中科院为游戏正名:“游戏技术”已成为一个国家技术创新能力重要标志

arinchina 2022年7月23日08:53:01
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7月21日,由中国音像与数字出版协会指导并主办,中国游戏产业研究院、伽马数据协办的2022中国游戏产业创新发展论坛在浙江上虞举办。

在当天的论坛中,中国音像与数字出版协会常务副理事长兼秘书长敖然代表发布了《游戏技术——数实融合进程中的技术新集群》(以下简称为《游戏技术报告》)的报告,相关报告一经发出后就在游戏及互联网行业内引起了大量的讨论。

中科院为游戏正名:“游戏技术”已成为一个国家技术创新能力重要标志

该报告由中国游戏产业研究院、中国科学院自然科学史研究所王彦雨课题组合作完成。前者是由中国游戏产业研究院是由中国音像与数字出版协会与上海市共建的研究机构,2020年8月正式挂牌成立;后者中科院的来头自然不用过多介绍,是伴随着新中国诞生的,国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心。

在报告中,不仅对“游戏技术”这一数字技术集群做出了定义,同时还通过数据,直接地表明了“游戏技术”对芯片产业、网络产业、XR产业等的直接贡献。

课题组认为,游戏技术是以计算机和从计算机衍生出来的电子设备(游戏主机、手机、AR / VR 设备等)为载体和工具,以计算机语言和算法设计、计算机图形学、软硬件架构、网络调试与适配、交互(输入和输出)设备等为主要领域,主要服务于电子游戏的开发和运维,是数字技术系统的重要组成部分。

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而根据课题组据国内公开数据估算,游戏技术对芯片产业的科技进步贡献率是14.9%;对5G 高速网络产业的科技进步贡献率为46.3%;对XR 产业的科技进步贡献率达到了71.6%。报告中直言“科学的本质赋予了游戏令人瞩目的关注与重视,使之成为一个国家强大的技术创新能力的重要标志”。

虽然在《游戏技术报告》里,课题组并没有对“贡献率”的计算逻辑和标准展开解释,但在GameLook通过报告全文总结看来,“贡献率”可能计算的是单一技术在普及的过程中,首先大规模落地应用的细分行业。

早在英伟达等硬科技巨头再三强调游戏产业的重要性时,GameLook就通过跟进报道,强调了游戏对科技进步和技术发展、普及的关键性作用。

如今在游戏工委的支持下,《游戏技术报告》的发布,也算是对游戏技术以及游戏行业的过去、现在和未来的社会影响做出了严谨且权威的判断。这对于游戏行业的科普、舆论反馈,以及在社会政治、经济中的定位都会产生相对正面的影响。

游戏的诞生:作为人工智能研究的附加品

如果回顾人类历史,游戏往往会与“生存”或“生产”等挂钩,古希腊哲学家柏拉图认为,游戏是人类为满足生存需要而进行的模仿活动。

但如果回到近现代电子游戏的发展史,在1946年第一台电子计算机ENIAC诞生后的一年内,1947年人工智能先驱图灵就为了推进人工智能研究写下了第一行游戏代码,随后便开启了电子游戏作为人工智能研究附属产品的50、60年代。

人工智能领域的先驱们,先后在这一时期提出了极小极大搜索法(Minimax)、alpha-beta修剪法等新成果。

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运行《Space War!》的小型计算机PDP-1

直到70年代,作为第一款非研究属性的电子游戏《Space War!》的投币式街机版本之一,《Computer Space》被美国街机厂商Nutting Associates相中,并于1971年11月正式发行推向了市场。

虽然该产品商业上没有成功,但也正式拉开了电子游戏产业化的大幕,随后在1972年的第一款家用游戏机的原型机The Brown的正式版Magnavox Odyssey,凭借着对包括《Pong》在内的12款游戏的支持,以99美元(相当于现在的700美元)的价格,到1975年一共售出了30万台。

家用游戏机的成功也让“游戏技术”成为了一个独立的技术集群,而非人工智能研究的附属,出现在了历史长河中,服务于游戏的趣味性和用户体验。

不过一开始的游戏产业依然处于专用游戏技术体系的孕育阶段,此时游戏与人工智能研究的关系依旧十分密切,包括《Pac-Man》等经典产品的游戏亮点很大一部分都在于游戏内NPC的人工智能的设计。

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直到1993年,世界上第一台32位游戏机FM Towns Marty 问世,由于使用了32 位处理器,该主机在硬件性能上已经介于计算机和电脑之间,且通用同一品牌电脑的大部分软件。游戏技术从专业性游戏技术正式拓展到了计算机领域。

巧合地是,也正是在上世纪90年代,游戏引擎和3D显卡的上市,让以《德军总部3D》为代表的3D游戏开始在游戏产业内普及。现在计算机技术从硬件到软件的技术与游戏的密不可分在当年就埋下了伏笔。

主机/端游时代:促进计算机技术升级,与人工智能再握手

1995-1997年3D游戏《雷神之锤》三部曲以及其开发引擎Quake的成功,更是证明了游戏行业的商业潜力。为了满足游戏行业对硬件性能和软件开发的要求,全球市场上第一批消费级3D显卡企业以及3D游戏引擎开始大面积涌现。

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为了挑战当年显卡行业的领头羊3Dfx,包括ATI以及英伟达都在1997年前后带来了更加便宜且性能更强的显卡。其中英伟达的Riva TNT更是标配当年奢侈的16Mb的大显存,并首次将显卡的色彩渲染升级到了32位。

而受19世纪末20世纪显卡等硬科技厂商不断“内卷”,推动图形技术的革新的影响,3D游戏引擎也进入了迅速迭代的时期,包括虚幻、CryEngine、Source等引擎如雨后春笋般出现。而新引擎在技术上的进步,也意味着更高要求的游戏的推出,也开始倒逼显卡厂商更新硬件技术,就比如最知名的《孤岛危机》。

“游戏发展的需求,极大地活跃了硬件消费,从而减少了硬件研发成本。也正是因为有了庞大的游戏市场的支撑,高科技硬件领域可以不断地提升生产规模、降低成本,从而也扩大了市场容量,使硬件研发形成正循环,不断地发展迭代。”

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英伟达第一款搭载CUDA的GPU

而在这十几年里,专业游戏技术和PC为代表的计算机发展、融合到了相当成熟的阶段,而最为基础的显卡厂商等硬科技巨头,也将视野从游戏拓展到了通用计算的领域,单纯的游戏显卡时代正式结束。

不过这并没有打破行业内游戏技术对芯片研发特别是对GPU 芯片的牵引作用的共识,游戏技术依然将成为GPU向着摩尔定律演进的推动力量。对于中国而言,GPU 的发展走向、游戏技术的相对优势和图形处理器巨大的市场规模及潜力,将成为中美科技博弈中国产芯片挣脱卡脖子、实现独立自主道路的历史性发展契机。

而在游戏行业推动图形和硬件技术前进的同一时期,游戏和游戏技术对AI研究的反哺作用也正在日益凸显。在这一时期,游戏对于保护当时尚处于襁褓状态的人工神经网络相关理论起到了重要作用。

AI领域知名学者Anirudh VK 曾对这一时期游戏中的典型AI 技术应用进行了总结,如信念-欲望认知模型(《黑白》)动态难度调整(《光环》),学习模仿系统(《Forza Motorsport》,2005),排神经进化训练(《Supreme Commander》)等。

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并且在90年代末,随着硬件和图形技术的迅速发展,在实验室已经“雪藏”了30余年的VR技术被任天堂等公司关注到,并以游戏为卖点,推出了初代VR眼镜。

虽然当年的VR眼镜最终只是草草收尾,但20年后的2016年前后,AR/VR领域依然由游戏引爆,《Pokemon GO》依然是AR技术最成功的规模化应用落地案例之一。

手游时代:为中国高速网络等产业带来巨大产业动能

如果说1983美国国防部DARPA 将原有的局域网网络核心协议由网络控制程序改变为TCP/IP 协议,带来了广域互联以及一大批网络游戏时,网络通信技术是单方面推动游戏行业的发展。

那在2016年以后,随着互联网迎来真正的海量时代,手游玩家海量、多元、实时的游戏交互新需求,及对游戏公司的相关技术提出了挑战,同时也让游戏成为了高速网络产业落地并商业化,高速网络技术实验和评估的最积极活跃的产业之一。

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《游戏技术报告》中表示,在自动驾驶、医疗、工业互联网等产业的5G形态方兴未艾之时,游戏技术率先一步成为5G 关键的实验者和评估师之一。游戏技术建构的高质量场景和虚拟环境已经成为5G 技术不断优化及其产业价值实现、并维持全球相对领先身份的重要保障。

“5G解决了手机游戏高带宽和低延迟的技术瓶颈,游戏技术也为5G 商用创造了广阔的市场应用前景。”

并且随着移动电竞生态以及云游戏等游戏相关领域的发展,游戏行业不仅诞生了围绕游戏运维的游戏服务器技术、沙盒监管技术、反外挂技术和防沉迷技术等游戏专属技术,还让动作捕捉等影视特效行业的传统技术,在更高效的同时,与XR设备以及游戏进行融合,拓展了技术的可能性。

而说到XR,《Pokemon GO》等游戏产品以及Hololens、ARKit等硬件和技术的推出,以及元宇宙等概念的活跃,XR技术再次回到了人们的视野中央,并和数字孪生、WEB3等概念和技术一起,构建了人们对下一代互联网的畅想。

“如果说下一代互联网的核心特征是虚实交互,是数字世界与物理世界的交融共生,则AR/VR 技术很有可能成为未来5-10 年重要的基础性技术”,“我们正处于互联网技术和范式变革的前夜。”

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这个“前夜”的关键性在于,但从整体上而言欧美XR 技术代表性企业,比如微软、Meta、谷歌等并未形成技术和商业路径上的垄断性壁垒,XR 技术是我国少有的、能在下一代互联网基础性技术中处在全球并行领跑的技术领域。

“以腾讯、百度为代表的中国科技公司过去两年申请的VR、AR 技术专利量占据了全球申请量的一半以上,其他进入专利申请前10 名的中国公司还包括OPPO、平安保险、商汤科技及华为等,表明我国XR 技术正处在快速积累和高速迭代的阶段。”

《游戏技术报告》的课题组认为,游戏技术与XR 技术具有高度重合性,对XR 产业的科技进步贡献率达到了71.6%,游戏技术将成为维持XR 技术相对优势、在下一代互联网来临之际掌握国际话语权的关键力量。

下一代互联网:游戏技术外溢,帮助数字经济与实体经济深度融合

除了计算机、互联网等与游戏行业息息相关的领域,游戏行业其实早已开始了跨界探索,游戏技术的影响力已经溢出到了社会生活的方方面面。

在军事领域,九十年代后期美军就开始使用“闪点行动”(Operation Flashpoint)和武装突袭系列军事模拟游戏作为训练士兵的工具。

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在医学领域,2011年,一个曾困扰科学家15 年之久艾滋病相关的蛋白结构被游戏《Foldit》的玩家用10天时间成功解读。

2020年2月,《Foldit》还针对新冠肺炎疫情研究人员推出新关卡“1805b:冠状病毒尖峰蛋白结合剂设计(Coronavirus Spike ProteinBinder Design)”,帮助研发人员发现抗病毒新药。

当然还有更知名育碧和《巴黎圣母院》的事件,《刺客信条:大革命》中对巴黎圣母院精确的3D建模复制是否有助于其灾后重建还一度引起了广泛讨论。

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而时间来到2022年后,游戏技术的外溢对社会需求的满足效应更加明显,在疫情期间,被迫习惯更多数字场景的用户开始适应数字化的生产生活方式,数字融合社会的概念应运而生。

所谓的数字融合指的是数字经济与实体经济正在从一维(工具融合)和二维(业务融合)融合,走向三维(场景融合)融合,直到进入了场景融合,数字经济与实体经济的各个要素都开始形成了交互。这一人类社会的历史性转型,可以称之为数实融合进程。

“数实融合社会既不是数字世界与物理世界的简单相加,也不是以物理世界与其数字映射的线性互动,而是两个客观存在的平行世界实体真正走向一体,成为一个客观存在的世界新形态。”

而在这一进程中,传统世界中的人与社会、人与人、人与物的交互,正在演化出新的人、物、场关系:新的人与社会关系,是人与数字环境的关系;新的人与人关系,是人与数字化身的关系;新的人与物关系,是人与数字资产的关系,这三组新关系构成了数实融合社会的质性变化。

但无论是数字环境、数字化身还是数字资产,作为一个拥有众多可能性的数字技术集群,游戏技术正在逐渐突破传统领域,被应用于更多的社会领域,发挥更显著的作用。

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在构建数字环境的方面,游戏技术的核心技术单元是游戏引擎,这也是游戏技术中溢出效应较为显著、跨界应用较为成熟的技术之一。目前谷歌无人车Waymo已经在由游戏引擎打造的虚拟场景里已经进行了150亿英里的仿真测试,基本达到了技术成熟的行业共识;微软的《模拟飞行》等环境已经普遍成为飞行员的有效训练工具。

在数字化身方面,游戏行业不仅通过网络游戏让大家提前习惯了身边虚拟偶像等数字人的出现,更是提供了网络游戏中多年形成、积累的技术经验和交互模式,让数字人可以以一种相当成熟的交互逻辑面向消费市场。

“蛋白质组成的生物机体和代码组成的数字机体之间区隔日益模糊,这既是数字化身出现并普及的重要条件,也是游戏技术重要的发展方向。”

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而在数字资产方面,网络游戏中围绕数字资产的生成、保存、确权、交易等系列行为的技术基础,也将随着数实融合进程而越来越多应用于日常生活之中,让数字资产的价值真正得以形成并被充分释放出来。

除此之外,数字经济时代,数据已成为国家基础性战略资源,作为新型生产要素之一,数据资产化已是必然趋势。城市数据与构建数字环境相结合,在游戏技术等数字技术的推动下,城市公共数据正在实现开放共享,并形成全新的应用场景和交互模式,成为推进新型数字治理的重要抓手和核心内容。

2021 年7 月,全国首个城市信息模型(CIM)基础平台——广州CIM 平台正式发布,基础平台的核心应用具有三维模型与信息全集成、可视化分析、模拟仿真、AI 辅助审查、多视频接入的无缝衔接与三维场景融合、物联网设备接入、BIM 模型轻量化格式高效转接等多项功能,有利于大幅提升智慧城市和建设工程多方主体的精细化管理水平。

从游戏技术的发展历程和自身体系来看,游戏不止于娱乐,不止于文创,它正在逐步超越传统的狭义认知,成为一个由各种前沿的数字技术所构成、不断创造新价值与新可能的数字场景。而当数字经济全面改变经济和社会发展的基本面时,作为往往被人们所忽略的数字技术新集群,游戏技术将会迸发出强大的力量与价值。

    结语

纵然经过大半个世纪大发展,游戏技术的重要性已经融入了现实生活的方方面面,但《游戏技术报告》也指出,国内公众对游戏技术的了解虽然整体多于美日两国,但对于机器学习、云游戏等游戏技术的感知和了解依然有限。

“中国受访者中,了解程度比较高的为电竞技术,了解比例32.3%,低于美国(44.1%),其次为防沉迷技术,占比29.4%,明显高于美国、日本(7.3%,2.5%)。”

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并且从具体游戏技术来看,受众感知度和认可度处于“负相关关系”,即“了解程度越深,认可度越低”,同时游戏技术应用至其他领域的关注度,在游戏技术关注度中占比也较低,说明游戏技术的外溢效应和带动作用,还未得到舆论关注,也未建立起较为全面的舆论认知。

这也是为和GameLook认为,此时由中科院、游戏工委等机构推出这样一份对游戏行业、游戏技术的发展、历史、社会影响等方方面面做出严肃、严谨总结和拓展的报告,对于游戏行业未来的发展、社会认同等,是一件难能可贵的举动。

来源:GameLook
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