随着科技的快速发展和游戏行业的不断壮大，用户对游戏体验的需求也在逐渐增加。球员越来越专业和挑剔。他们不再满足于简单的消遣和娱乐，而是在优质游戏中追求沉浸式体验和精神满足。
为了跟上玩家的变化并满足他们的期望，现阶段，游戏制造商已将注意力转向屏幕制作，并致力于提供更精美和震撼的游戏视觉体验。
然而，这使得游戏厂商面临一个共同的问题:随着游戏规模的扩大、场景的复杂和模型精度的提高，制作过程需要采用多级LOD，这大大增加了制作美术资源的工作量，需要大量的美术劳动力。与此同时，游戏开发的周期也相应延长。
西山居作为国内优秀的头部游戏厂商，凭借多年来在产品研发上的持续创新，在游戏开发者大会（GDC）上发表演讲。西山居引擎平台技术总监黄金寿介绍了《无限机器》这款产品如何利用VG（Virtual Geometry）提高渲染效率，高效完成游戏中高精度模型和巨幅地图的制作，使游戏在视觉呈现上实现了质的飞跃，为玩家Unity提供了优质的游戏体验，解决了游戏行业长期存在的问题。它展示了中国游戏研发在硬面渲染技术方面的成就和进步，也象征着我们在中国科幻和机甲主题作品中的重要尝试。
这款游戏于2023年底由TGA（游戏大奖）首次曝光。在颁奖期间，第一次曝光仅次于《黑神话:启蒙》空，超越了包括漫威漫画《蜘蛛侠2》在内的许多3A游戏，获得了玩家的大量关注。其中，丰富的战斗模式、独特的个性机甲、实时弹道演算和丰富的场景建筑破坏特效让玩家对其产生了浓厚的兴趣。
艺术品制作周期长？VG有助于高效和高精度的渲染。
在VG技术的强大加持下，游戏团队只需制作高精度的模型，美工无需在制作LOD资源上投入额外的时间和精力。程序生成LOD模型的效率和效果都是由于手工制作。
同时，在GDC上，黄金寿还推出了一整套高效的GPU渲染方案。将原本由CPU完成的裁剪、LOD计算、排序等操作交给GPU进行计算，减少了渲染给CPU带来的能耗，使CPU更专注于游戏逻辑计算，从而充分利用GPU和CPU的时间，减少因相互等待而造成的算力浪费。
（整个渲染流水线过程在GPU中完成）
在分享中，黄锦寿还提到游戏的植被系统是专门为项目定制的，让植被系统可以支持VG，通过VG渲染游戏中的所有树木和草地，还支持交互。而且，植被系统支持冒名顶替，近看是实体模型树，远看是带有简单补丁的冒名顶替。这些植被系统还支持可破坏的循环和交互，这些碰撞检测都是由GPU计算的。在游戏的实际应用中，它允许多个玩家同时发射子弹并破坏场景中的植被。由于子弹数量巨大，计算碰撞检测的处理量非常高。为了解决这一问题，制作团队充分利用GPU的并行计算能力进行高效的碰撞检测，使其能够支持大量子弹同时进行精确的碰撞检测。
（基于VG的互动植被）
而且VG大大增加了单个场景中的三角形数量，可以突破以往的数量限制，常规模型三角形的数量不再是渲染效率的瓶颈。在GDC上，黄金寿演示了场景，并展示了VG的渲染性能。在一个非常复杂的场景中，植被和建筑物的总数可能超过惊人的10亿个三角形斑块，甚至可能达到数十亿个。但是由于VG的技术，团队只需要制作一个高精度的模型，这样面数就可以放宽一点，让美术发挥更大的作用空。
（VG使单个场景的承载面数量增加）
此外，黄锦寿还在GDC上演示了VG在“机器”中的具体应用。传统的GPU蒙皮需要对贴图上的动作进行烘焙，但是没有办法使用这个操作，动作融合，IK和RIG动作融合。“解决约束的机器”对动作的表现力要求很高，因此使用IK Rig来集成这些功能。为了解决这个问题，制作团队决定在这些动作系统完成骨架矩阵运算后，将数据上传到GPU内存并在GPU中进行皮肤动画计算。最后，所有这些都可以通过VG一次渲染到屏幕上，并且可以通过一次DrawCall一次渲染不同种类、不同动作的机器人。
（批量渲染，FPS大幅提升）
同时，使用VG可以大大减少内存的使用，并且无需再次加载之前的网格数据。在内存中，我们不需要存储任何关于模型的数据。因为VG的数据可以直接存储在显存中，所以可以节省大量内存空。
（原始网格和VG网格占用的内存比较）
这项VG技术不仅兼容Unity的高清渲染管线（HDRP）和通用渲染管线（URP），还支持多平台部署，包括PC、Android、iOS、Xbox和PS5。这意味着VG可以在这些主机平台上流畅运行，并为用户提供一致的高质量体验。
最后，黄锦寿对比了VG场景和普通场景的表现。在这个场景的性能对比中，我们可以看到使用VG后游戏性能有了明显的提升。换成VG后，FPS分别提升了43%和31%。与此同时，CPU的时间消耗明显降低，这主要归功于裁剪和LOD计算等任务从CPU迁移到GPU，GPU的利用率从70%提高到97%，使开发人员可以将这部分释放的CPU计算能力用于游戏逻辑等其他方面，而不是让渲染占用这一宝贵的CPU资源。总的来说，VG技术的应用有效地提高了游戏性能，并为开发者在资源分配方面提供了更多的灵活性。
（VG场景和正常场景之间的性能数据比较）
VG是新引擎的全新特性，可以媲美目前最先进的商用引擎的虚拟多边形效果。这次关于西山居“解锁机”VG应用的分享引起了在场外国开发者的极大兴趣。在提问环节，他们纷纷举手，向专家询问他们关心的问题。他们的热情提问不仅促进了行业内的交流和进步，也为VG技术应用于游戏解决行业问题提供了宝贵的灵感和动力。
游戏不仅是一种娱乐方式，更是一种情感寄托。因此，西山居一直致力于打造能够打动人心的游戏作品，为玩家带来最佳的游戏体验。VG在《解锁机器》中的应用可以使游戏中的世界更加真实、生动和富有表现力，使玩家仿佛置身于一个迷人的新世界中，沉浸其中，享受独特而非凡的游戏体验。
作为国内最早的游戏研发厂商，西山居迄今已开发运营数十余款网络游戏，游戏产品类型也从最初的单机游戏发展到如今涉及客户端网络游戏、移动游戏等多个领域。放眼全球游戏行业，很多公司往往选择在一个品类下做横向精细化开发。作为西山居开启科幻赛道的首部作品，《解锁机器》展现了西山居在破局游戏创新和全球化战略上的决心，代表着西山居多元化布局的步伐从未停止。通过对游戏+文创模式的不断探索和培育，秉承游戏品质与内涵并重的理念，持续带领玩家探索未来的无限可能，创造更多优秀作品。
