【獨(dú)家專訪】當(dāng)下育碧壓箱底的殺手锏，可能是“黑科技”自研引擎

也證明了“畫(huà)質(zhì)”“優(yōu)化”可以兼得。

當(dāng)下游戲里的天氣系統(tǒng)能做到多“真實(shí)”？

當(dāng)一陣風(fēng)從海面上吹來(lái)，帶動(dòng)起輕微的浪花。岸邊的樹(shù)木枝葉顫動(dòng)，原本輕輕飄落的小雨和櫻花瓣被卷起，伴隨著紛亂的發(fā)絲，打濕了主角的臉頰和衣裳。

這是育碧去年在《刺客信條影》里所交出的答卷。

至少在畫(huà)面技術(shù)層面，《影》算得上去年整個(gè)游戲行業(yè)中最被低估的作品之一——之前我很難從玩家角度拿出什么具體的例子來(lái)體現(xiàn)這一點(diǎn)，更多時(shí)候只是和身邊的人們說(shuō)：“你玩一下一定能體會(huì)到。”

這幾天，育碧放出了四集短紀(jì)錄片，講解了《刺客信條影》究竟依靠著他們的自研引擎Anvil實(shí)現(xiàn)了哪些視效突破。像是游戲里的動(dòng)態(tài)天氣系統(tǒng)究竟細(xì)到什么地步，也就更加具象化了。

育碧的B站官方號(hào)也正在更新這系列影片

就以前面提到的風(fēng)來(lái)進(jìn)一步舉例。《影》里的風(fēng)有著實(shí)體碰撞體積——這本身不算特別新鮮的技術(shù)，但在Anvil的風(fēng)可以在一套流體力學(xué)算法下，和場(chǎng)景里的其他要素形成復(fù)雜交互，會(huì)在彼此碰撞發(fā)生流向改變，從而更像是自然界里真實(shí)的風(fēng)。

“風(fēng)”也只是這套天氣系統(tǒng)的一個(gè)構(gòu)成部分。實(shí)際體驗(yàn)過(guò)這款游戲的玩家應(yīng)該會(huì)對(duì)其中的四季變化印象深刻——隨著季節(jié)轉(zhuǎn)換，植被、河流、動(dòng)物生態(tài)都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，而春天的細(xì)雨、夏日的暴雨、冬夜的雨雪，畫(huà)面表現(xiàn)都截然不同。

Anvil也在這一代融入了育碧自家的全局實(shí)時(shí)光照，使得游戲內(nèi)室外光線可以穿透門(mén)窗——室內(nèi)明暗由此會(huì)隨室外光變化，出入房屋也不再像從那樣“明一下暗一下”。

除了這類比較顯性的效果，如果你在游戲里有過(guò)一些比較細(xì)致的觀察，或許會(huì)留意到即便從高處俯瞰整個(gè)城市，遠(yuǎn)處的房屋和自然景色也保持著和近處相似的清晰度，較遠(yuǎn)處的人與動(dòng)物動(dòng)作也依然流暢。

遠(yuǎn)處的飛鳥(niǎo)依然保持著流暢的飛行動(dòng)作，云也不是貼圖而是實(shí)時(shí)演算

在大多數(shù)游戲中，大場(chǎng)景里的這類細(xì)節(jié)通常會(huì)被簡(jiǎn)化來(lái)保障游戲整體運(yùn)行效果。但《影》在這方面不僅沒(méi)有進(jìn)行弱化，而且優(yōu)化效果也極其出色，尤其在NS2上，基本稱得上是這臺(tái)主機(jī)上目前畫(huà)面效果最好的游戲。

這同樣是基于Anvil引擎來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Anvil的微多邊形功能，使得這些模型素材在游戲運(yùn)行中可以僅渲染玩家所看到的那面，這樣不僅省出了算力和顯存來(lái)確保可見(jiàn)部分的顯示效果、避免低清遠(yuǎn)景變高清近景時(shí)的畫(huà)面突變，美術(shù)人員也不用再去手調(diào)用于在不同距離顯示的高清和低清模型。

Anvil是育碧從第一作《刺客信條》開(kāi)始搭建和運(yùn)用的自研引擎，貫穿了整個(gè)系列的發(fā)展史，到如今已有差不多20年的技術(shù)積累。

在上面的記錄短片之外，我們也專訪到了Anvil引擎的技術(shù)架構(gòu)師Nicolas。他向我介紹了Anvil鮮為人知的幕后發(fā)展史。

Nicolas Lopez在育碧蒙特利爾工作室中擔(dān)任渲染技術(shù)架構(gòu)師

簡(jiǎn)略來(lái)說(shuō)，Anvil大致經(jīng)歷過(guò)四個(gè)重要階段，即從1代到《黑旗》的初創(chuàng)期；在《大革命》時(shí)進(jìn)行了一次大革新，應(yīng)用了在當(dāng)時(shí)還相當(dāng)超前的全局光照和“GPU驅(qū)動(dòng)”技術(shù)——這兩項(xiàng)如今則已成為業(yè)內(nèi)標(biāo)配；從《起源》開(kāi)始，Anvil則開(kāi)始加強(qiáng)用于構(gòu)建超大開(kāi)放世界的功能，引入了優(yōu)化NPC行動(dòng)的“Meta AI”、優(yōu)化內(nèi)存管理的“稀疏計(jì)算（sparsely computed）”等技術(shù)。

再然后，就是我們現(xiàn)在所看到的《影》所代表的新階段。

其引入了多項(xiàng)新技術(shù)，核心在于為開(kāi)放世界實(shí)現(xiàn)更多動(dòng)態(tài)效果的同時(shí)，迭代出更好的硬件優(yōu)化解決方案——在當(dāng)下游戲行業(yè)廣泛使用虛幻5等商業(yè)引擎的語(yǔ)境下，這兩者通常是彼此矛盾、需要做取舍的，所以《影》此前的表現(xiàn)從外部來(lái)看簡(jiǎn)直像是運(yùn)用了某種“黑科技”。

但通過(guò)上述的技術(shù)拆解，其實(shí)能發(fā)現(xiàn)這兩者或許真沒(méi)那么“非此即彼”，而是可以通過(guò)一些技術(shù)巧思來(lái)兼顧。尤其對(duì)于Anvil自身來(lái)說(shuō)，這樣的路線也讓這次迭代顯得更加平滑——許多人一定還記得《大革命》時(shí)因?yàn)椴阶舆~太大而導(dǎo)致游戲惡性Bug頻出的景象，但這次的《影》對(duì)比同等體量的游戲來(lái)說(shuō)，算得上是Bug相當(dāng)少的那一檔。

在過(guò)去幾年里，不少?gòu)S商放棄了自研引擎的道路，轉(zhuǎn)投商用引擎尤其是虛幻5的懷抱，也獲得了不錯(cuò)的效果。像育碧這樣堅(jiān)守自研引擎的反而顯得有些固執(zhí)。

但現(xiàn)在來(lái)看，Anvil這樣的自研引擎依舊具有其特有的長(zhǎng)尾優(yōu)勢(shì)，一方面是有機(jī)會(huì)去規(guī)避“優(yōu)化差”“Bug難修”等商用引擎通病，另一方面也更能體現(xiàn)廠商的個(gè)性，不斷強(qiáng)化某個(gè)玩法類型所需要的功能，最終形成一種護(hù)城河。從過(guò)往的一些發(fā)展來(lái)看，這些技術(shù)創(chuàng)新往往也會(huì)給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)啟發(fā)。

盡管還沒(méi)正式公布，但《刺客信條》系列下一部即將到來(lái)的作品大概率是使用最新的Anvil引擎來(lái)開(kāi)發(fā)的《刺客信條：黑旗》的重制版

當(dāng)然，好技術(shù)不代表就能帶來(lái)好游戲。在更多玩家眼中，如何在敘事和玩法內(nèi)容上做出更多新意，可能才是當(dāng)下的育碧更迫切面對(duì)的問(wèn)題。這實(shí)際也是游戲行業(yè)中另一對(duì)常見(jiàn)的矛盾：過(guò)于“系統(tǒng)化”或者說(shuō)“工業(yè)化”的生產(chǎn)路徑促進(jìn)了技術(shù)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，卻也可能造成內(nèi)容創(chuàng)意層面的匱乏。

顯然，這兩者也不應(yīng)該是非此即彼的。希望育碧在這一領(lǐng)域也能早日再次找到自己的平衡點(diǎn)吧。

以下是這次采訪的完整內(nèi)容，為便于閱讀做了一定調(diào)整。

游研社：Anvil引擎問(wèn)世至今已有近20年了。從外界看來(lái)，它一直保持著這個(gè)名字，沒(méi)有任何版本號(hào)。我想知道在育碧內(nèi)部，它這些年是否經(jīng)歷過(guò)一些重大更新，甚至推翻重做？

Nicolas：我不會(huì)說(shuō)Anvil經(jīng)歷過(guò)“徹底重做”，因?yàn)槟菍⑹且粋€(gè)極其龐大的工程，但我可以把Anvil的歷史劃分為三個(gè)主要時(shí)代，而《刺客信條：影》在技術(shù)上則開(kāi)啟了一個(gè)全新時(shí)代。

第一個(gè)時(shí)代是為了《刺客信條1》打造開(kāi)放世界體驗(yàn)而構(gòu)建的。這個(gè)時(shí)代一直延續(xù)到《刺客信條3》和《黑旗》。

第二個(gè)時(shí)代是《刺客信條：大革命》。它在技術(shù)上極其超前，首次在開(kāi)放世界中實(shí)現(xiàn)了體積全局光照，其靈感其實(shí)來(lái)源于皮克斯動(dòng)畫(huà)工作室利用表面計(jì)算全局光照的技術(shù)。

《大革命》的另一個(gè)技術(shù)支柱是“GPU驅(qū)動(dòng)管線”，這在當(dāng)時(shí)非常超前，由GPU而不是CPU來(lái)決定屏幕上繪制什么內(nèi)容。我們的同屏繪制網(wǎng)格實(shí)例數(shù)量因此比前作提高了10倍 。我們將網(wǎng)格以“簇”的形式表示，而不是單一幾何體，這種理念我們一直沿用至今，你甚至能在如今的DX12 Meshlet API中看到這種概念 。

第三個(gè)時(shí)代，是從《刺客信條：起源》開(kāi)始。最大的跨越是渲染一個(gè)16x16公里的超大開(kāi)放世界地形。這帶來(lái)了諸如浮點(diǎn)精度等編程難題，我們不得不重構(gòu)動(dòng)畫(huà)精度和世界坐標(biāo)系。同時(shí)，由于龐大的世界無(wú)法把光照數(shù)據(jù)全部存入硬盤(pán)，我們改用了稀疏計(jì)算，不存儲(chǔ)空白空間的數(shù)據(jù)。

這也是我們首次引入“Meta AI”的時(shí)代，它就像即時(shí)戰(zhàn)略游戲一樣，在整個(gè)世界范圍內(nèi)模擬系統(tǒng)化的AI；當(dāng)角色遠(yuǎn)離玩家視角時(shí)，他們的AI會(huì)逐步降級(jí)為一個(gè)單純?cè)谑澜缰杏问幍奈恢米鴺?biāo)，但依然在被模擬。這個(gè)時(shí)代延續(xù)到了《英靈殿》和《幻景》。

《刺客信條：影》代表著一個(gè)新時(shí)代的開(kāi)始，帶來(lái)了大量新技術(shù)，如全局光線追蹤、微多邊形（Micro-polygon），即虛擬幾何體，可以說(shuō)是我們之前GPU管線的巨大迭代、被稱為Atmos的流體天氣模擬系統(tǒng)、網(wǎng)格切割、破壞系統(tǒng)以及四季變換。所有這些加在一起，讓我們不僅能打造和以往一樣龐大的世界，還能實(shí)現(xiàn)前所未有的動(dòng)態(tài)效果。

游研社：Anvil僅僅是一個(gè)面向技術(shù)和美術(shù)團(tuán)隊(duì)的工具，還是一個(gè)全能型的平臺(tái)？比如，敘事策劃或音頻設(shè)計(jì)師等崗位，也會(huì)將其用于日常工作嗎？對(duì)于非技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)如何使用Anvil難嗎？

Nicolas：Anvil是一個(gè)包含許多工具、構(gòu)建系統(tǒng)和編輯器的完整生產(chǎn)管線。我們?cè)噲D通過(guò)消除“不必要的復(fù)雜性”來(lái)讓Anvil變得盡可能容易上手 。但是，制作這類游戲本身要求極高，我們一直在突破極限，所以開(kāi)發(fā)者必須時(shí)刻將“可擴(kuò)展性”銘記于心，確保他們構(gòu)建或使用的解決方案能適應(yīng)《刺客信條》級(jí)別的規(guī)模。

它不難學(xué)，但因?yàn)樗到y(tǒng)繁多，確實(shí)需要一點(diǎn)時(shí)間來(lái)適應(yīng) 。我在游戲行業(yè)有20年經(jīng)驗(yàn)，見(jiàn)過(guò)很多引擎，但當(dāng)我在Anvil上工作時(shí)，依然看到了許多我在其他引擎中從未見(jiàn)過(guò)的系統(tǒng)。（采訪者注：Nicolas也曾參與寒霜引擎的開(kāi)發(fā)）

游研社：《影》在NS2上的表現(xiàn)非常驚艷，特別是考慮到在開(kāi)發(fā)初期這款主機(jī)甚至還沒(méi)發(fā)售。能分享一下將Anvil用在NS2上與PC等其他平臺(tái)的最大區(qū)別是什么嗎？

Nicolas：我們的策略是，絕對(duì)不希望像過(guò)去那樣直接對(duì)引擎或數(shù)據(jù)“開(kāi)分支”來(lái)適應(yīng)新平臺(tái)，我們需要保證主干數(shù)據(jù)的一致性，以便兼容未來(lái)的DLC和內(nèi)容 。所以我們?nèi)俊翱蓴U(kuò)展性”來(lái)解決問(wèn)題。

雖然當(dāng)時(shí)新平臺(tái)還沒(méi)發(fā)售、規(guī)格不全，但我們每次構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)，都會(huì)確保它能從低端縮放到高端 。我們有一個(gè)叫做“平臺(tái)管理器”的系統(tǒng)。它允許開(kāi)發(fā)者甚至在主機(jī)上直接從數(shù)據(jù)層面控制所有影響畫(huà)質(zhì)和性能的屬性，從而找到壓榨硬件的最佳配方。我們也會(huì)和硬件供應(yīng)商分享這些配方以進(jìn)行快速排障。

考慮到NS2的架構(gòu)不同于Xbox和PlayStation，我們必須特別挖掘并利用NS2上獨(dú)有的異步計(jì)算（async compute）特性，我認(rèn)為我們成功做到了。

游研社：玩家以前經(jīng)常拿“育碧式Bug”開(kāi)玩笑，但我注意到《影》這樣一款龐大的游戲，惡性Bug卻非常少 。這多大程度上歸功于自動(dòng)化系統(tǒng)，又有多大程度上歸功于傳統(tǒng)的QA和Debug？

Nicolas：很高興你注意到了這一點(diǎn)，因?yàn)槲覀冊(cè)谶@方面確實(shí)非常努力。這款游戲其實(shí)極難進(jìn)行QA測(cè)試，因?yàn)樗奶鞖狻⒓竟?jié)、時(shí)間、龐大世界以及多平臺(tái)多模式導(dǎo)致了可能性的“組合爆炸”。

我們的穩(wěn)定主要得益于兩點(diǎn)：第一，在《影》的開(kāi)發(fā)中，Anvil轉(zhuǎn)變成了一個(gè)“共享引擎”，新功能會(huì)同時(shí)部署到多個(gè)項(xiàng)目組，改變了以往各個(gè)團(tuán)隊(duì)拿走引擎各自亂改、工作重復(fù)的情況，高度集中化提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第二，我們個(gè)人和團(tuán)隊(duì)確實(shí)投入了大量精力來(lái)確保游戲盡可能沒(méi)有Bug。

游研社：紀(jì)錄片提到Anvil帶來(lái)了很多細(xì)節(jié)提升，其中一些甚至玩家都不會(huì)注意到。在高昂的成本和有限的時(shí)間下，你們?nèi)绾魏饬磕稠?xiàng)技術(shù)提升是“值得”的

Nicolas：技術(shù)可以分為兩類：一是面向玩家的，比如天氣、光線，二是引擎底層管線，比如網(wǎng)格剔除效率，兩者必須并行發(fā)展。我們總是優(yōu)先考慮能實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)意愿景”的技術(shù)。比如在《影》中，創(chuàng)意總監(jiān)強(qiáng)調(diào)“四季變換”和動(dòng)態(tài)效果至關(guān)重要，為了支撐這一愿景，我們才開(kāi)發(fā)了全局光追（RTGI）和Atmos模擬天氣系統(tǒng)。我們總是從“最終產(chǎn)品”倒推所需的技術(shù)。

此外，現(xiàn)在游戲開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，我們開(kāi)發(fā)技術(shù)是在為整個(gè)品牌和IP的未來(lái)服務(wù)，而不僅僅是為了單款游戲 。我曾去SIGGRAPH聽(tīng)過(guò)迪士尼的演講，他們?cè)谧觥冻荜憫?zhàn)隊(duì)》（大白）時(shí)，整個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)為了那部電影只專注攻克了一個(gè)功能：塑料的半透明渲染 。我就覺(jué)得，連電影工業(yè)都可以為了一個(gè)細(xì)節(jié)投入如此之大，而游戲領(lǐng)域要做的事情還有很多很多。

游研社：既然Anvil已經(jīng)是一個(gè)高度自動(dòng)化、性能強(qiáng)勁的成熟工具，如今也有越來(lái)越多中小型團(tuán)隊(duì)嘗試制作開(kāi)放世界游戲，你們有可能將Anvil向第三方開(kāi)發(fā)者開(kāi)放或授權(quán)嗎？

Nicolas：目前我還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)任何相關(guān)計(jì)劃。如果未來(lái)有消息我會(huì)告訴你的，但眼下還完全沒(méi)有考慮過(guò)這件事。