在各大領域，“自主性”都在成為一個越發熱門的話題。在遊戲這個大賽道上，國內有一些堅持不懈的廠商，已經在自主研發的道路上走出了自己的方向，成為行業的開拓者。
遊戲引擎作為遊戲內容生產的底層基石，國內自主品牌如何匹配整個行業的發展需求？帶着這個疑問，我們採訪了老牌引擎 Cocos。
半年前，Cocos 剛剛發佈了一則賽博朋克風格的渲染效果技術演示，刷新了業界對其以2D佔據遊戲行業半壁江山的印象——原來，Cocos的3D能力已經達到3A級水平。近日，官方又發佈了一則側重逼真圖形渲染能力的演示demo「Lake」，通過平面反射、模擬光束、陰影等畫面細節上的打造，直觀地展現了引擎在3D內容上的驚豔表現。
此次演示項目藴含了 Cocos 哪些3D技術上的新成果？作為一款國產引擎，Cocos 未來還將在哪些領域做出探索，如何協同國有品牌共建數字內容行業生態？
針對上述問題，遊戲陀螺與 Cocos 引擎 CTO 林順及引擎開發工程師 youyou展開了對話，從 Cocos 的技術發展路徑中，我們或許可以一窺“中國製造”在引擎領域的多彩未來。
水面上的光與影：由 Cocos 構建的真實臨場感
此次技術演示選取的是一片清麗的荷塘作為主題，木屋、遠山、波光粼粼的湖面，都讓這次的技術演示顯得格外有意境，國風十足。
之所以選用湖水場景來做展示，這次demo的製作者youyou表示這是為了展示引擎在不同風格下的渲染能力。如果説此前賽博朋克場景體現的是引擎的光影渲染能力，那麼湖水場景體現的就是引擎的“真實場景渲染能力”。
“湖水場景中有大面積的水，可以很好地展現反射效果，補足賽博朋克場景中未能展現的能力，另外湖水場景也能夠很好地展現引擎的 web 端渲染能力。”youyou如此解釋。
要構建一個逼真的遊戲場景，必定會涉及到遊戲畫面中光線與場景所衍生的複雜關係。我們現實生活中各類光源下不同場景自然發生的光影效果，要在遊戲中做出類似重構，其工作量和呈現難度可都是很具挑戰性的。Cocos 無疑希望藉助新的Demo展示，讓開發者們能清晰看到引擎在構建真實場景上的3D技術沉澱。
- 低性能消耗下的細膩光影呈現
首先，Demo Lake展現了 Cocos 已然實現的高質量平面反射，引擎可以通過動態調節反射分辨率去獲得更高的幀率。
一般遊戲會使用 ssr 或者 sspr 去做平面反射，但這種只能對已渲染畫面內的物體產生反射效果的技術方案，無法達成“從湖面反射天空”這樣的自然效果。而基於反射攝像機技術倒是可以達到較好的渲染效果，但由於反射的物體都需要再渲染一次，其性能消耗非常大。
鑑於這兩種方案的侷限性，Cocos 選擇在降低屏幕反射的分辨率後，配合 TAA 降低鋸齒以及 FSR超分辨率技術(AMD FidelityFX Super Resolution) 去提升渲染質量，由此讓屏幕反射得以在可接受的性能消耗下得到較好的視覺效果。
注意看湖面的倒影
其次，Cocos 在這個Demo中實現了屏幕空間內的GodRay / LightShaft和SSAO應用。這兩項技術方案，都能夠以較低的代價去模擬光影效果、計算畫面中各點的陰影遮蓋面積。藉由這些技術方案，開發者便可以更為便捷地描繪光源與各處場景交織而成的明暗變化，用更豐富的光影細節營造接近於真實的世界。
細膩的光影效果
- 高自由度渲染管線，一如既往的易用
目前看來，Cocos 在3D場景的打造上已然具備強大而實用的技術支持，值得關注的是，引擎的易用性依舊十分出色。
Cocos Creator 實現了非常自由的渲染管線，開發者幾乎可以動態控制大多數渲染細節，並觀察到大多數階段的渲染結果，這對調試渲染結果會有很大的幫助。對此youyou強調到：“Demo lake中最難的點在於實現了更加複雜、自由度更高的定製渲染管線，基於這個渲染管線的湖水場景提供了非常多可以動態修改的選項來調整渲染效果。”
這些效果都可以打面板右上角的Settings 去做測試，不論是桌面還是主流手機端都可以流暢運行並且擁有不錯的畫面表現。Cocos 目前也公佈了可玩的Web鏈接，感興趣的朋友可以搜索微信公眾號“遊戲陀螺”找到文章點擊文末的【閲讀原文】去親自體驗。
另外，youyou還補充到：“在 3.6 版本中我們會公佈新的渲染管線框架，基於這個框架開發者可以輕鬆自由定製自己的渲染管線，也可以直接使用引擎內置的渲染管線。新的框架提供了一套統一的 api ，開發者只需要在 ts 端編寫對應的管線內容，native 端引擎會自動進行處理，當然如果開發者希望 native 也自己處理的話也是完全沒問題的。”
可以説，Demo Lake 生動展現了 Cocos 越來越紮實的3D技術支持，以及便捷易用的核心優勢，而這樣的突破可不是一朝一夕所能達成的。持續的進步，正是 Cocos 如今最亮眼的成長趨勢。
回顧 Cocos 過去一年的努力，就不難看出如今正是Cocos在3D征途上的重要節點。從2021年初發布的Creator 3.0版本開始， Cocos 統一了 2D 與 3D 的開發工作流，兼顧着輕量與重度遊戲的開發體驗，隨後更新的4個大版本，更是持續強化着引擎的功能支持。
多線程渲染架構和 PhysX 物理支持、支持 HarmonyOS 多設備協同能力、更豐富的基礎功能、光照模型和渲染的優化、渲染管線的強化......一系列顯著的技術突破，都讓引擎在“實現 3D 技術突破、優化 2D 性能體驗”的目標上越走越遠。
從被普遍認為只能做2D輕度遊戲到如今在3D領域高歌猛進，Cocos 在技術上的積澱與突破令行業矚目。而與華為、字節等國內廠商開展深度合作，並在多領域推動新嘗試的動向，更是讓我們看到了 Cocos 作為國產引擎所具備的強大潛力。
多領域佈局，Cocos 不止可以做遊戲
數字人、元宇宙，近年來與數字生活相關的概念層出不窮，元宇宙的真正形態及其將如何人們生活等熱門話題爭議不斷。
在 Cocos CTO 林順看來，儘管從業者對元宇宙的看法不盡相同，但可以確定的是，在人們日常生活中出現頻率越來越高的虛擬角色，背後其實代表着數字內容全面發展的行業趨勢，而構築元宇宙並非一朝一夕之事，需要數字內容在不同維度升級擴展，元宇宙的真實樣貌才能逐漸清晰。
作為創造內容的基礎設施，開發引擎自然是不容忽視的一環。林順表示，在元宇宙邁入下一個階段的道路上，Cocos 將憑藉自身優勢堅持服務於內容創作。
一方面，Cocos 一直以來聚焦於移動平台，為IoT、XR設備或瀏覽器提供輕量級、高效能的專業開發工具；而且在點擊觸發使用的新型應用場景方面，Cocos 也具備一定優勢。
低算力 IoT 設備的交互 UI也適用 Cocos 引擎
拿AR設備來説，更適合這樣觸發式響應，內容無需經過搜索下載、安裝打開，而是通過識別標籤就可以觸發內容。因此接下來AR將是 Cocos 重點關注的領域。“AR設備在算力方面相對有限，發熱量比較敏感，對續航能力的要求也比較高，這非常適合 Cocos 在開發工具和運行環境上做匹配優化工作。”林順展望道，“從整個行業來看，AR的應用場景會越來越多，很可能成為下一代計算設備。”
另一方面，基於長期在移動端、小遊戲、Web等平台的3D化內容以及供應鏈的投入，Cocos 得以跟上新時代前沿產品的開發需求。
以 Cocos 虛擬角色這個典型的3D內容為例，目前被廣泛應用在車機、智慧健身等對整體運行環境要求較高的設備上，這恰好與 Cocos 一直在提升的引擎運行效率的能力相匹配。今後，Cocos 將緊扣社交化場景，深入語音聊天、智慧家居、智慧健身等領域，幫助開發者創作更多相關應用。
Cocos Creator 目前已經實現創造虛擬人所需的建模、口型、動捕、渲染、AI接入五大關鍵技術
一直以來，技術開源和生態被視為 Cocos 最重要的兩道護城河，進入多元化領域後，這兩點優勢也給 Cocos 帶來了不少裨益。林順解釋道，“遊戲引擎其實是一個非常活躍的社區，包容了萬千開發者。他們圍繞 Cocos 引擎開發內容、寫書、寫教程，將不同的想法和創意通過引擎落地，最後實現自己的夢想。可以説每位開發者都是整個生態非常重要的組成部分。”
事實也證明，良好的生態和一羣活躍的開發者的確有利於 Cocos 探索前沿領域。Cocos 發現，在尚未進入教育行業之前，早有開發者先於他們踏足其中，而現在90%的線上教育行業企業都使用 Cocos。另一個典型的例子是元宇宙，儘管 Cocos 並沒有開展元宇宙項目，但目前他們已經看到不少開發者在使用 Cocos 引擎打造元宇宙產品。
從穩固3D技術以承載更復雜的內容，到依託自身優勢發力多領域佈局，我們不難看出近年來 Cocos 專注於鞏固引擎生態的決心以及加高技術壁壘的定力。但林順表示，Cocos 不會滿足於眼下階段性的成果，他們腳下的道路依然很長。
在虛擬角色方面，Cocos 看到了開發者對於呈現複雜效果的需求，未來將致力於幫助開發者實現各種風格化渲染；在內容生產層面，能夠實現超大型場景超寫實效果將是 Cocos 長期努力的目標；在更遠的未來，Cocos 希望可以延伸到諸多行業的實景應用，涉及人們生活的方方面面。
攜手不同業態廠商，為開發者提供更廣闊的舞台
在不斷進行技術革新，完成多領域佈局的過程中，Cocos 還積極與國內廠商合作，持續為生態賦能。去年6月，Cocos 宣佈與華為海思麒麟 GPU 團隊合作，雙方強強聯手用“芯片+引擎”的跨界合作模式謀求進一步發展。
對此林順表示，華為海思麒麟 GPU 團隊與 Cocos 在引擎底層設施上展開的合作，是基於雙方對生態互補、共同獲益的共識。
“從渲染後端和硬件能力的角度來看，在引擎架構設計方面，Cocos 對硬件能力的使用方式還沒有達到最高效。如何達成最佳實踐，對我們來説，這是非常重要同時也是充滿挑戰的事。而來自海思GPU團隊專家組提出很多寶貴的改良意見，有助於我們重新檢查設計，對我們的幫助非常大。而對於芯片廠商來説，遊戲引擎正是一塊良好的試驗田，遊戲所承載的內容可以驅動芯片完善設計工藝，提供負載測試，進而推動芯片性能迭代。”
同月，Cocos Creator 3.2 版本還正式支持HarmonyOS，成為全球首個支持華為HarmonyOS的遊戲引擎，助力開發者產出具備多設備協同能力的應用
在林順表示：“Cocos 非常樂於見到華為能不計代價地投入操作系統的研發，能夠支持國內廠商建立更完整的生態，也是件非常有意義的事。於 Cocos 而言，一個好的操作系統有賴於生態和內容的共同生長，而遊戲引擎則是獲得優秀內容的絕佳橋樑。能夠推動生態的成長，我們很興奮也很激動。”
不止如此，Cocos 引擎與華為的合作還可能給廣大開發者帶來更多的市場空間，一旦華為鴻蒙的生態做大，開發者的內容也將有更廣闊的平台。比如目前鴻蒙所具備的多設備萬物互聯能力，結合 Cocos 目前持續迭代的引擎技術，可供開發者施展的舞台將得到擴展。
Cocos 目前已推出可提供原子化服務能力的 Cocos Runtime 產品，以轉化不同設備的內容，將其自然地組合使用。
未來，Cocos 還希望在服務、工具、平台等層面與不同業態展開廣泛合作。在數字人領域，Cocos 計劃與第三方AI語音團隊攜手，共同賦予數字角色實時語音交互的能力；在教育領域，Cocos 希望與教育機構合作，共同拓展智慧教育機構；而在車機領域，Cocos 已與芯片廠商聯合推出解決方案，服務汽車行業。
結語：
作為一款愈發受到行業關注的開發引擎，Cocos 既有技術上的紮實前行，也有多領域的創新嘗試，其成長速度着實讓人為之側目。
而在 Cocos 身上，我們也看到了開頭那個疑問的答案——國內廠商的“自主性”體現在，為中國乃至世界的用户構建出更好的體驗與生活。這當然不會是一條輕鬆的道路，我們也深知技術迭代不是一朝一夕，而是一個螺旋上升的發展過程，期待着 Cocos 們能給我們帶來更多驚喜。