突出重围，UE5如何塑造元宇宙底层逻辑？

作者：长沙汇众教育来源：长沙汇众教育 2024/8/31 16:51:49

2022年6月，元宇宙标准论坛（Metaverse Sta...

2022年6月，元宇宙标准论坛（Metaverse Standards Forum）宣布正式成立，汇聚了Meta、微软、Epic Games、Adobe、英伟达、索尼等科技巨头，并宣布其活动将以各成员的需求和兴趣为导向，涵盖多个技术领域。如用户身份的创建与管理、隐私保护和金融交易、3D资产和渲染、人机界面和交互范例（如AR和VR）等，来推动全球元宇宙发展标准的制定。值得注意的是，该论坛首先关注的仍是技术层面，包括身份、社交、经济、沉浸感等与真实世界对应的关键要素。目前，这些技术问题已初步有了一定的答案。例如，区块链及其衍生出的NFT，针对的是元宇宙中用户身份信息认证、虚拟货币交易等问题。VR、AR、MR、语音、手势甚至脑机接口等技术，为多元化交互方式创造了条件；5G（未来的6G）、云计算、物联网则有利于打通智慧连接、深度连接。

然而，这些技术的实际形态和深层含义对于普罗大众而言仍稍显隔阂。随着元宇宙接棒移动互联网、虚拟世界与现实世界相互融合的时机日渐临近，普通人*易接触元宇宙的切入点——电子游戏也同样被重视起来。如电影《头号玩家》中那令人身临其境的游戏场景一样，带有强烈沉浸感、无限参与感以及天量互动内容的游戏世界，可谓一个镜像版的元宇宙。

而这也与元宇宙标准论坛成员中多数仍以游戏为主业或业务对象之一（微软、Epic Games、索尼、英伟达等）的状况对应。一、首款国产大作超画面效果拟真度引爆话题2020年5月，老牌游戏厂商Epic Games发布了旗下第五代游戏引擎“虚幻引擎（Unreal Engine）5”（UE5）的效果演示视频。视频中展示的游戏画面，近乎以假乱真，也在全球游戏行业和广大玩家中引起轰动。

作为一家游戏制作商，Epic Games在业界的重要地位毋庸置疑。对资深游戏爱好者而言，虚幻引擎也不陌生。它是Epic开发的3D游戏制作平台。1998年第*代虚幻引擎UE1推出后，该平台屡次迭代，相继“孕育”出《战争机器》《生化奇兵》《战地之王》《X战警前传：金刚狼》《细胞分裂5：断裂》等经典主机游戏。2014年UE4发布之后，依托虚幻引擎制作的《绝地求生》《堡垒之夜》又成为全球爆款。如今，身为元宇宙标准论坛成员，Epic借虚幻引擎之力为未来的元宇宙世界打造高沉浸感的愿景也如箭在弦。从2020年第一次公布游戏演示视频到最近发布的游戏实录，《黑神话：悟空》的每次亮相都能在海内外引发热议。

凭借极度精细逼真的画面效果和角色模型，这款游戏还未发布就被网友们封为“中国出海3A大作”。它出色的拟真度甚至令不少游戏圈外人也惊呼：“如此细腻真实的场景和效果，告诉我这是影视实拍我也信！”

画面越精细，效果越逼真，自然也就能为玩家带来越的沉浸体验。当然所有游戏进行内容搭建所需的基础程序和组件框架——游戏引擎。《黑神话：悟空》就是依托Epic于今年最新推出的虚幻引擎5实现足以乱真的画面效果。二、游戏革新，引擎进化之路游戏想要在各个方面有所突破，作为基础框架的引擎势必要先行创新。引擎决定了成品游戏的建模、动画、光影效果、物理系统、渲染效果等多方面的质量，体现在玩家直观体验到的画质精细程度和场景、角色拟真度中，这也是实现游戏元宇宙的*关键诉求。从2D到3D再到元宇宙，引擎的迭代更新是游戏质量一次次飞跃的关键，也使元宇宙逐渐成为可能。以下是使用虚幻引擎1-4代开发的经典游戏画面，再与上文展示的借助最新一代虚幻引擎5的《黑神话：悟空》相对比，我们可以清晰地看到引擎的升级对游戏画面效果的重要影响。

The wheel of Time（999）—虚幻引擎1

Star Wars: Republic Commando (2005)—虚幻引擎2

Legendary (2008)—虚幻引擎3

Fallout4(2015)—虚幻引擎4三、虚幻引擎5，游戏元宇宙新蓝图近年来，作为游戏引擎发展的必然趋势，全球游戏引擎巨头都开始积极探索游戏元宇宙的实现路径。元宇宙世界得以建立的一个基本前提就是真实世界般的沉浸体验，让人们在元宇宙世界中的所见所闻都如亲临其境一样逼真。如果说VR、AR、MR等产品能带来交互方式上的进步，那么以游戏引擎为代表的工具则能创造出元宇宙中超高拟真度的世界内容，这在沉浸感打造中至关重要。新一代虚幻引擎5的亮点技术再次提高了游戏画面效果的上限，借助虚幻引擎5，游戏能实现更加逼真细腻的画面效果，带来前所未有的沉浸体验。虚拟微多边形几何体系统Nanite：可以创建出人眼所能看到的一切几何体细节，实现影视级的精细；可以被实时流送和缩放的几何体免去了繁琐的预算，也确保画面质量不被损失。

全动态全局光照解决方案Lumen：能够对场景和光照变化作出准确的实时反应，且无需专门的光线追踪硬件，能够完成宏大动态场景的精细光效。

数字人物角色制作工具MetaHuman Creator：能够高效创建逼真的角色模型，从肌肤纹路到毛发细节都能达到真人特写般的效果，表情和肢体动作动画也能做到流畅自然。

虚幻引擎5的发布让游戏达到“与电影、CG和现实生活一样的超真实感”得以实现，也为构建游戏元宇宙世界开辟了技术端口。Epic管理层认为，基于虚幻引擎5研发的开放世界引擎，已经可以被看作与元宇宙相类似的产品，已经确定使用虚幻引擎5研发的《黑客帝国》、《堡垒之夜》以及《黑神话：悟空》等游戏，也的确在逼真的画面效果和角色拟真度方面获得了玩家们的高度肯定。

以游戏领域为例，Epic的虚幻引擎本质上首先是一个整合、处理各类游戏音画资源的平台，它不仅控制着游戏的制作过程，也能通过渲染方式赋予游戏音画资源更多形态。我们当下看到的各种真假难辨的游戏画面，既与游戏引擎技术水平的高度提升密不可分，也预示着未来元宇宙中的沉浸式内容产出上，必然有游戏引擎的关键性位置。四、虚幻引擎在元宇宙多个领域大有可为游戏引擎本质上是创建虚拟世界内容的一种技术工具，而元宇宙恰恰需要沉浸式的虚拟世界内容。依托游戏引擎构建元宇宙的沉浸式内容世界，带来的不仅是用户体验感的升级，更重要的是增强了元宇宙的想象张力和多彩面貌。当用户从游戏玩家身份升格为元宇宙的“原住民”并无阻穿行于虚拟与真实世界之间时，元宇宙的真正落地也就成为必然。

游戏引擎与元宇宙天然的契合，以及游戏引擎本身的不断技术进步，都预示着游戏引擎终将突破游戏这一个领域，在广阔的元宇宙中施展拳脚。从虚幻引擎与汽车和航空领域已经开展的合作中，我们也能更加确信这一点。虚幻引擎5正式发布后，逼真的3D内容制作技术吸引了汽车领域的目光。

3D内容在汽车的实时人机交互、设计生产、用户体验等多个方面都有巨大的创新潜能，沃尔沃、奥迪、宝马、丰田、兰博基尼等汽车品牌正在将虚幻引擎引入自身发展的创新元素中。仍以汽车行业为例，虚幻引擎的最新动作是发布了新版《汽车领域指南》。这是一份将虚幻引擎各项技术特性与汽车工业进行结合的指导方案。当然，如果以沉浸式内容制作平台来审视虚幻引擎，它的用武之地也并不局限于元宇宙。现实世界中，虚幻引擎已经开始对更多行业做出改变。此外，在航空领域，虚拟引擎也已经被应用于加拿大航空的商务舱VR展示系统。总而言之，作为游戏引擎领域的代表产品，虚幻引擎用作游戏开发的光影效果、动画、渲染、物理系统等特性已然成熟。

另一方面，汽车、航空航天、建筑、影视乃至新兴的元宇宙等行业越来越需要更为逼真、灵动的集图像、声音、动画于一体的3D内容，来加深用户对产品、技术的体验，提升研发、生产或制作效率。游戏引擎的驱动力不止游戏，随着游戏引擎的技术不断革新，生产出的虚拟世界内容拟真度不断提升，带给人们越来越的沉浸体验，也就使向元宇宙落地逐渐成为必然。在元宇宙世界里，游戏引擎未来可期。