民航工业软件国产化背后：游戏正突破既有产业范畴
21世纪经济报道记者白杨 北京报道
继去年首次曝光游戏科技项目探索后，一年一度的腾讯游戏发布会，把今年的C位又一次让给了“游戏科技”。
在5月15日晚举行的 2023腾讯游戏发布会上，腾讯公司高级副总裁马晓轶表示，过去一段时间以来，以ChatGPT为代表的新技术突破，在全球范围内引发了持续的热议和极大的认知冲击。对于这种变化，游戏产业感知尤为强烈。
马晓轶称，在过去半个多世纪里，游戏与前沿科技一直处于一种紧密的“共生关系”之中。在广大用户不断提升的体验需求驱动下，游戏总能及时地拥抱和应用最前沿的科技成果，反过来，游戏也成为推动芯片、AI 等技术发展的强大驱动力。
而在虚实融合的大趋势下，游戏与社会的关系也日趋紧密。生发于游戏产业的游戏科技，不仅在不断革新游戏产品形态与研发方式，而且也有望为更多生产、生活领域带来新可能。
在马晓轶看来，随着各种游戏技术的跨界应用越来越多地涌现，游戏也将有望突破既有产业范畴，迎来全新的“第三次扩容”。“前两次扩容源于计算平台的变迁，一次是从单机到网络，一次是从PC到移动，用户数量从数千万增长到数亿，再到数十亿，都属于游戏产业规模的量变”。
“现在的第三次扩容，则是更根本的质变，游戏技术正越来越广泛地融入游戏之外的更多领域，成为一种更为通用的技术体系”，马晓轶说道，这也意味着，我们需要跳出“就游戏讨论游戏”的狭义理解，立足更广泛的需求，以系统和长线的投入，打造更丰富、更创新的虚拟世界和游戏体验，并在此基础上，持续推动游戏科技的能力塑造与应用拓宽。
马晓轶介绍称，在技术层面，腾讯游戏也在持续做一些新的探索。比如在工程技术层面，腾讯正在推进跟英伟达等全球多家顶级厂商深度合作，尝试将游戏引擎和工具链打造成一个可以跨团队、跨公司协作的“联机游戏”；此外，腾讯也在探索基于自研引擎的模块化架构，把需要的性能模块，直接嵌入到地图等平台和工业场景中，在未来实现更广泛的应用。
据记者了解，过去三年，腾讯游戏团队已经从零开始构建了一个完全自研的游戏引擎CrossEngine（简称“CROS自研引擎”），并已经在“全动飞行模拟机联合视景项目”、“云游长城”（时空版）中落地应用。
民航工业软件的一次突破
在民用航空领域，全动飞行模拟机，简称FFS（Full Flight Simulator），是在训练和培养飞行员过程中，所用到的最重要的航空航天装备之一，主要用来替代真飞机进行飞行科目训练。
国家民航总局规定，不管是飞行员在获得资格过程中，还是正式成为飞行员之后，都必须通过模拟机来进行一定时长要求的飞行训练。而全动飞行模拟机视景系统，是FFS里面最核心的一个组成部分，它通过对真实世界环境和景象进行模拟仿真来给飞行员提供，与真飞机驾驶感一致的驾驶体验和视觉反馈和交互。
腾讯游戏和南航翔翼基于CROS自研引擎联手打造的全动飞行模拟机视景系统，则是全球首个用游戏科技打造的高等级全动飞行模拟机视景系统。
腾讯互娱研发效能部副总经理李从兵在接受21世纪经济报道记者采访时表示，通过腾讯游戏和南航翔翼的合作研发，解决了全动模拟机这类航空航天装备里面的核心技术领域的自研突破。由于视景系统是全动飞行模拟机领域中最关键的技术之一，要求高标准严，我国在这一块起步较晚，因此目前在投入训练使用的视景系统，基本都是依赖进口采购。
“在这样的背景下，我们和南航依托腾讯游戏CROS自研引擎技术，攻关模拟机关键技术，打造出国产视景系统，实现和突破了从核心引擎到业务场景的各环节技术和软件系统的国产化”，李从兵说道。
基于软件国产化的突破，飞行训练成本也随之大幅降低。据记者了解，之前由于都是进口采购，价格往往较为昂贵，一套视景系统根据等级不同从购买到使用维护，需要几百万甚至上千万成本，这种高成本驱动下，也使得飞行员的训练成本变得非常高，每小时需要几千甚至近万。而在国产视景系统投入使用后，可以使这部分的成本大幅下降，在同样的投入下可以部署更多的训练设备并用于更多的飞行训练。
CROS自研引擎有哪些能力？
李从兵向记者表示，目前，CROS自研引擎的核心能力已经基本建设完成，主要可以概括为三个方面：
首先是引擎的核心技术，包含3D渲染、动画系统、物理系统、音视频系统、网络通讯、数学计算、脚本系统、场景资源管理和任务系统等9大方面的能力系统，这些也是引擎系统最基本的核心框架；
其次是配套引擎提供服务的工具链能力，比如打通主流DCC工具、对各领域多种资源格式的支持工具等，以及相关的服务器引擎能力等，也属于这个部分；
最后则是需要依托引擎核心技术模块和工具链，结合AI算法、数字孪生扫描、动捕技术，提供游戏制作管线的能力，包括数字孪生能力、材质Lookdev能力、PCG技术、光照和烘培技术等。
具体到飞行员训练的视景系统，这些技术能力也释放出了巨大的产业价值。比如相对于现有的商业视景系统，CROS自研引擎的渲染能力可将视景渲染的精细度在贴图精度上提升1个数量级，在几何精度上提升了2个数量级。
此外，基于CROS自研引擎的GPU、CPU加速技术以及模型智能生成技术，也让大规模视景场景的渲染性能和建模效率均提升了10倍以上。
李从兵坦言，引擎是一个工具项目，目前业界大部分的成功引擎项目都是依赖于项目的反馈，并且持续改进才获得成功的，CROS自研引擎也不例外。
据其介绍，视景系统对引擎有两个最核心的能力要求：一个是地球级的渲染能力；另一个是世界级的数字资产真实重建能力。“这就要求CROS自研引擎能适用于完全沉浸式的虚像核心技术框架，以及要为打造沉浸式体验内容而量身定做PCG数字资产制作工具”。
如今，在CROS自研引擎的助力下，数字资产制作速度及质量已大幅提升，半天就能完成1000 平方公里的城市资产重建，其中包括宝安机场的跑道，滑行道，停机坪，15万栋建筑等资产，以及道路、山体、河流等。
李从兵表示，通过在数字孪生建模和渲染技术以及在云渲染方向上的多项技术突破，游戏引擎未来将能够跨界到民用航空、制造业、数字文化等更多领域，赋能不同的行业。
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