提起电子游戏，大多数人想到的是消遣时间，如果有孩子要做电子游戏相关的职业，比如电竞选手，大部分家长会觉得这是不务正业。
再往前十年，如果孩子喜欢玩游戏，就容易被标上“网瘾少年”的标签。
直至今日，很多人虽然觉得电子游戏确实创造了新技术，但仍旧认为游戏更多地是服务于娱乐的。然而，在这个数实融合的时代，在我们没有看到的地方，游戏技术正在创造更多社会影响力。
近日，中国科学院自然科学史研究所王彦雨研究团队发布了《游戏技术——数实融合进程中的技术新种群》研究报告的阶段性成果。
报告指出，电子游戏显著的趣味属性，掩盖了游戏技术的科学属性，所以游戏技术长期为人们所忽视。
通过回顾游戏产业与相关前沿技术近半个世纪的发展历程，研究团队尝试将游戏技术进行独立分析，总结了游戏技术的定义与内涵，并且首次尝试对游戏技术在推动芯片、5G以及虚拟现实/增强现实等前沿技术领域科技进步中的贡献率进行量化评估。
报告中提到，电子游戏作为科学研究的副产品，几乎与计算机科学同时出现，还给到了人工智能之父艾伦·麦席森·图灵的例子。
艾伦·麦席森·图灵
Alan Mathison Turing
1946 年计算机诞生，1948 年计算机先驱Alan Mathison Turing（艾伦·麦席森·图灵）就在论文中提到了人工智能研究与游戏的关系，认为棋类游戏是展示机器“思维”能力的重要场域。图灵甚至写了一个当时的计算机还无法运行的“游戏规则”代码 - 国际象棋程序。游戏因其规则的明晰性、边界的严格性及过程的博弈性等属性，天然地成为了研究和验证人工智能的重要工具。
这一类用于科学活动的游戏常常被称之为功能性游戏。
当时一些人工智能研究先驱为验证、推进其人工智能理论创新（如极小极大搜索法），先后发明了验证和展示人工智能算法的井字游戏、网球游戏、国际象棋、跳棋等，这些研究成果也成为了电子游戏的早期雏形。随着人工智能研究领域愈发成熟，先后出现了启发式搜索法、棋步剪枝法等人工智能新发展，与之相适配的电子游戏形态的科研成果也逐渐增多。
基于游戏的趣味性，电子游戏在20世纪70年代开始走上了商业化道路。20 世纪 90 年代出现游戏技术开发热潮，以游戏引擎、3D 显卡、智能 NPC（非人类玩家角色）控制等原生性技术为代表，游戏技术集群在这一时期逐渐成型与完善，极大丰富了交互的方式、内容、质量，为未来的功能应用跨界奠定了技术、场景、数据基础。
那么，在经过了70多年的发展，当下游戏技术带来的社会影响属性有哪些，未来又将从哪些领域切入？
报告从数字环境、数字化身、数字资产三个方面进行了分析。我们直接引用报告里三个直观的例子，详细展开，来给大家说明，以便理解。
01
打造有助于显著提升生产效率的数字环境
【腾讯游戏 X 南航翔翼】
6月27日，腾讯游戏发布会上，腾讯游戏与南航集团全资子公司珠海翔翼航空技术有限公司（下简称“南航翔翼”）达成合作。
基于游戏引擎能力，利用物理真实的光照和渲染等游戏技术，共同研发国产全动飞行模拟机视景软件系统，攻克研发国产全动飞行模拟机（Full Flight Simulator，以下简称FFS）视景关键技术，以数字化助力国产全动飞行模拟机研制，加快推动国产全动飞行模拟机高质量发展。
未来，该系统将充分运用到全动飞行模拟机训练中，进一步保障中国民航运行安全。
FFS可以替代真机进行民航飞行员训练，是航空制造领域的高精尖技术装备，可以逼真地模拟飞机的起飞、降落等各种飞行姿态和动作及特殊紧急情况，为飞行员提供最真实的训练感受。
双方将通过跨平台编辑器CrossEditor，建立跨平台、自主绘制、“所见即所得”的引擎流水线，并在过程中保证较高的安全性能以及导入导出能力。
PCG程序化内容生成技术，将为全动飞行模拟机打造复刻现实的大世界场景。自然区域地形、植被、道路、河流、石块模型以及城镇区域和建筑模型都会大规模程序化地自动生成，并填充到大世界场景中，让飞行员看到一个高度拟真的世界。
同时，利用游戏技术打造的大世界场景里，可以模拟出实际飞行中所有可能会出现的突发情况，训练飞行员获得成熟的应对能力。
其中，游戏引擎超过12K的超高分辨率渲染能力，通过多机多GPU的分布式渲染，可以对大世界细节进行同步并行实时渲染，使各个细节快速超高精度生成，多机渲染精度可达到亚毫秒级；而动态光照和昼夜系统，还能让大世界出现24小时昼夜变换；天气系统则让大世界出现降雨、降雪、冰雹、闪电等不同天气现象。
02
打造有助于便利穿梭虚实空间的数字化身
腾讯游戏 X 新华社
2021年6月17日，神舟十二号3名航天员顺利进驻天和核心舱之后，小诤第一时间发出报道《穿越空间站》并首次亮相，迅速引发业内外关注。
新华社数字记者小诤是腾讯游戏NExT Studios团队与新华社媒体融合生产技术与系统国家重点实验室共同打造的全球首位数字航天员。
基于自研的xFaceBuilder平台，从模特与服装等基本素材的扫描、重建，身体、头发、服装、配饰等的精细建模，到人脸绑定、动画，NExT Studios团队耗时共3个月时间，最终利用NExT自研动画生产管线xMoCap，通过动作捕捉技术给小诤赋予了生命。
新华社团队设计了整体形象、场景表现，并通过人工智能，赋予小诤声音、智慧，还会让小诤上知天文、下知地理。
△ 标准环境下定妆图
△ 航天服单独扫描
小诤的面部细节来自真人模特的扫描数据，8,192 x 8,192的高精度材质贴图，配合面部肌肉运动制作的动态贴图，让小诤的皮肤色彩能够在表情、光线变化时实时发生变化；为了增强角色真实感，更模拟了皮肤的透光与次表面反射效果，制作了精细的面部汗毛。
为了支持小诤丰富的面部表情系统，NExT 技术团队先对模特各种表情进行扫描拍摄，建模师再局部调整刻画细腻表情，最终形成5,000多个Blendshape的表情数据库。换句话说，小诤拥有5000多种不一样的微表情！
△ 精细的面部汗毛
△ Blendshape表情数据库
为了模拟真实，NExT 技术团队请了专业的发型师在模特头发上模拟了真实发型效果，并通过扫描建模导入专业发型制作工具Xgen。全部头发作为曲线缓存导入UE，既可以接入Groom实现实时动态效果，也可以采用离线结算实现影视级动态。
△ 头发建模图
143根骨骼，则是小诤行动自如的缘由，小诤的一只手便有40根骨骼控制变形。NExT 技术团队通过服装的动态表现使用离线解算实现动态效果，配合NExT自研的Poseblend插件制作Blendshapes修型 ，实现影视级动态效果。同时，NExT 技术团队通过基于3A级标准的动捕动画生产管线工具——xMoCap生产管线，通过动作捕捉技术将生命赋予给数字航天员。
在这些技术基础上，小诤的声音、语言、表情、动作都能被人工智能所驱动。通过人工智能和场景运用，小诤也可以不断成长，走进任何场景。
03
打造有助于公共资源开放共享的数字资产
腾讯游戏 X 中国文物保护基金会
“云游长城”是由中国文物保护基金会和腾讯公益慈善基金会协同天津大学建筑学院、长城小站等众多长城保护研究专业机构及社会团体共同打造的系列公益成果。
在“云游长城”微信小程序内，基于相关游戏技术打造的“数字长城”亮相，用户通过手机就能在线“爬长城”和“修长城”。
通过照片扫描建模技术，实现了对喜峰口长城的毫米级测量，然后渲染了超过5万张的海量素材，最终生成了超10亿面片的超拟真数字模型；
△ 超10亿面片的超拟真数字模型
腾讯自研的PCG生成技术，除了处理多达10亿面片的长城墙体扫描资产，还在周围山体“种植”了超过20万棵树，用户可以 “一镜到底”看到非常完整的自然环境；实时渲染和动态光照技术，用户可以在里面移步换影，看到树影婆娑，也可以感受早晨、中午、黄昏的美景变化；同时该产品还借鉴了游戏的操作模式和激励机制，不管是双轮盘的基本操作模式，还是攀登长城时的脚步音效，都让用户更能够沉浸式体验。
△ 数字长城“种植”超过20万棵树
△ 实时渲染、动态光照技术下的长城美景
云游戏技术，如果要将如此庞大的数字资产呈现给大众，在现有技术条件下，大部分终端的本地存储和渲染能力都达不到要求，因此研发团队通过独有的云游戏传输流控算法，确保在手机等移动端也能呈现3A级的观看效果和交互体验。这也是全球首次将云游戏技术应用于人类文化遗产保护。
△ 3A级的观看效果
除了“数字长城”体验外，用户在“云游长城”小程序中，还可以通过答题等更多互动，了解到更多关于长城的相关信息与文化故事，小程序还鼓励公众通过“小红花”助力文化遗产保护项目，将公众线上参与转化为线下切实的公益力量，让更多人参与到中国的文化遗产保护事业之中。
在数字经济和实体经济逐渐进入更深的融合阶段，游戏技术作为下一代互联网底层技术，将会带来更多的应用场景和社会影响作用，比如数字孪生城市、数字博物馆等。
在未来，娱乐属性或许只是游戏技术最表层的应用。
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资料及图片来源 | 中国游戏产业研究院、NExT Studios、砍柴网、央广网
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