Cocos 釋出全新3D渲染項目 助力游戲開發(fā)者打造更真實場景

　　自2021年8月國內(nèi)游戲版號停發(fā)以來，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，等待時機。不論是監(jiān)管側或用戶側，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，想要在未來的游戲產(chǎn)業(yè)占有一席之地，強大的底層研發(fā)技術和對畫面細節(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目“Lake”，其展現(xiàn)出的圖形渲染能力，無疑給廣大開發(fā)者打上了一針強心劑。作為國內(nèi)主流的游戲引擎，Cocos 的泛用性和易用性自不必說，一年更新五個大版本、全面支持2D與3D渲染的 Cocos Creator 更是將實現(xiàn)次世代畫面的野心牢牢烙印在了引擎的基因中。

　　相較于 Cocos 在去年8月推出的充滿未來感設計與復雜光效渲染的“賽博朋克”場景Demo，此次的“Lake”則更側重于對真實場景的還原。基于Cocos Creator3.4.1版本強大的計算能力與成熟的編輯器系統(tǒng)，“Lake”項目向用戶開放了近百個調(diào)試選項，開發(fā)者可逐一調(diào)試、比對，以便更好地理解掌握引擎的渲染能力。

　　選擇畫面還是性價比?

　　隨著手機性能不斷提升，游戲畫面的精美程度也在不斷增長，但這種增長并不是無限制的。除畫面以外，玩家對游戲還有著更多的要求：加載要快，世界要大，細節(jié)要精。這意味著，想要做好實時渲染，必須謹慎利用手中有限的資源。

　　由于這次“Lake”開放了網(wǎng)頁測試，用戶便能親手感受到 Cocos 在性能與畫面之間所做的精巧的權衡：PC端即使特效全開也能穩(wěn)定在60幀，手機端在簡單調(diào)整幾個選項后，也能從優(yōu)美的湖光山色中獲得流暢的觀賞體驗。

　　從圖中可以看到，這次 Cocos 構建了一個包含山、樹、花、屋的復雜大范圍平面反射場景，而且不管在任何角度都能觀察到完整無縫的反射倒影，這正是使用了反射攝像機技術所實現(xiàn)的反射效果。

　　相較于只能對已渲染畫面產(chǎn)生反射效果的ssr或sspr，反射攝像機技術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，性能消耗也會大幅增加。簡單來說，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的計算壓力，也為了在較低性能下也擁有優(yōu)秀的畫面表現(xiàn)，Cocos這次采用了低反射分辨率+taa抗鋸齒+FSR超分辨率技術的組合優(yōu)化方案。

　　FSR是AMD全新、開源的高質(zhì)量渲染解決方案，特別強調(diào)創(chuàng)建圖像的高質(zhì)量邊緣。以低分辨率的運行壓力來輸出高幀數(shù)、高分辨率的渲染結果，這對于每一個游戲廠商來說都意義重大。因為這意味著在有限的硬件條件下，用戶能從單一場景中獲得更多信息與更完整的游戲體驗，更加可信的近景細節(jié)、0.5秒的加載速度、10%的幀率差別，這些細節(jié)堆疊起來，可能就是一個游戲成功與否的關鍵。

　　此外，屏幕空間內(nèi)GodRay/LightShaft和用來增強陰影細節(jié)的SSAO技術，也是以較低代價獲得較高光影質(zhì)量的方案之一。Cocos先將天空盒上的亮度作為亮度信息，在預處理階段計算出一張明暗貼圖，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，最后疊加到光照結果上，就得到了極具電影感的GodRay效果。SSAO技術則能計算出畫面中任意一點被周圍幾何體遮擋的百分比，然后根據(jù)遮擋的部分計算需要的陰影數(shù)量。墻角、褶皺、物體接觸面較暗，而完全暴露在陽光下的部分則更亮。從原理上理解光影結構，才能用技術手段去還原現(xiàn)實場景，憑借有限的資源占用來實現(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。

　　模塊細分，讓眾口不再難調(diào)

　　作為立足于開發(fā)者的開源引擎，Cocos 對實際項目中遇到的問題極為敏感。對不同項目、不同需求、不同設備進行差分式處理，這一功能在“Lake”的渲染管線中得到了極好的體現(xiàn)。網(wǎng)頁測試中提供了六級渲染等級預設，可根據(jù)用戶的設備情況智能調(diào)整渲染設置。此外，還有上百個調(diào)試選項可供開發(fā)者調(diào)整使用，幾乎可以動態(tài)控制大多數(shù)渲染細節(jié)，并能在調(diào)整后直觀地看到渲染結果。

　　重要的是，渲染結果不僅僅只是動態(tài)的畫面，還包括實時幀率等一系列畫面參數(shù)。這些具體的數(shù)值幫助開發(fā)者在做決策時，能更敏捷地判斷項目技術需求，而不必在某些畫面細節(jié)上浪費太多時間——畫面只是用戶體驗的一部分。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計，能讓每個開發(fā)者更自由的縮減或強化想要的部分，以達到合適的美術表現(xiàn)，這也符合了 Cocos 一貫的設計理念：輕量、高效。當然，想要畫面上的突破，還需要對硬件設備的物盡其用。Cocos 特別針對低算力設備進行了CPU、GPU的開銷優(yōu)化，利用CPU多線程、GPU并行渲染等能力，力求讓每一個用戶都能得到更加完整的游戲體驗。

　　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CG級的畫面表現(xiàn)，但顯然 Cocos 對數(shù)字內(nèi)容的野心遠不止此。

　　游戲層面，一方面通過“賽博朋克”和“Lake”展現(xiàn)中重度游戲的制作實力，另一方面Cocos 也不忘持續(xù)優(yōu)化輕度用戶的游戲體驗。Cocos Creator 3.3版本在小游戲平臺上啟動性能、運行性能和物理性能評分都達80分以上，相較以往啟動性能更是直接翻了一番。快速觸達、高效耦合，從架構層面為開發(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，也為未來開拓了更多可能性。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，助力開發(fā)者能一站式創(chuàng)建基于鴻蒙系統(tǒng)的不同應用，并支持一鍵打包發(fā)布到平臺。

　　此外，推出賦能教育行業(yè)的可視化課件制作工具 Cocos ICE，或是在車機、虛擬角色、數(shù)字孿生、XR/VR、IoT等前沿領域的深度拓展，無一不彰顯著 Cocos 對構建生態(tài)共榮，與行業(yè)攜手前進的決心與努力。

　　Cocos深知，制作符合用戶需求的內(nèi)容永遠是第一目標。“Lake”的意義，不僅是向我們展開了一軸漣漣清波，團團翠葉的湖中畫卷，更像一張未來世界的邀請函;扎實可靠的引擎技術只是畫筆，未來的顏色掌握在我們每一個開發(fā)者手上。

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