游戏我们每个人或多或少都有接触，它已经是信息时代人们生活不可缺少的调味品，甚至优秀的游戏被称为“第九艺术”。而今年可以说是近十年来游戏历史上最重要的一年，不仅PS5和Xbox次世代主机发售在即，前不久虚幻5引擎的演示视频更是技惊四座。
甚至有业内人士认为虚幻5将颠覆整个游戏世界，这样的观点从何而来？虚幻5的过人之处又在哪里呢？我们今天就带大家简单了解一下牛叉的虚幻5。
什么是游戏引擎？
要想了解虚幻5游戏引擎，先要知道到底什么是游戏引擎。简单来说游戏引擎就是游戏的框架，开发者需要在这个框架里添加内容，最后形成我们的游戏。
说是简单，但做起来并不容易。游戏引擎掌管着游戏的操作、美工、音效、剧情等等内容，它将这些内容联结在一起，让这些元素有序的工作。我们对于游戏最直观的感受就是画面和光影，而游戏中光线的反射、折射、光源的动态效果都是通过游戏引擎实现的。
另外人物的模型搭建、贴图，到最后的渲染也是在游戏引擎上实现的。引擎会把模型、动作、光影、特效这些效果进行实时运算，最终呈现在显示器上。
还有一个重要的部分就是物理系统，游戏引擎的物理系统触及到游戏的方方面面，影响整个游戏的体验。比如子弹的弹道轨迹、飞行速度，人物弹跳的高度，他的下落速度，人物与其它物体交互时产生的反馈，车辆行驶时的颠簸程度都要由物理引擎控制。
当然电脑与玩家之间的交互也是由游戏引擎管理的，也就是我们常说的操作，它会处理这些外设的信号。而且如果游戏支持联网，客户端与服务器间的信息传递也是由游戏引擎来控制。
游戏引擎是给游戏提供了一个框架，让游戏的开发者们去往里面填东西。一款好的游戏引擎不仅可以节省开发时间，还能极大的节约成本。
虚幻5改变了什么？
提到虚幻5最关键的黑科技就得说是“Nanite”和“Lumen”，也就是“虚拟微多边形几何体”和“全动态全局光照”。这两项黑科技极大提高了我们在视觉上的体验，也很大程度的节省了开发难度。
具体是怎么实现的呢？我们先说Nanite。在此之前我们还得了解一下法线贴图和LOD（多细节层次）。
我们在游戏中看到的人物模型是由N多个三角面构成的，这种面数越多，画面越精细，包括人物脸上的的皱纹，衣服的纹理等等，而如果面数少了图像就会粗糙，这也是为什么早期的游戏看起来总是一块一块的。但如果想要非常细致，有的时候可能需要几千万甚至上亿个面。
这就对电脑性能要求极高了，我们普通的电脑根本不可能运转起来。那怎么办呢？于是法线贴图应运而生了。
美工师先将精细的高模和它的反射效果存储在一张图片里，根据不同的光照（灯光、火光、月光等）需要不同的贴图，这个叫烘培法线贴图。在我们玩游戏时，游戏内采用低模运转，而我们看到的画面是提前准备好的图片，也就是说我们看到的画面和光影并不是实时计算的。
而所谓LOD就是物体近大远小的问题，进出物体看得清楚，需要细节度高的模型，远处物体则需要精细度低的模型，这就导致在物体由近及远的过程中需要不同精细度的模型。设计师需要削减面数来完成这一工作，无疑是加大了工作量，而且削减面数的过程并不是单纯的加减法，需要反复修改。
了解了这些之后再来看Nanite就会发现它到底有多神奇。它直接允许使用精细度高达十亿面数的模型，并将其实时压缩为几千万面数的电脑可运行的模型，也就是说美工师们不需要再做削减的工作，直接可以“一模到底”，极大节省了人工成本和开发时间。
另一个Lumen技术就更厉害了，众所周知我们能看见物体是因为光的反射，在现实生活中光线会在物体间进行“无限套娃”式的反射。但在游戏中，还是因为性能受到限制，只能允许一次反射，就是光照在物体上反射，不会出现再次反射，这就使得光影难以接近真实。
而虚幻5的Lumen技术可以实现全动态全局光照，开发者们只需要输入一个光源，虚幻5引擎就会自动调节光源，实现镜面反射甚至是无限反弹的漫反射，直观体验就是画面亮度更高，可见细节更多，尤其在黑暗空间。
如果epic这次没有吹牛的话，虚幻5很可能会为游戏行业带来翻天覆地式的变化。由于近些年主机游戏产业连年萎缩，以PC和手机为主的市场逐渐庞大，游戏开发商面对着应收困难的问题。然而随着科技的进步，随之而来的是对游戏体验的要求更高，游戏开发商不得不投入更多资源和时间。
比如去年最火的游戏《荒野大镖客2》，前后共有2000人参与开发，聘请1000多名动作捕捉演员，700余位配音演员，开发时间长达8年，耗资8亿美元，约56亿人民币，其中光人工成本就高达12亿元。
即便是如此大作，发售后售价也仅60美元。虽然目前《荒野大镖客2》销售量已经突破3100万份，R星早已回本，但由于游戏深度和联机体验等问题，这款游戏可能很难复制《GTA5》的成功。
强如R星这般的一线大厂都可能面临销量扑街的风险，更何况资金有困难的小厂商呢？因此游戏开发成本的降低将非常有利于游戏行业的蓬勃发展，加上次世代主机即将上线，相信未来会有更多好游戏面市的。
