TGDC丨腾讯技术中台揭秘如何助力打造3A手游

时间：2020-12-09 10:48:33 来源：作者：网络转载

腾讯云

大小：41.0M更新：2020-11-29

分类：系统工具

核心渲染能力、内容工具和改进管线效率、引擎中台

游戏技术中台不是新鲜事，十几年前育碧、EA就已经开始采用。

在腾讯互娱体系下，也有这样一支技术中台部队。在刚才结束的TGDC 追求能力进化分享会上，腾讯互娱研发效能部、引擎核心技术负责人魏楠分享道，团队希望通过打造核心渲染能力，内容工具和改进管线效率、引擎中台，助力游戏团队开发3A手游。

诚如大家所知，在游戏开发技术中，渲染是非常重要的一环，画面质量对玩家体验游戏至关重要。

不过受限于资源、能力，腾讯游戏技术中台无法涉足所有东西。魏楠说，团队会能聚焦几个最核心的能力：第一部分、核心渲染；第二部分、内容工具；第三部分、开发效率。

说到渲染部分，光照无疑最为重要。因此，技术中台会把所有资源投入到延迟管线上开发，通过移动端能够实现一套延迟管线，以便提升整个游戏画面的品质。

经过不断测试，通过优化光源clean，预期可提升20%—25%效率；在带宽侧，针对不同GPU调优，可以节省25%-30%带宽，实测发现在低中端手机上，可降低温度2度到4度。这大幅提升了玩家的体验。

在内容工具部分，技术中台开发了基于Houdini的PCG工具以及面部表情和动画工具Superman。这些工具，能够让美术师抛开技术的限制，聚集在效果提升上。

至于开发效率上，技术中台还开发了GPU加速的光照烘焙系统、分布式构建系统。

魏楠介绍到，总言之这些工具都有助于提升程序、美术以及策划的工作效率。当然，这也意味着往3A手游更近一步。

以下是腾讯互娱研发效能部、引擎核心技术负责人魏楠演讲全文，略经编辑：

今天主要跟大家分享过去一段时间，我们作为技术中台，和腾讯游戏内部很多项目合作过程中，协助大家来进行3A手游开发过程中积累的一些技术经验。

随着手游市场不断地变化，玩家对手游品质要求越来越高。一款3A高品质手游具备哪些特征呢？借鉴传统主机游戏作为参考，渲染效果、海量内容、丰富玩法、顶级体验这四点十分重要。

渲染在游戏开发技术中是非常重要的一环，画面质量对玩家体验游戏是至关重要的环节。其次是海量内容，它能给玩家探索的东西会越来越多，这样会极大丰富玩家体验。

至于玩法本身，如果能够提供丰富的玩法，玩家可获得不同的乐趣。综上，如果能实现上述四点，可为玩家提供一种顶级的体验。

作为技术中台，受限于资源、能力，无法涉足所有东西。因此，我们只能聚焦几个最核心的能力：第一部分、核心渲染；第二部分、内容工具；第三部分、开发效率。

通过实现核心渲染技术上的突破，能够帮助项目组在手机移动平台上，实现质的飞跃。

至于内容工具，要生产更高质量、不同样式的内容，因此需要在工具侧实现突破。通过工具，帮助项目组或制作人员，实现内容生产。

随着内容、玩法越来越丰富，整个团队的开发效率会成为瓶颈。因此技术中台，会聚焦上述三部分，来发挥优势。

移动端渲染管线开发

首先谈一下移动端渲染管线开发。跟很多项目过程中，项目组对动态、光照和阴影的诉求会越来越强烈。从目前来看，光照是整个渲染效果最核心的一个环节。

因此，我们会把所有资源投入到延迟管线上开发，系统通过移动端能够实现一套延迟管线。以便提升整个游戏画面的品质。

在整个开发过程中，我们划分了移动延迟渲染管线3个目标：1、优化性能，支持百盏动态光源；2、优化带宽功耗，降低发热提升体验；3、改进兼容性，支持不同厂商硬件。

经过不断测试，我们也进行了一些总结。通过优化光源clean，预期可提升20%—25%效率。

在带宽层面，针对不同GPU调优，可以节省25%-30%带宽。经过测试，在低中端手机上，可降低温度2度到4度。

在项目测试中，在中低端机型上使用这套移动端延迟管线，可以跟当前主流管线保持一致，并且超越前向管线。

由于实际操作过程中，会遇到很多复杂的问题，是需要一套非常复杂方案的。这相应的会导致整个引擎侧，维护成本、复杂度极大地提升。

最后，在实现过程中，需要考虑硬件、API甚至一些Driver等方面的限制。这样才能针对性解决问题。

问题在于，目前市场上能够支持的硬件非常有限，同时支持Driver也非常薄弱。很多厂商精力都是放在Open GLES上，Vulkan近一两年才逐渐转换成为重点。开发者应该非常留意这部分。

Open GLES的优势是厂商硬件支持非常广泛，大部分都有对应性特性来支持，Driver上面也会比较成熟。问题在于，厂商提供的扩展差异非常大，比如在ARM、高通骁龙核心功耗优化上。这会导致成本明显上升。

在Mental方面，接近GLES特定硬件实现，各方面支持还算比较好，是相对比较容易支持的API。

针对海量内容的开发工具

接下来想聊下针对生产海量内容开发的一套工具，即基于Houdini的PCG工具。现在看来，针对开发大世界，尤其是MMO品类游戏，由于内容量非常大，需要借助程序化生成的方式，去提升团队生产效率。

往往团队会采用Houdini来开发一套PCG生产流程。我们核心关注的是流程。从我们来看，不同项目其实有不同需求。

在效果侧，最好还是由项目组自己来解决，我们能做的就是提供一套工具，让项目组快速、灵活、可复用地开发这样一套流程。同时帮助项目组把这些工具跟引擎有机结合在一起，这是我们工作的最关键的部分。

在这套流程开发工具中，我们的核心概念是Node Graph PCG Flow的流程工具。它能够让项目组通过节点图的形式来灵活定义自己的PCG流程。

在Flow图里面，我们会有不同类型的节点，包括输入节点、输出节点以及处理节点。然后靠数据流把这些所有节点串联起来，通过输入节点、输出节点和引擎进行数据上的交换，来完成整个程序化生成的一个流程。

与此同时，我们会为项目组提供Houdini HDA，让他们根据项目本身的需求，在HDA基础上进行扩展。

这里，跟大家介绍Superman，一个面部表情和动画工具。这套工具主要针对表情动画和捏脸，可实现任意3D角色面部定制；支持自动绑定、快速捏脸、FACS表情系统、口型控制等动画资产；支持专业动捕数据或轻重级iPhone捕捉。

Superman的优势在于，功能全面，支持骨骼框架与Blend shape数据互转。通用性强，不限风格，适合各类角色。操作简单，安装只需两部，流程设计友好。开发效率提升10倍以上，让美术师抛开技术的限制，聚集在效果提升上。

着力提升开发效率

回到前面关于光照本身，因为关照本身是渲染最核心的效果。但即使有延迟管线这样的技术，对于动态光源、光照需要非常好的支持。

不过间接光照，还是需要借助一些预计算的方式，才能比较好支持。目前，主流引擎的光照烘焙，计算量特别大，非常耗时的过程。

像在开放大世界项目中，5K*5K的地图，如果说对一整套图烘焙，往往需要一整天的时间。这会极大限制团队开发制作效率。

基于这些问题，我们开发了一套GPU加速的光照烘焙系统。它具有三大优势：1、确保烘焙质量；2、大幅提升烘焙效率；3、更多扩展功能。

烘焙效率方面，单卡效率提升3-7倍；多卡效率提升15-30倍。

最后介绍下，我们这边开发的一套分布式构建系统。

它提供一套分布式的作业环境加速内容构建和引擎编译；集中资源管理，提高利用效率；开放式的作业框架，可以支持不同类型任务接入；支持Cache 机制，提高构建结果复用；提升程序、美术以及策划的工作效率。

总结起来，通过打造核心渲染能力，内容工具和改进管线效率、引擎中台，助力游戏团队3A开发手游。

来源：竞核
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