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CCF GAMES 2021 成功举办,Unity 带大家一窥未来计算机图形学样貌

原创 2021-05-17

1988 年,享有“计算机图形学之父”美誉的 Ivan Sutherland 获得图灵奖,他的研究为后来的计算机仿真、CAD/CAM、电子游戏机等应用的发展奠定了重要基础。从最初的渲染到后来的物理模拟,计算机图形学经历了理论到应用的高光时刻,逐渐发展到游戏、影视动画领域,如今还衍生出了可视化、虚拟现实、人机交互等更多新兴学科。未来,随着图形学与计算机视觉逐渐走向融合,计算机图形学也毫无疑问会成为人工智能研究的一个核心领域。


5 月 14 日,由中国计算机学会(CCF)主办、CCF CAD&CG 专委会、西安交通大学承办的第六届计算机图形学与混合现实前沿研讨会(CCF GAMES 2021)成功举办。作为全球领先的实时 3D 引擎,Unity 深度参与了此次研讨会,与各位专家和学者共同交流了计算机图形学与混合现实的前沿技术和最新应用案例。



“如今,Unity 不再是个单纯的游戏引擎,而是一个打造虚拟世界的通用工具。而这个虚拟世界,可能是游戏,也可能是一个虚拟展厅,甚至是一个数字城市。”Unity 大中华区总裁张俊波在演讲中表示。



随着世界在不断发展变化,硬件每年都在迭代,云端算力也呈爆发式增长,过去所有被动的、离线的体验都在向高保真、可交互的实时体验去转变。现在 Metaverse 元宇宙这个概念很火,这可能就是人们所幻想的未来“绿洲”的样子,在未来的三维数字世界里,一切皆有可能。而 Unity 将是创作未来虚拟世界的通用平台。


比如说,借助 Unity 通用渲染管线 URP,开发者可以快速构建一个高清的虚拟世界,制作出逼真的水波、变换的阳光等非常真实的效果,而且在手机、VR、车载HMI 等各种平台都可以兼容。未来所有屏幕,不管大小,都能展示出更精致的三维画面。



而 Unity 的高清渲染管线 HDRP 则是专为高端硬件上的高画质渲染量身定制的工具,可以充分挖掘 PC 和主机的全部视觉保真度。越来越多的影视动画作品都开始使用 Unity 实时渲染,不仅达到 3A 级画面效果,还能节省大量的后期时间。可能以后甚至不需要真人演员,用数字人就可以拍出一线大片。



Unity 大中华区技术总监张黎明为同学们介绍了 Unity 底层引擎架构、渲染管线,和 Unity 未来发展的方向。目前,Unity 正在加速变得更加模块化,让未来发布的应用更轻巧。同时,面向数据的技术堆栈 DOTS 也正在研发之中,这种新的理念需要使用一种称为实体组件系统(ECS)的新编程语言。重构之后的引擎将拥有更高性能的开发框架,能充分发挥出多核处理器的强大力量。


利用DOTS制作的场景中有450万个渲染器,但毫无卡顿


随着主流 GPU 的更新迭代,由硬件支撑的光线追踪逐渐普及,可能很快就会刷新高端机上光照标准。“光线是模拟一个场景是否足够真实的关键。比如一辆汽车,不光是模拟外面的车漆、玻璃,还有里面的内饰、皮革、塑料等各种材质,这在传统的实时渲染里面有些效果是很难实现的,但是用光线追踪算法就能达到非常逼真的级别。” Unity 大中华区平台技术总监杨栋表示。


使用光线追踪渲染出来的汽车效果与真实汽车难以区分


除了对最新 Unity 引擎技术的分享,Unity 官方还在 CCF GAMES 2021 研讨会上展示了最新的图形学及混合现实技术的跨行业应用。Unity 实时渲染、高画质、强交互的特点,正在赋能各个行业的数字化转型。


工程建设领域,设计师借助 Unity 可以把带有各种参数的建筑模型实时渲染出来,一旦有任何修改,所有人都能实时看到,还能添加人群、光照变换等效果,让所有人一看即懂,大大提升沟通效率。



汽车领域,如何提供个性化、沉浸式的智能驾驶体验是当下车企的竞争焦点。而 Unity,正是驱动下一代嵌入式 HMI 体验的关键引擎。未来的智能汽车就是一部大型可移动的智能手机,借助于无人驾驶和 5G,在车里看电影甚至打游戏都在变成现实。



自动驾驶汽车需要大量的训练和学习来识别路况,但是很多极端情况在现实生活中很少发生。有了 Unity,自动驾驶汽车的测试就可以搬到虚拟环境中来做。Unity 已经跟万都、微软、百度等众多领先企业合作,为自动驾驶的人工智能和深度学习测试提供支持。



Unity 还是打造数字孪生的通用工具,借助 Unity,人们可以开发出如实反映真实世界的数字孪生体,用于实时运维管理、甚至预测未来。“现在工业场景中很多工具链还是割裂的,如果有机会在整个产品工具链上采用统一的数据表达,基于统一的数字孪生体做研发,会大大提高整个工业产品制造的效率和降低沟通成本,这也是 Unity 在致力发展的方向。” Unity 大中华区工业产品总监陈禄表示。


Unity与大宇造船及海洋工程公司共建基于数字孪生的智能造船厂


VR/AR/MR 应用创作上,Unity 也是开发者的首选工具。比如 Unity 近期和沃尔沃合作,打造了一款 VR 汽车配置器。客户只要带上 VR 头盔,就能亲身体验汽车展厅,要什么颜色、什么配置随心所欲切换,这种沉浸式的购车体验也成为了汽车营销领域的新趋势。



Unity 正在覆盖越来越多的领域,带来更多的技术变革,这其中教育是不可分割的重要一环。正如“计算机图形学之父” Sutherland,前沿技术的先驱者往往来自于校园。


Unity 大中华区总裁张俊波在研讨会上首次透露了 Unity 灯塔院校合作计划。这项计划会面向所有计算机、软件工程、数字艺术相关的符合计划要求的院校开放,Unity 官方会对这些院校授权源代码。现在 Unity 所提供的是经过验证的、主流的技术。但是有了源码,师生们就可以探索未来五到十年的新技术,研发现在还没有的新功能。


“我们希望大家可以在 Unity 现有的基础上做进一步的创新和实验,希望 Unity 给大家提供一个非常好的平台,助大家更方便、更有效地实现创作未来的梦想。“ 张俊波表示。


这项计划的更多细节,将在未来两个月正式对外公布。对此计划感兴趣的院校伙伴,欢迎在后台留言联系我们。


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