"日拱一卒。"
文/托馬斯之顱
太多人低估了《天涯明月刀OL》新的年度資料片：「雲上之城」。
先別急著把文章關掉——或許你會覺得，這款已經上線5年的端遊MMO玩不出什麼新花樣。但如果你體驗過「雲上之城」，你會發現，它向開放世界悄悄邁出了一小步。
這個資料片的地圖將達到8X8的大小，而且採用了製作流程向影視看齊的實景掃描技術。這樣的生產管線，是生產開放世界所需海量資源的基礎。
與此同時，他們還升級了光線追蹤的效果，並實現了全真物理碰撞的模擬。有了這些特性，玩家將與世界產生更多互動，而這是開放世界探索玩法的前提。
去年《天刀》製作人楊峰曾表示，他們拆解過不少單機開放世界的玩法，分析在剝離它們的一次性體驗之後，能不能找到支援網遊長線體驗的迴圈，並計劃在新地圖做一個開放世界方向的Demo。種種跡象表明，「雲上之城」符合這個定義：它拉開了一場大戲的序幕。
前幾天，葡萄君採訪了《天刀》研發團隊，瞭解了這個資料片背後的技術突破點和實現過程，以及他們對於開放世界的見解。
01 如何還原足夠真實的場景？
去年年末，北極光通過幾個新老專案的開發儲備了不少技術。再考慮到社會價值，《天刀》團隊設定了一個目標：搞一場文旅聯動，把整個張家界搬到遊戲裡。
那麼問題來了：張家界的山形奇特，植被茂密，地形起伏巨大，要想還原當地的光照情況和自然地理條件，且做出8X8的地圖，必須要能量產高品質的資源。於是團隊決定效仿影視行業，引入實景掃描的流程——去現場把一切都拍下來，再逐一還原引數。
聽起來很好理解，但這套流程對細節的要求實在太多了。
第一，拍照似乎很簡單，但記錄一切可就難了。到底應該用什麼相機？什麼標準的光圈、快門、鏡頭和遮光片？如何記錄材質、光照和環境資料？又該如何保證捕捉出來的HDR貼圖、光照單位的準確，以及在時間上的連續度？即便做了不少功課，美術團隊依然跑了兩趟，才拿到足夠多的原始素材。
真實的張家界
第二，如何保證還原的程度？拿到RAW原始檔之後，團隊需要用演算法復原真實世界的成像規律——在傳統流程當中，美術可以直接上手調整做出成品；但如果想追求寫實效果，團隊必須追求極致「物理正確」的生產管線，所有環節都要遵循流程，不能為了追求好看的結果，就讓老師傅隨意發揮，省略步驟。
第三，做出素材之後，團隊還要用Look Dev驗收——也就是在多種光照環境下，檢視和調整各項引數。這要求技術團隊真正吃透理論，確保演算法完全符合所有公式。"最明和最暗的環境，光照HDR的範圍可能差得非常多，你要透過高光管線確定裁掉的部分合理，完整還原從物理光照到曝光成像過程每一步的細節。"
不同天氣和場景的光照度
在這個過程中，甚至人的雙眼也不太靠譜。引擎負責人劉冰嘯舉了一個例子：一位負責Look Dev的TA做好了影片，他怎麼看都覺得光線有違和感，可仔細一查，又發現引數沒有問題。"大自然的光照條件千變萬化，只有認真做對Look Dev，才能讓玩家感受到真實世界的效果。而平常我們習慣了生活中的人造光，如果只按照我們的認知來調，遊戲就會變得沒有特色，過於平庸。"
第四，上述流程並不是只研究個1-2年就能捋清，它們背後還有對新技術經年累月的關注。比如為了學習理論，團隊一直在閱讀圖形學領域的會議論文和專著，"歷年的SIGGRAPH、GDC會議都要跟進，16開的英文資料至少看了300-400頁。"即便如此，在實操過程中他們還是會遇到卡點，需要諮詢工業光魔等影視公司的朋友。
現在你應該對於「用實景掃描量產高品質資源」的難度有了瞭解，但這才剛剛邁出了第一步。想做出真正寫實的場景，還要有美術團隊的海量投入。
例如為了製作張家界的山石和植被，場景團隊先是惡補了地理知識，弄清楚了侵蝕構造會如何塑造砂岩地貌；又根據張家界的緯度和海拔，列出了上百種植被，從中挑出了武陵松、紅豆杉、野芭蕉等二十多種常見植物，思考如何把它們還原出來。
在常規地圖當中，一般只要製作十幾種岩石就可以不斷複用；但砂岩地貌太過奇特，石柱、石塊、懸崖……至少要做四五十種才能還原那種氛圍，而且石英砂岩的石質稍軟，負責雕高模的外包團隊很難平衡細節度，最終每塊石頭都要經過10次左右的溝通才能完工。
然而把這些岩石放到場景裡，美術團隊又發現了新的問題：張家界的岩石量遠遠高於常規場景，且彼此間隔很小，如果按原樣擺放，效能負擔實在太大。於是在3-4個月的製作之後，美術又額外花了1個月，重新對模型和細節做了一系列調整，再配合混合材質，最終才保證了效能。
不過幸運的是，美術團隊在植被方面的工作還算順利。孫老師說，除了製作工具的升級，引擎效能和底層支援的提升也讓美術效果有了質的飛躍：樹木從2000-3000面升級到了5000-10000面，AO貼圖的烘焙讓它們的輪廓造型更加立體，光線照射到葉片的質感也顯得更加自然。
這也引出了下一個話題：除了新的開發流程和美術團隊的努力，《天刀》還在更底層的部分下了不少功夫。正如北極光技術總監安柏霖之前所說，"前面的技術都是招式，但打出來靠的是內功。"
02 永無止境的最佳化，
和更紮實的底層支援
劉冰嘯說，遊戲開發有一個很常見的規律：當細節複雜度提升之後，團隊要解決的是多項系統之間的乘法關係，這對底層系統的設計會帶來極大的影響，也會提出更高的要求。
一個直觀的例子是光線追蹤。不同的光照射到不同的材質，都會產生不同的效果。因此光用影視化流程做出更物理的材質還不夠，想模擬真實世界，必須實現更好的光線追蹤效果。
《天刀》在顯示卡上執行，對每一個指標都要理解透徹，在演算法上發揮充分
由於《天刀》採用了自研引擎QuicksilverX，團隊沒有采用其他引擎自帶的軟體光追方案，而是會去研究NVIDIA、AMD等硬體的光追演算法。"這樣理解最徹底，程式碼最乾淨，也會受到更少的限制。"為了達成這些，他們要理解硬體光追背後所有的原理，並始終保持與硬體公司工程師的交流研究，確保每一個細節指標都理解到位。
之所以能這麼做，是因為QuicksilverX主打的就是效能最佳化。《天刀》團隊內部有一套監控程式碼行數的系統來嚴控程式碼量，以此保證引擎足夠輕簡，更容易升級管線；他們還開發了不少自動化的工具，在美術提交地圖後的第一時間讓機器人做AI驗證，把地圖分割成64X64大小的區域，分割槽展示效能，記錄問題，回放場景，一鍵輸出「體檢報告」，以便QA和程式做針對性的調整。
劉冰嘯說，《天刀》有50%以上的程式都在負責最佳化，而且他們都很資深。"資源和演算法合不合理？有沒有更好的解決方案？如果全都合理，那它的設計足夠合理嗎？比如是不是可以按區來做，或者在美術遮擋上做一些效果？這些都需要經驗。”
但即便如此，效能最佳化也依舊有不少挑戰。在貼圖、模型規格不斷升級，並引入影視級流程之後，團隊要把握新的變數。"有點兒像解方程式，這一側有好多變數，那一側要有固定的結果，然後計算如何分配。"為此他們既會研究在組合語言層面（比演算法更底層）的改動，也會從產品視角出發和美術溝通，比如野怪會在很遠處就被擊殺，那就可以適當降低細節，以保證主要角色的精度。
在流程上，這也要求技術和美術團隊之間充分信任。在前期工作的時候，技術會盡量減少對美術的限制，先把效果拉滿；但美術也會理解為了保證效能，後面大家還要一起反覆調整資源，拼命最佳化，“而不是聽說效能爆了要砍資源，就要殺個程式設計師祭天。"
不過如果只是實現了更好的美術效果，那「雲上之城」還稱不上拉開了研究開放世界的序幕。更需要注意的是，有些底層能力的建設，還為未來的玩法創新打下了基礎。
正如前文所述，張家界的地貌複雜，高低起伏巨大，如果玩家一直站在地面觀賞，顯然就差了點兒意思。於是為了實現3D空間之間的移動和觀察，團隊開始研究更好的物理模擬技術。
物理的基礎是碰撞。之前《天刀》採用的是基於Voxel（體素）的碰撞方式，它會在後臺把資源拆分成大量體素再進行計算。這種做法可以節約效能，但不夠精確。"比如它會把體素的上表面設定為可行走區域，只有落在這個範圍才合法。"
而在「雲上之城」中，團隊實現了全真物理碰撞，讓側面也可以被檢測，且在後端也支援多人對於整體環境的改變，這增加了玩家的可操作區域的範圍，"像是爬山就可以實現了。"在新資料片的單人探索場景，以及生存撤離PvP玩法「馥郁之戰」中，地形和物理特性也會發揮更大的影響。團隊表示，隨著技術實力的提升，後面他們還會嘗試更多基於真實物理引擎的創新玩法。在未來一段時間裡，這片8X8的區域將成為《天刀》著力研究開放世界的試驗場。
馥郁之戰原畫
說實話，「雲上之城」更新的不少特性，放在單機大作裡可能不算是特別頂尖——畢竟《天刀》是一款已經上線了6年的多人同屏網遊，他們要帶著歷史包袱，尋找因地制宜的技術解決方向。但在安柏霖看來，「標準化」是工業化的一大要素。而藉由「雲上之城」，他們朝理想中的目標踏出了關鍵的一步。
03 結語：日拱一卒
我們常常認為，國內遊戲公司的技術距離3A廠商還有巨大的差距。但安柏霖說，每年大家在GDC或者SIGGRAPH上公佈的最新成果，他們團隊都有把握在2-4月內實現；就算想追逐超出前人的技術特性，只要願意付出更高的成本，也不是沒有可能，"比如當年《天刀》的雲海，以及透明布料的衣服。"
當年《天刀》的雲海效果
不過這些區域性的突破，只能說是一個開始。劉冰嘯講了一個小故事：之前《天刀》製作人楊峰曾問他，能不能做一張《幽靈行動》那樣的，64km X 64km的地圖？他評估了一下覺得沒問題："我們有Streaming機制，只需要載入玩家身邊的地圖資源，效能沒問題；而且現在基於houdini的過程化生成技術在團隊也已經應用得非常純熟，在生產管線上也能搞定，甚至更大都可以。"
但在技術因素OK了之後，大家還要做更全盤的考慮：在這麼大的地圖上面，玩家能不能玩到足夠豐富多變的內容？這些內容的設計和生產，將對工具鏈、美術和策劃提出更高難度、更大工作量的要求——做遊戲從來不是一個單點突破的任務，而是一個系統性的挑戰。
面對這樣的挑戰，《天刀》的選擇是用穩紮穩打的方式，透過每個版本保持進化。"從新手村的九華地圖，到後面出的從龍，再到現在的張家界，畫面變化賊大，幾乎都不是一款遊戲……每出一張地圖，我們就往前拱上一步。"
團隊告訴我，未來這樣的節奏還會繼續下去。當前版本的張家界開放的面積只有計劃中的十六分之一，戰場玩法也只是試水；明年4月，《天刀》將開放下一個單人探索的版本，後者呈現出來的玩法和實力，會更接近團隊對於開放世界的想象；而整張新地圖將在2022-2023年內全部完成——聽上去是很漫長，但用劉冰嘯的話說，"日拱一卒，這是必須經歷的過程。"
遊戲葡萄招聘內容編輯，
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