阿本是天美F1工作室的一名引擎工程師,按理說做游戲應該是他的正經工作。然而在前一陣子,他卻在工作時間里公然幫助浙江大學的一個實驗室研發專利。如今聊起這件事,他不但毫無愧意,甚至還要吹捧對面的設備:"當時我們的標配還是2060,但他們已經用上了2080Ti!"

更詭異的是,在天美,類似阿本的程序員還有不少。多智能體策略協作、機器人運動控制、場景建模、計算機視覺……總有一些看上去很老實的同事,在項目之外搞了一些奇奇怪怪的副業。偏偏工作室群內部的技術Leader們還很支持這股風氣。

前一段時間,葡萄君采訪了天美技術中心副總經理徐成龍,聽他講了講這幾年大家一起「搞副業」的故事。

01 副業的開始:AI還能這么用?

一切還是要從騰訊AI Lab和《王者榮耀》的合作說起。

2023年,AI Lab找到天美,希望合作研發多智能體策略協作的AI「王者絕悟」——用更簡單的話說,就是教AI打《王者榮耀》。

如今幾年過去,他們不但做出了能擊敗職業戰隊的AI,用它來進行模擬對戰,輔助游戲新內容的開發;還搭建了一個叫做「開悟」的平臺,邀請北大、清華、中科大等20多所高校,一起搞了場AI大賽,鍛煉大家的科研能力,頗有些文體兩開花的意思。

這項合作打開了天美的視野,于是在天美技術中心內部,他們搭建了一個10人左右的團隊,開始在AI方面做一些研究,想看看有沒有進一步技術應用的可能;而一些研發團隊在遭遇困難的時候,也會想辦法尋求AI領域專業人士的幫助——擅長射擊品類的J3工作室就是一個例子。

在射擊游戲中,角色要在復雜的環境當中,頻繁做出「跑跳走蹲趴」等動作。為了避免穿模,游戲大多會采用IK(Inverse Kinematics,反向運動)技術,調整角色在遇到障礙物時關節的位置。但這個方法很難做出足夠順滑的動畫效果。

于是J3找到了騰訊集團內部的另一個實驗室:研究機器人的Robotics X,希望借鑒后者的神經網絡技術,在游戲中搭建不同的場景,先讓AI進行海量「障礙賽」,再通過機器學習,把角色的動作調節得越來越自然。Robotics X也并沒有藏私,向J3展示了真正的技術。

而在合作過程中,大家又有了新的想法:在機器人研究領域,在真實世界做高強度的重復訓練,難免會損耗機器人昂貴的零部件,能訓練的動作量也比較有限,因此大家會把訓練挪到虛擬環境當中。那是否可以通過與游戲的合作,提升類似訓練的質量?

得知這個想法之后,J1和F1工作室也加入了進來。他們在之前研究成果的基礎上,運用自己在物理引擎方面的積累,做了一個更符合真實的虛擬環境,在里面訓練AI,獲取數據。而這些經驗和數據也為機器人研究提供了參考,雙方表示都很滿意。

事情進展到這一步,天美已經充分意識到了這些「副業」的價值:它們既能為前沿科技的探索提供幫助,又能產生新的黑科技,提升各個項目乃至整個工作室群的研發能力。

于是接下來,他們決定主動出擊,把目光投向騰訊集團之外的前沿科技組織,爭取把副業搞出更大的格局。

02 和高校一起做課題是什么體驗?

據徐成龍回憶,在他邀請各個團隊申報項目,向浙江大學提案的那段時間,整個天美都洋溢著快活的空氣。

浙大的「計算機輔助設計與圖形學國家重點實驗室」一向在業界和學界聞名。他們既會研究樹木生長的動畫,又能模擬蜂群的移動,但他們一直有一個困擾:這些研究和實際應用有什么關系?于是他們決定和騰訊合作,看看業界的實際需要,產出新的研究成果。而有了之前的案例,天美的反饋相當積極。

經過雙方的重重評估,阿本的《可交互式的全局光照預覽器》最終從十多個課題中脫穎而出,他和另一名技術美術,與浙大的一名教授和幾名同學共同組成了一支課題小組。

對天美來說,這項研究的初衷是解決研發流程的一大痛點:美術在調節3D場景光照效果的時候,往往需要實時調節燈光和材質的參數。但由于計算量太大,參數改動之后,場景必須要重新烘焙才能看到效果。"烘焙一次要20分鐘,平均一個場景要修改上百次,非常影響效率。"

原因很簡單:游戲和電影不同,它的結果并不固定,美術需要檢查交互和鏡頭移動時的即時效果;而為了實現這一特性,場景要預先生成大量離線數據,最終才能生成可以實時讀取的海量數據,這個過程要花費不少時間。

而浙大的優勢則在于,他們在離線渲染方面有不少積累,"很多都是在數學公式層面。"最終他們想到了一條路:通過路徑追蹤 、光線追蹤和降噪等算法,改變離線渲染的過程:不要一幀渲染完整的結果,而是通過多幀的累積,逐漸逼近最終的效果,然后在低幀率的情況下先呈現它們不太完善的樣子。這樣美術可以一邊等待渲染,一邊與場景交互。

當然,浙大的研究成果大多停留在理論階段,而且因為游戲開發會使用很多取巧的辦法提高渲染效率,它與真實的光傳遞過程也存在差異。阿本和TA同事還需要再對算法進行拆解,替換一些邏輯,讓渲染效果和游戲內的效果盡量一致。

阿本告訴我,如果讓天美自己獨立開發,可能要抽調2-3個人專職工作1年才能攻克那些技術難關。但有了浙大的幫助,他們在基本保證日常工作的同時,用大半年就做出了成品。現在天美F1已經有幾個項目都在使用他們研發的預覽器,這項技術也已經在公司內部開源,只要略經修改就可以直接遷移;而浙大也準備把一系列的研究成果申請專利。

徐成龍說,業界做事會更加工程導向,有的時候為了節省時間還會繞一繞;但學界的視角更體系化,他們更習慣用理論從正面解決問題。"兩種不同的思維碰撞起來很有意思。像在海外,有些從業者和高校教師甚至會分別擔任頂級論文的第一、第二作者。“

而在這次合作之后,如今天美又和浙大開啟了一個新的研究課題:《生物動力學的動畫間補》,探索兩個動作之間的插值方案,讓動作之間的切換變得更加平滑,更符合生物動力學。未來他們還計劃與更多高校和科研項目合作:"比如研究水流、大氣和物理碰撞的模擬,類似的方向還有很多。"

03 結語

從某種角度上說,天美這幾年在副業上面的探索,也是整個游戲行業在跨界合作上的縮影。

剛開始,大家只是因為種種機緣巧合,半推半就地接觸了其他領域;后來大家發現跨行業的交流能夠為項目提供實在的幫助;再之后大家意識到了不一樣的思維方式的價值;而到了現在,大家漸漸發現游戲還是一個不錯的輔助,它已經開始幫助到更多的領域。

在徐成龍看來,如今天美搞的這些副業,還只是整個游戲行業和前沿科技領域合作的冰山一角。比如程序化內容生成的技術,可以降低所有行業內容生產的成本;高真實感的建模技術,可以在房地產、博物館和科普教育領域進行應用;而多智能體強化學習的AI技術,則可以應用到自動駕駛、智能交通、電力調度、物流調度等領域當中。

比如搭建一個多智能體協作的交通系統,圖片來自網絡

而且除了業界,學界也正在認可游戲對于科研的價值。比如之前中國科技大學教授李厚強就在演講當中,介紹了「用AI打游戲」在網絡結構、獎勵設計等方面的思路,以及它在科研教學中的作用——用更簡單的話說,游戲還可以喚起更多年輕人對于前沿科技的興趣。

可能是因為發現了游戲在這方面上的作用,天美也在嘗試一些沒有那么硬核的方向。比如昨天的華語星云獎頒獎典禮上,天美工作室群總裁姚曉光就和劉慈欣一起擔任了七星連珠獎的頒獎嘉賓,來自J3 工作室的制作人郭智和主策劃李光源也參與了科幻游戲主題的圓桌討論。據相關人士稱,天美內部還在孵化多款科幻題材的 3A 級游戲——看來在這個領域,主業和副業已經融為了一體。

左為劉慈欣,右為姚曉光

徐成龍說,之所以這幾年天美,甚至整個行業在副業上投入的精力越來越大,是因為游戲行業在引擎、圖形和AI等領域的技術正在變得越來越先進。而越往前走,和其他行業的交集就會越多。“做這些合作不只是了完成KPI,還是因為我們能夠產生更大的價值。”

在中國游戲行業飛速發展的時代,不少人覺得做游戲的目的就是看到項目取得成功。但誰不希望自己的工作能有更大的意義?也許過去我們會說,玩游戲是在虛擬世界中尋找真實;但在未來,我相信做游戲的人,能夠創造的不僅僅是虛擬。