次世代引擎革新揭秘：红色沙漠如何构建真实世界三大突破解析
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于2021年G-STAR游戏展的专题讲座上，Pearl Abyss公司旗下《黑色沙漠》的顶尖引擎专家高光弦，全面剖析了PA引擎在《红色沙漠》、《多可比》及《PLAN8》三部力作中的卓越应用，展现了次世代游戏引擎的强大魅力。
官方授权到手，我细致研读了新引擎公开的详尽资料，本期视频将为您简要梳理其核心内容。
新引擎的杀手锏之一，大幅提升了游戏制作的效率与便捷性。
首先，PA强调开发新引擎的关键在于确保“我们能否高效快捷地打造新游戏”。
随着端游品质的不断提升，开发一款游戏所需的资源与时间成本日益攀升，开发周期往往长达五年，甚至十年都无法完成。这使得端游成为了一项高投入、高风险却回报极低的项目。大厂因不愿冒险而避之，小厂又缺乏资金支持，因此，众多开发商纷纷转向手游市场。
因此，PA在新引擎上强化了自动化，力求将引擎中的复杂流程简化为“一键式傻瓜操作”，画质等性能亦实现显著飞跃，更逼真地还原现实世界，达到以假乱真的效果。如此一来，在确保质量和数量的前提下，大幅缩短了端游制作周期。例如，原本预计需5年完成的端游项目，在新引擎高效自动化的助力下，或许仅需两三年即可完成，实现质的飞跃。PA新世代引擎的推出，或许正是重塑端游辉煌的起点。
全新引擎，创新方程式，水面与天气效果更显逼真生动。
如今评判一款游戏的画质优劣，多数人习惯先审视其水面效果，那么就让我们先一睹新引擎驱动下《红色沙漠》的水面风采。
细心观察，红沙之水波光粼粼，骑马涉水，波纹初起，退步回望，前波映回，形成第二波“后浪”。此处巧妙运用离散式波动方程等科技，打造出栩栩如生的水面效果。
在八年前推出的前作《黑色沙漠》中，便已融入了天气系统，生动呈现了昼夜更替与晴雨变化。正如红沙期讲解中所述，黑沙项目初期研发成本仅约100万美元，受限于预算，初代引擎的局限显而易见。
新引擎在天气系统方面展现更为丰富，以《红色沙漠》为例，游戏中的气候实时更新，不仅涵盖昼夜更迭，更细致地呈现了雨雪、雾气乃至沙尘暴等自然现象。在雪地或沙地沼泽行走，地面轨迹的凹陷清晰可见。
基础科普内容——探寻黑沙世界的背景设定奥秘
谈及雪地风光，我们须知晓黑沙世界中的雪山奇观——昔日的黄金山，如今化作连绵雪山，其名因黄金龙拉布雷斯卡而闻名。此情此景，源于黑沙去年推出的雪山守护者职业背景，而黄金山转瞬变为终年严寒之地，演变为今日之雪山。
更有趣的是，《红色沙漠》里的麦德弗，这位来自北方雪山的英雄，最终与一条巨龙结伴，驾驭着它称霸红沙之境。据此推测，红沙世界的飞龙或许原本就是黑沙雪山的统治者拉布雷斯卡，亦或是其同族或祖先。毕竟，在雪山与德利勘这片土地上，龙族繁衍生息，诸如红龙加莫斯和沙龙罗裴勒等经典形象便诞生于此。
遗憾的是，红沙的新引擎似乎无法应用于当前的黑沙版本，两者间并不兼容。除非未来几年黑沙进行第二次画质重制，才有可能实现这一功能。
继续审视引擎的表现，极端气候下，各场景间互动显著。暴风雪中，地面雪花缓缓堆积，狂风肆虐卷起尘土与落叶，树枝摇曳，随风起伏，显卡的散热效果更是直观地溢满屏幕。
在游戏中，每一物体均设定了碰撞体积。狂风肆虐，落叶纷飞，随角色步伐摇曳生姿。战斗之际，周遭环境亦积极响应，施展强大力量的魔法，尘土飞扬，景象壮观。
总之，在最新一代的引擎中，所有物体均已摆脱了单一贴图的束缚。
那么，我们该如何有效规避穿模现象，或是摆脱育碧风格的束缚呢？
此领域还涉及一项关键技术——流体仿真技术：Fluid Simulation。
经全新优化的粒子系统打造，沙漠景观栩栩如生，物体表面流畅排斥流体，即便在迷雾缭绕中，角色的轮廓依旧清晰可见，四周草木亦呈现出朦胧之美。
新引擎采用的流体模拟技术，能精确计算空气流动，精准模拟空气的推拉之力，进而呈现出丰富的碰撞效果。
新引擎的制胜法宝之二，搭载更智能的AI系统，呈现更为逼真的载具形态。
黑沙地形中，装备了自动寻路功能，然其智能程度有限，常自行碰壁。为此，新引擎对AI与寻路系统进行了全方位优化。在红沙战场，佣兵团协同作战，即便未实施多线操作，身后亦可能遭遇自动跟随的佣兵。
在《多可比》与《PLAN8》这两部新作的开放世界中，玩家将遇见众多NPC及穿梭其间的各式车辆。此外，玩家还可随心所欲地驾驭各类载具，从汽车、马车、摩托到船只，乃至翱翔天际的飞行器，甚至那在红沙中腾飞的飞龙亦不例外。
在此，开发者呈现了《PLAN8》项目研发过程中的精彩驾驶片段。
在《PLAN8》的建模环节中，我们特别突出了机甲的动态行走表现。
在《PLAN8》这款游戏中，玩家不仅能重塑自我，驾驭机甲，更突破了传统FPS的局限，带来一场科幻与射击完美融合的MMORPG网游体验。预计2023年，这场盛宴将正式开启。
新引擎的制胜法宝之三，独特的场景破坏效果，令战斗场面更震撼，更具真实感。
此次新引擎技术中，最令我振奋的莫过于场景破坏功能。《黑色沙漠》在城战地形设计上独具匠心，摒弃了单纯的站桩互搏，不再以充钱多少论英雄。它要求决策者深入探究战场地形，提前制定战略。
先前我曾提及梅地亚城战中，通过下水道实施奇袭的成功案例。此外，众多地形优势亦能助我方围点打援，如运用九代天马飞跃城墙，实施伞兵突袭，或在前线牵制敌军，同时后援组织攻城斧手，通过公会召集功能迅速支援，实现基地转换。策略多样，各服务器历史亦不乏此类以少胜多的公会战术运用。
然而，在黑沙之中，场景破坏的应用并未得到充分体现，这主要归因于过往技术的局限。要在开放世界中大规模实现此功能，实属天方夜谭。不仅如此，计算量和成本亦随之激增，同时还要应对场景破坏对游戏玩法可能带来的巨大冲击，以及后续优化等一系列挑战。PA技术已成功解决这些问题，并超额完成了任务。以下为《红色沙漠》城战画面一瞥。
观察可知，随着上方木板跌落并碎裂，其引发的连锁效应将导致二次破坏，进而将下方物体一同压碎。此特性暂命名为“Breakable”。在新引擎中，利用这一功能变得异常简便，只需直接设定可破坏的对象即可。
再次审视这段演示，细心观察可知，不仅存在联动破坏效应，而且针对单个物体，破坏并非一蹴而就。以左侧大炮底下的木板为例，断裂后分裂成无数木块，这些木块落地后，又各自碎裂成更多小木块。此类现象在中小型物体中尤为明显，至于大型建筑的破坏，亦然。
《红色沙漠》描绘了一幅充满枪械、火炮与魔法的奇幻画卷。运用爆裂魔法或炮弹轰击支柱，物体将层层裂解，冲击点被摧毁，而周边部分依旧完好无损，碎片亦持续破坏，直至消散。
该功能名为“分层破坏结构”，预计在《红色沙漠》的多个场景中发挥重要作用。在挑战大型BOSS及城战时，相较于前作《黑沙》，它将带来更为丰富的战术选择。尽管优化问题取得突破，但尚未彻底解决。确保单人或小规模团队在线时流畅运行无压力，但对于类似《黑沙》中数十甚至上百人的大规模团队，其表现尚待确认。
新引擎所具备的卓越功能之一——布料动态模拟技术，亦展现出其强大的性能。
以下呈现了《红色沙漠》中运用的布料模拟技术实例，观众可直观地观察到角色所着熊皮大衣，以及其头发与饰品均系此技术构建而成。
在《多可比》中，那令人印象深刻的超人变身场景，正是通过引擎内独具特色的材料系统精心调色编辑而成。其操作方式与创意工坊如出一辙，用户可轻松调取各式素材，巧妙拼接，创造出心仪的内容。
新引擎独具特色的强大功能——采用分层代理的远景加载技术，赋予系统卓越的性能表现。
众多玩家关注的远景与加载问题亦不容忽视，黑沙游戏在远景表现上略显不足，且有时地图加载亦会遭遇卡顿。
高光弦展示了新引擎中的“分层代理”（Hierarchical Proxy）功能。在游戏中，每当角色穿越地图，都会向服务器提交数据，随后返回客户端，并从客户端提取地图信息。为了防止服务器导致的画面卡顿，红沙等游戏采用分层加载无缝地图。例如，当玩家在广阔平原上远眺时，若地图加载至第一层代理的临界点，即将出现卡顿，系统便会自动切换至下一层代理，以此类推。
新引擎的亮点在于其高效自动化，图中展示的树木与农田景观均非人工拼接，而是引擎自动生成。此外，它还能自动调整材质、面积等参数，甚至近景细节亦能一并生成。
随后，图中所示的长草功能亦可通过功能选项轻松覆盖，更可自由调整其密度。
这无疑得益于人工智能技术的迅猛进步，展望未来，或许不久的将来，我们就能见证AI全自动制作游戏的奇迹。
全新引擎的多项卓越技能概览，简要呈现。
新引擎在提升近景表现力方面，特别增设了一套独特的阴影效果。您可通过对比开启与关闭阴影效果的前后两张图片，直观地感受其带来的视觉差异。
在处理天气与光照系统时，红沙近距离运用了Froxel技术，这与《荒野大镖客2》中的云雾效果手法相仿。然而，该技术在远距离应用上存在内存与性能限制，故其他区域将采用不同技术呈现。
图中呈现，《红色沙漠》在不同晨昏时段，天空的整体风貌各异。
天气的更迭并非各自孤立，实则一气呵成地处理所有气象变化，故而整个过程是逐步推进的，确保不会出现突兀的中断。
在光线追踪技术领域，PA团队成功研发了一项全新的升级策略，针对光线步进（Raymarching）算法进行了革新。
最后，让我们迅速浏览一番新引擎的光追技术及其在多种光照与阴影效果下的对比截图。
本期介绍暂且告一段落，所展示的仅是新引擎功能的一隅，估计尚不足其三分之一。
本次演讲的核心，实则旨在向全球宣告，PA研发的新引擎不仅在画质上实现全面升级，更关键的是，它引入了高效自动化技术，大幅缩减了游戏研发周期。值得一提的是，PA的自研引擎并非先完成再适配游戏，而是根据游戏需求量身定制。
