù)設(shè)，可根據(jù)用戶的設(shè)備情況智能調(diào)整渲染設(shè)置。此外，還有上百個(gè)調(diào)試選項(xiàng)可供開(kāi)發(fā)者調(diào)整使用，幾乎可以動(dòng)態(tài)控制大多數(shù)渲染細(xì)節(jié)，并能在調(diào)整后直觀地看到渲染結(jié)果。

　　重要的是，渲染結(jié)果不僅僅只是動(dòng)態(tài)的畫(huà)面，還包括實(shí)時(shí)幀率等一系列畫(huà)面參數(shù)。這些具體的數(shù)值幫助開(kāi)發(fā)者在做決策時(shí)，能更敏捷地判斷項(xiàng)目技術(shù)需求，而不必在某些畫(huà)面細(xì)節(jié)上浪費(fèi)太多時(shí)間——畫(huà)面只是用戶體驗(yàn)的一部分。雖然很重要，但依然只是一部分。

　　Cocos 依靠自身高伸縮性的渲染管線設(shè)計(jì)，能讓每個(gè)開(kāi)發(fā)者更自由的縮減或強(qiáng)化想要的部分，以達(dá)到合適的美術(shù)表現(xiàn)，這也符合了 Cocos 一貫的設(shè)計(jì)理念：輕量、高效。當(dāng)然，想要畫(huà)面上的突破，還需要對(duì)硬件設(shè)備的物盡其用。Cocos 特別針對(duì)低算力設(shè)備進(jìn)行了CPU、GPU的開(kāi)銷(xiāo)優(yōu)化，利用CPU多線程、GPU并行渲染等能力，力求讓每一個(gè)用戶都能得到更加完整的游戲體驗(yàn)。

　　以引擎能力為基，探索數(shù)字內(nèi)容邊界

　　雖然這次的“Lake”已經(jīng)證明 Cocos 能創(chuàng)建準(zhǔn)CG級(jí)的畫(huà)面表現(xiàn)，但顯然 Cocos 對(duì)數(shù)字內(nèi)容的野心遠(yuǎn)不止此。

　　游戲?qū)用�，一方面通過(guò)“賽博朋克”和“Lake”展現(xiàn)中重度游戲的制作實(shí)力，另一方面Cocos 也不忘持續(xù)優(yōu)化輕度用戶的游戲體驗(yàn)。Cocos Creator 3.3版本在小游戲平臺(tái)上啟動(dòng)性能、運(yùn)行性能和物理性能評(píng)分都達(dá)80分以上，相較以往啟動(dòng)性能更是直接翻了一番。快速觸達(dá)、高效耦合，從架構(gòu)層面為開(kāi)發(fā)者添磚加瓦，助力優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的傳播與引爆。

　　泛內(nèi)容層面，Cocos與騰訊、華為、字節(jié)的合作，也為未來(lái)開(kāi)拓了更多可能性。作為全球首家全面支持鴻蒙系統(tǒng)的游戲引擎，Cocos Creator 早在3.2版本就已上線支持HarmonyOS的多設(shè)備協(xié)同能力，并在V3.3、V3.4中保持高速迭代優(yōu)化，助力開(kāi)發(fā)者能一站式創(chuàng)建基于鴻蒙系統(tǒng)的不同應(yīng)用，并支持一鍵打包發(fā)布到平臺(tái)。

　　此外，推出賦能教育行業(yè)的可視化課件制作工具 Cocos ICE，或是在車(chē)機(jī)、虛擬角色、數(shù)字孿生、XR/VR、IoT等前沿領(lǐng)域的深度拓展，無(wú)一不彰顯著 Cocos 對(duì)構(gòu)建生態(tài)共榮，與行業(yè)攜手前進(jìn)的決心與努力。

　　Cocos深知，制作符合用戶需求的內(nèi)容永遠(yuǎn)是第一目標(biāo)。“Lake”的意義，不僅是向我們展開(kāi)了一軸漣漣清波，團(tuán)團(tuán)翠葉的湖中畫(huà)卷，更像一張未來(lái)世界的邀請(qǐng)函;扎實(shí)可靠的引擎技術(shù)只是畫(huà)筆，未來(lái)的顏色掌握在我們每一個(gè)開(kāi)發(fā)者手上。

　　技術(shù)迭代不是一朝一夕，而是一個(gè)螺旋上升、持續(xù)發(fā)展的過(guò)程。讓我們拭目以待，作為國(guó)產(chǎn)老牌引擎的Cocos，接下來(lái)的日子里還會(huì)給我們帶來(lái)怎樣的驚喜。未來(lái)，也希望Cocos與廣大開(kāi)發(fā)者共同努力，為大家獻(xiàn)上更多、更優(yōu)秀的數(shù)字內(nèi)容。