未来游戏设计的十大技术挑战

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4、人工智能

图4

Courtesy Ubisoft，图片：游戏《刺客信条》中的行人独立活动。发生冲突时不同的人会有不同的反应：大打出手或者胆小畏缩。

让1000个孩子一夜之间学会独立思考

问题：曾经，游戏中的坏蛋仅仅是毫无目的地漫游，在快要被你打死的时候才开枪射击。现在玩家对此已经不再满足啦，他们希望对付更狡诈的敌人，还要有可以协助他们的可靠的同伴。尽管当前的人工智能已经复杂到能够满足这样的需要，但是处理器速度限制了它们的应用。“我们只能尽量让角色看起来聪明一些，”马修.梅泽罗（Mathieu Mazerole）说，他是育碧《刺客信条（Assassin’s Creed）》的首席工程师。

现状：赋予游戏角色像人一样的决策能力需要使用高级的逻辑理论。顶尖的机器人工程师使用这种理论，包括决策树、可变巡航（Mobile Navigation）和有限自动机模型。这些技术使游戏中的敌人更加智能，比如在《刺客信条》这样的游戏里，追踪你的敌人会形成小队、爬楼、越过屋顶。“有时候电脑自己找到了我们都没想过的路径，”马克.布莱斯纳（Mark Bresner）说，他是该游戏的首席人工智能程序员。“产生真实的射击偏斜效果真的很难，”尼尔.约翰逊（Neil Johnson）说，他是二战游戏《战火兄弟：地狱之路》的程序员。“电脑自动瞄准视线中的目标，百发百中。我们不得不让他们每次都瞄准玩家的脚开火。只能用这种‘蹩脚’的办法”。

未来：马泽罗尔（Mazerole）预测下一代的人工智能将能够独立地与游戏中的角色进行动态的交互。“两个‘人’走路撞在一起，正好他们脾气都比较‘暴躁’，这时候他们应该打起来——这就是我们将来要达到的效果。”——J. W.

5、光影效果

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Crvtek/EA，图片：战斗场景增加了《危机》（Crysis）这类游戏的复杂性，但是光影效果才是真正需要花大量时间和人力解决的问题。

重现上帝造物——要有光

问题：穿越丛林需要强健的身体——而生成逼真的丛林对游戏开发人员来说同样是一个难题。为了生成数英里布满浓密植被的游戏场景，第一人称射击游戏《危机》（Crysis）的开发商Crytek需要为不计其数的多面体添加光影效果。而且为了实时计算，开发小组必须把运算量维持在处理器能承受的范围内。不同于电影特效师，能够花大量的时间绘制一帧图片，然后由计算机在一天之内生成最终的画面。Crytek的首席执行官凯渥特.耶利（Cevat Yerli）说：“通常，真实的画面和生产它时间是互斥的。”

现状：解决办法是Crytek公司开发的工具Polybump2。它能将复杂的物体表面转化成少量多面体组成集合体。此外，开发者进还提出了使画面表现更加真实的新技术。“我们能够根据光线的强度模拟人眼的活动，”耶利（Yerli）说。游戏画面会模拟游戏角色的视觉体验。当走进阴暗的区域，画面会表现出游戏角色的适应过程。反之从暗处冲出，画面将是一片空白，因为角色被阳光致盲。准备开火吧！

未来：Crytek已经使更好的视觉效果称为可能，但是特效极限受处理器运算能力的限制。随着处理器速度的提升，游戏将展现令人叹为观止的视觉效果：透过冰的光线、雨水甚至是广阔背景中掉落的物体。

6、火焰

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Courtesy D3 Publisher，图片：《黑暗教派（Dark Sector）》这样的游戏非常需要逼真的火焰——最难以表现物理真实性的效果。

用你的双手控制空气

问题：在游戏中表现火焰是一项严肃的问题。用程序生成火的行为跟水很像，区别在于：a) 火焰移动更快，也更复杂；和b) 火要烧毁其他东西。过去的游戏中用实景动画来表现火焰，现代游戏则着重于通过火焰的变形和粘性来表现动态的烟雾和焚烧效果。

现状：程序员在谈火焰效果的时候，不可避免地会涉及硬件——它代表了程序员所能达到的极限。所以，当前游戏中的火焰大多的是短暂或爆炸的效果。大火熊熊燃烧的景象难以通过程序实现。“我们仅仅是没有足够强大的处理能力来准确地表现它，”游戏创造者（Game Creator）的李.巴姆博（Lee Bamber）说。他提到近几年图形处理单元开始从中央处理器接管一些资源消耗极高的任务，比如生成火焰效果。他以Nvidia的Quad SLI——一种整合4颗图形处理单元的图像系统——为例子指出硬件工程师通过改进硬件来满足程序员的需求，。

未来：斯坦福大学的罗恩.法第奎（Ron Fedikiw）已经设计出一种算法，有助于表现各种火焰的变形和粘性：浓烟滚滚的汽油燃烧，纸，甚至是漂在水面上的油的燃烧等等。“未来5年内我们将拥有更优秀的视觉效果，”巴姆博说，“但是要真正改进火焰效果则需要更长的时间。”——J.W

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