《黑神话：悟空》疯狂24小时：技术宅如何掏空游戏宅？
《黑神话：悟空》疯狂24小时：技术宅如何掏空游戏宅？
《黑神话：悟空》在2024年8月20日正式发售，迅速席卷全球各大应用商店畅销榜单，并刷新了Steam同时在线人数的历史纪录。这款游戏的成功不仅在于其精良的制作和传统文化元素的运用，更在于其在游戏开发技术上的突破。本文将深入探讨《黑神话：悟空》背后的技术力量，以及它对整个游戏产业的影响。
《黑神话：悟空》游戏截图
《黑神话：悟空》在2024年8月20日正式发售，迅速席卷全球各大应用商店畅销榜单，并刷新了Steam同时在线人数的历史纪录。截至发稿时，据第三方平台统计，《黑神话：悟空》全平台售卖已超过450万份，销售额突破15亿元。
整个世界为之沸腾。全网社交平台上各种热搜不断，官方及非官方的主流媒体都在直播游戏实况，许多公司甚至放假一天鼓励员工体验游戏。游戏产业也因此被贴上了新的标签，重新获得了公众的关注。
然而，这并非整个游戏业界都在庆祝的日子。从行业内获得的反馈显示，冰火两重天的现象十分明显。当众人将《黑神话：悟空》这类买断制单机游戏捧上神坛时，从事手游、端游和小程序游戏的开发者们却感受到了压力。尽管如此，我们不能忽视《黑神话：悟空》在玩家和业界不可撼动的地位，以及其对国产游戏进步带来的里程碑式推动。
从虚幻引擎4到虚幻引擎5的跨越
在《黑神话：悟空》的开发过程中，2021年8月20日，游戏科学工作室宣布将从虚幻引擎4（Unreal Engine 4）迁移至虚幻引擎5（Unreal Engine 5），这一决定在行业内引起了轰动。虚幻引擎是Epic Games开发的一款实时3D创作工具，以其顶尖的图形渲染能力著称，适用于高端PC和主机游戏开发。除了游戏领域，虚幻引擎还广泛应用于影视制作、建筑设计、虚拟现实和三维仿真等行业。
作为游戏开发领域的前沿技术之一，虚幻引擎集成了最前沿的图形技术和编程框架，提供了高质量的视觉效果和高效的开发流程。然而，尽管虚幻引擎具备高性能的技术能力，许多中国游戏开发者对其望而却步，主要原因是其学习门槛高，上手复杂，需要较长时间才能精通。
2020年5月13日，Epic公司发布了第五代游戏引擎虚幻引擎5（UE 5），其目标是让开发者能够轻松建立细节丰富的游戏世界。UE 5采用两大核心技术：Nanite虚拟化微多边形几何技术和Lumen全动态布局光照解决方案。Nanite允许开发者导入电影级高质量3D模型和场景，而无须进行优化和简化；Lumen则提供实时计算间接光照的能力，为场景带来逼真的光照效果。
UE 5不仅在游戏3A大作中得到广泛应用，如Epic自家的《堡垒之夜》和《黑客帝国觉醒》，还落地至影视制作中，如迪士尼旗下的电视剧《曼达洛人》的部分场景。2022年4月，UE 5正式面向开发者推出。
游戏科学工作室提前使用了UE 5，并在2021年9月接受了虚幻引擎官方采访。游戏科学联合创始人兼首席执行官冯骥表示，在《黑神话：悟空》之前，他也做过一款西游题材的2.5D游戏。技术总监招文勇对UE 5给予了高度评价，表示从UE 4迁移到UE 5意外地顺畅，甚至比从UE 4.24升级到UE 4.26更快。在升级UE 4.26时，游戏科学花了一个多月的时间适配FProperty API重构带来的问题，而升级UE 5基本就是做了一点API变更适配，就可以运行游戏工程。
游戏科学团队特别喜欢UE 5主推的Nanite和Lumen功能，认为这不仅带来更好的画质，还提升了美术的创作效率。招文勇表示，Nanite显著降低了场景的性能优化难度，而Lumen则无须考虑烘焙光照贴图，能够实时迭代光照效果，更快地生产出带有真实光照的关卡。此外，UE 5编辑器的性能也有了显著提升，后台运行的任务（如Shader编译、距离场生成等）不会像以前那样带来严重卡顿，美术的工作效率也得到了提升。
《黑神话：悟空》公布首段实机演示视频时，外界对其雪地场景印象深刻，尤其是角色在雪中行走或奔跑时，脚边的雪会发生形态变化。招文勇解释，这是使用了虚幻引擎的虚拟高度场网格体（VHM）实现雪地效果，VHM能够实现相当不错的地形细节，加上技术美术同事制作的出色材质，总体效果非常不错。UE 5的Nanite在提供高模渲染能力的同时，也是拯救显卡的神器，“我们非常多的场景在Nanite的加持下获得50%以上的帧率提升。”
《黑神话：悟空》游戏截图
光追和AI渲染技术的胜利
在《黑神话：悟空》正式发售当天，英伟达官方网站发布了一则相关文章，介绍了全景光线追踪和DLSS 3（AI渲染技术）与这款游戏技术相关的内容。英伟达认为，通过GeForce RTX 40系列GPU性能，及其AI Tensor Core和光线追踪核心，《黑神话：悟空》的图形效果和技术提升到了一个更高的水平，成为迄今为止发布的沉浸感更强、技术更先进的游戏之一。
全景光线追踪（也称为路径追踪）技术为这款游戏提供了出色的光照、特效和沉浸感。全景光线追踪技术对硬件要求更高，但可以高度准确地渲染光线及其在场景中的效果。这种先进的光线追踪技术也被称为路径追踪，视觉效果艺术家们可利用它打造以假乱真的电影和电视画面。不过，在配备RT Core的GeForce RTX GPU和AI驱动NVIDIA DLSS加速技术到来之前，实时视频游戏无法实现全景光线追踪。
在《黑神话：悟空》中，全景光线追踪技术提高了光照、反射和阴影的保真度和质量，水面的倒影呈现了周围的所有细节。水的焦散进一步增强了真实感，准确地呈现了光的折射和反射。粒子效果也能获得反射，使战斗更加动感十足、惊险刺激。
图片来自英伟达官网
此外，游戏内的光照系统也得到了升级。全景光线追踪光照可以确保室内和室外的光照精确到像素，使光线被遮蔽或无法到达的区域变暗，并通过反射光线，以逼真的效果照亮游戏世界。与光照系统配合，具有接触硬化和软化效果的全景光线追踪阴影投射到各处，可渲染出树叶和卵石的小块阴影，以及几何结构复杂的建筑、主角以及巨大敌人的阴影。
在光线追踪游戏中，攻击、爆炸和火焰粒子特效的反射特别具有挑战性。这是因为粒子大多是半透明的，这可能很容易导致画序问题，而且粒子也有独特的性质。为了提高质量并增强沉浸感，特效通常包含大量的单体粒子，而使用传统光线追踪方法会对性能带来巨大的压力。但《黑神话：悟空》采用一种新技术，使用两级光线追踪为大量面片系统进行画序无关的透明渲染，从而在实时反射中高效地渲染游戏的粒子系统。该技术的率先集成显著增强了真实感、沉浸感和图像质量，使战斗更加精彩壮观、惊险刺激。
在阴影这个关键的视觉线索，光线追踪为环境带来了连续的轮廓、接触硬阴影、无锯齿和自阴影的高分辨率细节，使环境更加丰富。附近的物体投射出完整准确的阴影，即使是遥远的景观和嵌套结构的微小细节，也能被描绘出来。
图片来自英伟达官网
《黑神话：悟空》还支持DLSS 3技术，允许使用RTX 40系列显卡的玩家通过NVIDIA DLSS 3帧生成技术来提高性能和帧率。当启用全景光线追踪并调整至最高设置时，DLSS 3能够大幅提高游戏性能。例如，在《黑神话：悟空》的基准测试中，RTX 4080 SUPER用户可以实现接近74 FPS的帧率，而RTX 4070 Ti SUPER用户，则可在4K分辨率下享受到约66 FPS的流畅体验。
英伟达还披露，目前有超过600款游戏和应用采用针对游戏体验增强的RTX技术，几乎每周都有新的游戏和应用集成该技术。此外，专为《黑神话：悟空》打造的Game Ready驱动现已发布。
技术挑战与行业困境
当游戏开发技术进阶，助推了一个新的技术量级的作品出现时，回到真实的世界里，业内真实的体感，或许不全都是外界感知的那样热烈。在游戏开发的环节，需要掌握游戏引擎开发技术的工作流，主要是在美术和程序，尤其是需要两者兼擅长的人才。
以3A大作在用户侧感受到的精美的视效的视角出发，从一些游戏美术从业人员那里了解到，虽然大家都非常认可虚幻引擎在游戏开发中的顶峰地位，但是，国内会用且倾向虚幻引擎做开发的人并不多。一方面，现有的国内游戏市场，对3A大作的需求度不是太高，导致对虚幻引擎有需求的公司及岗位并不多，甚至是极其稀缺的程度。游戏科学也是2020年在B站公布了《黑神话：悟空》第一个视频之后，业内才真正知道这家公司正在使用虚幻引擎、招揽虚幻引擎相关的人才，而且，彼时，这家公司不缺钱，缺人的信号更明显。
这带来的一个结果是，在多数从业者眼中，如果不是为爱发电，花了很多时间成本学习的这项极具挑战的技能，未必有用武之地，还会“耽误”时间，导致自己在同事之中显得不够“卷”那些日常繁重且重复的工作，进而影响后续在职场中的升职加薪。
另一方面，相对于之前的3D技术，虚幻引擎算是一项新技术，学习虚幻引擎门槛颇高。这里涉及到厚重枯燥的官方教程及文档的汉化问题，而且，市面上流行的课程也是英文居多，还有，从业者要对数学、物理、计算机等学科有很强的理解力。这里有一个不能忽视的大背景是，现阶段国内从事美术的多数是艺术生，他们大多数在义务教育阶段忽视了文化课程，尤其是数理课程的积累，或者，也可以说，很多人也是因为不太擅长文化类科目而选择了艺考之路。此外，英文水平也是一道门槛。
再加上，游戏引擎本身的技术迭代非常快，尤其是，虚幻引擎为了保持先进性，每次更新都会带来大改动和新技术，“每年都有新东西出来，根本就学不完”。所以，即便是一个具备虚幻引擎操作技能的美术或者程序的岗位，应届生的月薪起步可以达到或超过2万/月，但很多从业者对虚幻引擎学习的热情并不高。
国内游戏从业者的薪资构成，主要是基础工资加项目奖金，当然，更为诱人的是游戏顺利上线且盈利后，在工资基数上数十、百倍的项目奖金。面对主机游戏等3A大作开发长周期带来的不确定性，精通技术的大佬们，可能更愿意去能够更快落地的项目，福利待遇优厚的公司。以《悟空：黑神话》七年磨一剑（实际上可能更长）的经历，在这个以熬夜加班著称的行业里，没有多少从业者耗得起一个又一个七年的等待。
当然，也有开发者表示，不必过分悲观，这类现象在国内的游戏公司比较多，虚幻引擎在国际市场使用相当普遍。因为在国际市场，主机游戏是玩家偏好的主流，掌握前沿技术的开发者的收入优厚，假期也长。或许，随着国内游戏产业的进步，大家能够真的等来前沿技术真正被重视的那一天。