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从XR到元宇宙,内容创作者走向新世界的「钥匙」是什么?

文章来源: 作者:frank 发布时间:2021年09月26日 点击数: 字号:

近期,字节跳动对 Pico 的天价收购案无疑为 VR 产业带来了极大的关注。凭借着字节跳动对消费级内容的敏感性和专业性,中国 VR 消费市场或许将会在短时间内摆脱过去优质 C 端内容匮乏、好的内容创作团队为了生存不得不从事B端内容开发的困境,迎来一波井喷。

这也带来了一个老生常谈的问题:如何为消费者打造引人入胜的XR体验?

当然,这不是内容创作者能够单方面解决的问题。换句话说,这件事需要内容创作者、实时三维引擎、硬件研发团队和芯片厂商等多方的共同努力。其中,实时 3D 引擎作为直接面向内容创作者的创作工具,扮演着十分重要的角色,正通过不断地迭代升级,降低开发者的入门门槛,帮助更多的创作者们更快捷地将创意落地,其对整个 XR 内容生态的发展起到了不可替代的催化和促进作用。

在今日于青岛举行的“2021 高通 XR 生态合作伙伴大会”上,高通中国区董事长孟樸表示,高通正通过一系列生态系统合作项目,汇聚更多产业链的领先企业,增强 XR 相关产业的创新能力,推动和优化生态合作,共同加速 XR 在各行业中的应用。实时 3D 开发引擎 Unity 便在其中扮演重要角色。

统计数据显示,2020 年“Qualcomm XR 创新应用挑战赛”的 200 多个参赛作品中,近九成作品是基于 Unity 引擎开发的。国外也有媒体报道称,市场上 60% 的 AR/VR 内容是使用 Unity 引擎制作的。

为何在市面上主流的实时 3D 引擎中,开发者们如此钟意使用 Unity 来创作 XR 内容?我们做了深入的探究,并和 Unity 大中华区平台技术总监杨栋交流了观点。

支持VR/AR平台最多的3D引擎

在 2016 年 VR 投资热潮之前,Unity 就已经在布局 XR 相关领域,开发引擎技术,更好地支持 XR 应用和游戏的开发。

2015 年-2016 年,PC VR 毫无疑问是 VR 市场的主宰,但 Gear VR 和种类繁多的纸盒 VR 眼镜也向人们展现了移动 VR 平台所拥有的庞大潜在用户基数。Unity 引擎可能不是当时市面常见的诸多 3D 引擎中画面最优秀的,但其最大的亮点——跨端开发,尤其是对各 VR、AR 主流平台的支持,大大降低了开发难度和工作量,获得了不少开发者的青睐。

这里不得不提到微软于 2016 年发售的 HoloLens,其凭借着出色的空间识别能力、优秀的工业设计与完善的系统支持,被视为MR智能眼镜的标杆级产品。Unity 不仅率先实现了对 HoloLens 的支持,而且在相当长的一段时间里,Unity 都是开发者们开发 HoloLens 应用最为便捷的 3D 引擎。

俗话说:“工欲善其事必先利其器”,能够为 XR 内容创作者提供易用且功能强大的创作工具,让内容创作者不用耗费大量精力,就能针对目标平台开发作品,正是大多数 XR 内容开发者选择 Unity 引擎作为开发工具的直接原因。

杨栋告诉我们,截止目前,Unity 引擎已经能够支持包括手机、PC、Switch、PlayStation、Xbox、VR、AR 在内超过 20 种主流平台,并且跟它们保持几乎同步更新。不同端与端之间,Unity 的项目代码是 90% 以上可以复用的。而在 XR 领域,Unity 更是提供最多平台支持的通用引擎。

Unity支持的部分平台

公开资料显示,在 XR 领域,Unity 引擎已经能支持包含 Oculus、Steam VR、Windows Mixed Reality(WMR)等 VR 平台,ARCore、ARKit 等 AR 平台以及 HoloLens、Magic Leap 等 MR 平台在内的各类 XR 领域的主流平台。

Unity 是如何做到支持这么多 XR 主流平台的呢?这不得不同从 Unity 对 XR 平台的支持方式说起。

Unity 对这些平台的支持分为两种——

一种是原生支持,例如 Oculus 和 WMR,包括刚被字节跳动收购的 Pico。开发者使用 Unity 编辑器开发这些平台应用的时候,可以直接在编辑器中导入相关的开发者组件,并直接进行调试和输出。

另一种则是通过 API 接口,例如影创科技与 HTC Vive,都使用了 Unity 公开的 API 接入 Unity 引擎的编辑器中,让开发者能使用 Unity 引擎进行相应平台的游戏和应用开发。

这两种方式保证了 Unity 引擎能够第一时间为 XR 内容创作者带来对最新 VR/AR/MR 平台的支持,简化了内容创作者对新平台的适配工作,帮助内容创作者将精力聚焦创作,为消费者提供更多更高质量的 XR 体验。

完善的工具链与庞大的资产商店

当然,Unity 能够在 XR 内容创作领域占据如此大的市场,并不是仅仅依靠其对诸多 XR 平台的支持,深究其根本原因,在于 Unity 对底层技术的执着追求,为 XR 内容创作者们带来了好用且易上手的 3D 引擎,帮助他们顺利实现自己想要的效果。

例如皮克斯在虚拟现实领域令人惊艳的处女作「寻梦环游记 VR」。在「寻梦环游记 VR」中,Magnopus 通过 Unity 技术,为观众开启了一段通向“亡灵国度”的冒险之旅。同时,为确保游戏中主人公的面孔和动画能沿用了皮克斯专有的动画系统,完全按照原作呈现,Magnopus 还在制作的过程中基于 Unity 创作了自定义工具。

Unity 最新的通用渲染管线(URP)和高清渲染管线(HDRP)已经能够帮助内容创作者构建更加身临其境的画面,实现逼真的物体材质、电影级的灯光效果,营造身临其境的数字体验。

HDRP渲染效果展示

杨栋也告诉我们,Unity 未来将会和高通在底层技术上开展更加深度的合作,让开发者更深入地了解硬件,为消费者带来画面更出色的 XR 内容。

不过,能够实现顶级的视觉效果只是 Unity 完善的工具链的一个方面,Unity 还针对脚本、音效、物理系统、游戏 AI 甚至是服务端做了大量的技术投入,以突破现有瓶颈,简化开发流程。

以服务端技术为例,现阶段开发者的瓶颈在于无法充分利用多核 CPU 的运算能力,只能跑在主线程上,但 CPU 的单核性能近几年没有很大提升。而这种瓶颈并不能依靠堆叠 CPU 和 GPU 来解决,更需要技术思路上的改变。

Unity 的 DOTS(Data-Oriented-Tech-Stack,多线程式数据导向型技术堆栈)正是为了更好的利用 CPU 多线程能力而研发的技术栈,其整合了包含 C# Job System,一个能够安全快速利用多核处理器系统和 Burst,一个基于 LLVM 能够生成高度优化后的机器码的后端编译器,以及 ECS (Entity Component System), 可以更好的利用现有的内存,提升运行性能,助力超大虚拟世界的构建。

通过DOTS在有限大小的地形上驱动大量动画单位

这项技术成熟后,不仅本地机器的性能可以获得极大提升,从游戏运行的角度来讲,服务端也会有极大的提升,再加上 5G 网络覆盖率的提高,从而帮助开发者构建起宏大却又细节丰富的虚拟线上世界,实现他们理想中的「元宇宙」。

另一方面,对于 XR 内容开发者来说,Unity 庞大的资产商店也是帮助他们将创意快速落地的强大助力。Unity Asset Store中仅 3D 资产的数量就有近 40,000 个,作为对比,虚幻引擎资产商店中包括 2D 资产在内的全部资产为 20,102 个。

由于内容创作者在 Unity 的资产商店中有更多选择,他们可以更轻松找到更多相关模型并快速构建业务环境原型,而无需聘请 3D 建模师并从头开始创建所需使用的美术资源。

更活跃的社区,帮助开发者成长

根据 Unity 公布的数据,2020 年全球 Unity 月度活跃开发者数量大约为 150 万,其中,中国是 Unity 开发者最多的市场之一。也有外媒统计过,在 Unity 引擎的官方论坛上,有 128,000 多个代码脚本相关的主题和 6,100 多个 VR 开发相关的主题。这意味着,如果开发者碰到问题,将更有可能找到具有相同问题的人,了解他们解决问题的方案。

但具体到国内的 XR 领域,无论开发者数量、生存状态还是社区活跃程度,和海外仍有一定差距。造成这种状况的根本原因是国内 VR 设备普及率较低,导致消费者数量偏少。

但我们也不应忽略,中国不仅是 Unity 开发者最多的市场,也是潜在 XR 开发者最多的市场。事实上,无论用 Unity 开发的游戏还是 XR 内容,其使用的底层技术是相通的,随着 XR 消费市场的发展壮大,国内数量庞大的游戏开发者中可能会有越来越多的人向着 XR 领域流动,成为 XR 内容生态的重要支柱。

因此,无论这些开发者目前在开发手游还是 VR 游戏,只要能从社区层面为他们提供足够的支持,就相当于为未来的 XR 行业培养潜在的人才。在优化 VR 内容开发者的创作体验上,Unity 正在做出自己的努力,尤其是在支持开发者社区这一方面。

Unity 面向全中国开发者提供了相应的学习站点 learn.u3d.cn,其中不光有 Unity 官方的 XR 开发教程,也有包括高校教师、资深开发者等专业的第三方开发者分享的课件,Unity 还在源源不断的将外网的优质教程翻译成中文,帮助国内的开发者们一同成长。

始终如一的底层技术提供者

在外界看来,Unity 引擎与 Epic Games 旗下的虚幻引擎都是优秀的实时 3D 引擎,但深入研究二者的商业模式,在业务路径上却有差异——Unity 本质上是一家技术型的公司,会将更多的精力投入到底层技术的研发中,向底层钻研;但 Epic Games 却会亲自下场,向上层延伸业务,「堡垒之夜(Fortnite)」正是其最成功的作品。

火爆的「元宇宙」概念已经成为了 XR 产业的终极愿景,但它不仅对内容创作者提出了更高的要求,也带来了对网络、服务端、硬件等「元宇宙」基础设施的新挑战。像「头号玩家」电影中“绿洲”那样体量的成熟元宇宙,可能在未来 2-3 年的时间里依然无法成为现实,整个 XR 产业还面临着大量底层技术难关需要攻克。

不过,无论 XR 产业还是「元宇宙」未来如何发展,将其解构之后,依然逃不开客户端与服务端的架构,离不开实时三维引擎的渲染与交互,这些也正是 Unity 积累最深厚的领域。而沉心打磨底层技术的 Unity,也必将成为内容创作者手中的「神笔」,为大家描绘出超越现实的绚丽世界。

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