新技术驱动游戏产业底层逻辑更迭,游戏引擎行业如日方升
使用引擎实现游戏开发的降本增效
游戏引擎是以图形应用程序为核心的已封装好的模块化编辑工具,主要应用于图形交互为主的内容开发,能够极大降低开发成本、提升开发效率。游戏引擎的主要功能模块包括图形模块、物理模块、AI模块、音效模块、GUI模块、脚本模块、网络模块。
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图形模块:实现建模、渲染、光照等的场景可视化建设。
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物理模块:实现真实世界物理规律在游戏中的映射,例如物体碰撞、水流等。
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AI模块:NPC行为控制,使其能够基于玩家在游戏中的行为做出相应的反馈。
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音效模块:游戏内的音频控制。
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GUI模块:游戏控制界面的设计。
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脚本模块:游戏剧情设计。
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网络模块:网络协议的支持,以及多人游戏场景的网络同步等。
下图例中,开发人员完成建模和贴图后(图2),使用游戏引擎将素材渲染成游戏中面向玩家的画面效果
根据游戏引擎的开发用途可以分为自用、商用、公用三种类型。
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自用引擎主要用于游戏开发商内部的游戏开发。知名的自用引擎主要由传统大厂掌握,如EA的寒霜引擎、卡普空的RE引擎等。自用引擎和游戏开发流程及效果深度融合,有助于塑造差异化且优质的游戏内容。卡普空基于RE引擎开发的《鬼泣》系列游戏将“打击感”效果发挥的淋漓尽致;EA基于寒霜引擎开发的《战地》系列游戏将战争场景极尽描摹。
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商用引擎是指面向市场以授权费或其他方式收取费用的引擎产品。商用引擎满足了游戏开发者的普适性需求,典型产品为Unity和Unreal。商用引擎具有功能强大、服务完善、生态建设丰富等优势。商用引擎的开发和维护成本较高,投放市场后需要根据市场反馈进行持续快速迭代,Unity的研发团队超千人,2019年营业收入5.4亿美元,研发费用高达2.5亿美元。
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公用引擎是指面向市场以免费方式提供的引擎产品。现阶段公用引擎的产品力弱于商用引擎,主要用户为对技术要求不高的中小游戏开发者。Cocos是公用引擎领域的代表性的公司,其研发的Coco2dx引擎是2D游戏开发的现象级产品。Cocos已触达十万级别的开发者,公司于2019年10月推出面向3D游戏开发的旗舰级引擎产品Cocos Creator 3D。
行业不乏自用引擎商业化的案例,但需要妥善解决几个问题:
(1)降低开发者的学习成本;
(2)提升引擎的通用性,尤其是开发跨平台游戏的能力;
(3)自用引擎融合了游戏开发商的核心技术,自用引擎商业化后,是否会削弱自家开发游戏的竞争力?
新的技术驱动引擎行业发展
游戏引擎行业的发展经历了初生阶段(1992-1998)和发展整合阶段(1998-至今)。
早期游戏引擎功能简单,仅具备建模、贴图、渲染等基础功能,随着技术的持续迭代,现代游戏引擎的框架逐渐形成。游戏引擎行业先行者ID公司由于技术迭代较慢、引擎适用性较差以及团队人事动荡等原因,慢慢退出了引擎行业。
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1992年,ID公司推出业界首款3D游戏《德军总部3D》,开发游戏的同名引擎成为第一款游戏引擎,游戏引擎进入开发者的视野。
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1993年,ID公司发布《毁灭战士》游戏,该游戏使用的引擎被命名为Doom引擎。此后,ID公司将该引擎授权给Raven游戏公司,拉开了游戏引擎商用化的序幕。
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1994年,Raven采用Doom引擎开发了《异教徒》游戏,增加了飞行的动作,图形技术持续完善。
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1995年,Raven采用Doom引擎开发了《毁灭巫师》游戏,加入了新的音效技术以及一种类似集线器的关卡设计,音效模组雏形初现;
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1996年,ID公司推《雷神之锤》游戏,该游戏是基于其自研的Quake引擎开发。Quake引擎是第一款完全支持多边形模型、动画和粒子特效的引擎。
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1997年,LookingClass公司发布了基于自用引擎的《神偷:黑暗计划》游戏,该游戏引擎首次加入了动态光影效果、声音传导定位等技术,图形和音效技术进一步完善。
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1998年,Valve推出基于改良版Quake引擎的游戏大作《半条命》,其中创造性的加入脚本技术和AI技术,脚本模组、AI模组的雏形初现。
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1998年,EPIC公司发布基于自研Unreal引擎开发的《虚幻竞技场》游戏,该游戏凭借顶尖的画面表现赢得了市场的广泛关注,这为Unreal引擎后续商业化运作打下了基础。
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2004年,OTEE公司(Unity前身)于哥本哈根创立。
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2004年,Valve公司推出了基于自研起源引擎开发的游戏《半条命2》,自用引擎的代表之一的起源引擎面世。
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2005年,Unity1.0发布。
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2008年,瑞典DICE工作室发布了基于自研寒霜引擎开发的游戏《战地:叛逆连队》,自用引擎的代表之一的寒霜引擎面世。
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2007年,苹果发布初代iPhone,无键盘3.5寸全屏幕结合环境光线感应器、多点触控等创新技术,移动端游戏出现重大机遇。2008年,Unity将研发重心转移到移动端游戏的引擎开发,并更新了支持IOS系统的引擎产品,为后来移动游戏引擎的霸主地位奠定了基础。
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2017年,日本游戏开发商卡普空推出基于自研RE引擎开发的游戏《生化危机7》,自用引擎的代表之一的RE引擎面世。
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2020年,EPIC公布Unreal 5 引擎的技术演示影像,并计划于2021年发布预览版本,并将下调收费标准,Unreal持续引领行业最顶尖的画面效果。
游戏引擎行业发展呈现使用场景多样化和生态支持全面化的趋势,以游戏引擎为切入点构建游戏开发上下游生态、以及游戏外应用场景的拓展,潜在可触达的市场规模或将高达万亿人民币。
使用场景方面,主流游戏引擎公司以3D内容建设为核心向其他领域拓展,在影视、工业、教育等场景均有落地项目。
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影视领域,游戏引擎的实时渲染功能可以大幅提高CG动画的制作效率。2019年,Unity和日本动漫工作室Graphinica达成合作,将Unity引擎技术应用到动漫制作领域;同年,Unreal推出基于Unreal引擎技术制作的短篇电影《Rebirth》,并在3D动画领域推出《穿越火线:幽灵计划》等作品;2020年,Unreal公布的UnrealEngine 5的实机演示在画面上取得了震撼的效果。当然,传统电影特效大厂在技术方面也并不落后,如工业光魔的ClarisseIFX在实时渲染方面也有不俗的表现。
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工业领域。Unity和雪铁龙、沃尔沃等传统大型车厂合作,将引擎技术结合VR硬件应用到无人驾驶模拟、远程试驾等领域。奥迪运用Unreal引擎技术建立了实时数字展厅,为客户提供逼真的驾驶体验。此外,基于Unreal引擎技术搭建的HMI(人机交互系统)采用蓝图可视化脚本技术,满足设计师快速迭代设计的需求。
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教育领域。Unity和Unreal的引擎技术结合VR/AR应用推动远程教育行业发展,通过引擎技术实时模拟学习环境,改善交互式体验,提高学习效率。
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建筑领域。引擎技术在建筑领域的应用主要体现在结合VR/AR技术的沉浸式营销运营以及设计效果预览,Unity推出了服务建筑信息模型的软件Unity Reflect。
以Unity为例,Unity和腾讯云在中国合作:为开发者提供游戏云服务;收购游戏内语音服务公司为开发者提供优质游戏内语音服务;推出Unity Ads(广告服务)帮助开发者进行广告投放;推出Simulation服务帮助开发者在云端完成游戏的测验与模拟运行,从而节省测试成本等。
目前游戏引擎行业处于两强并立的格局,Unity和Unreal合计市占率超过50%。
近年来,Unreal和Unity逐渐向彼此的优势领域渗透,Unity推出了面向PC和主机端高质量游戏作品的高清晰渲染管线,Unreal则进一步完善了对移动端的技术优化。作品方面,米哈游基于Unity开发了高质量跨平台游戏神作《原神》,腾讯基于Unreal开发了现象级手游《和平精英》。
除了以Unity和Unreal为代表的商业化引擎外,还有如Cocos为代表的的免费引擎产品和以寒霜引擎、RE引擎为代表的自用引擎。
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Cocos以2D引擎起家,触达十万级开发者,近年来推出3D引擎产品;
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寒霜引擎、RE引擎等自用引擎在知名度和技术积累方面实力较强,自用引擎和商业化引擎相比,商业引擎更加关注(1)易用性(2)功能全,自用引擎更加侧重(1)定制化(2)开发效果最优化。自用引擎通常根植于某游戏开发商的某类游戏,精研优势技术;
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Amazon等互联网巨头入局游戏擎行业,这是其在云服务及VR/AR领域战略布局。Amazon从游戏巨头Valve公司获得了CryEngine的源代码授权,基于此发布了Lumberyard免费游戏引擎。该引擎目前市场反响一般,主要存在如下问题:1.支持平台有限,主要支持windows,PS,Xbox平台,不涉及移动端和VR/AR开发 2.图形功能明显弱于CryEngine原版,与主流商业引擎有差距 3.易用性较差。
Unity以引擎开发平台为基础,沿横纵两条路径发展:
1、纵向:沿游戏产业链进行纵向延生,切入游戏开发商、发行商的服务链路;
2、横向:以3D内容制作为核心向其他行业横向拓展。
Unity的TAM(Total Addressable Market)不断拓展,未来有望成为游戏开发综合服务平台。根据Unity公布的财务数据,公司纵向拓展成效显著,2019年Unity运营服务收入2.9亿美元(同比增速59%),高于同期引擎订阅收入1.68亿美元(同比增速34%)。Unity引擎是运营业务快速发展的根基,以Unity Ads广告服务为例, Unity通过引擎触达庞大的游戏库,进而触达到广大的消费者群体,在收集了丰富的终端用户使用数据并加以整合分析后,为客户提供精准、高效的广告投放服务。具体来看,Unity通过分析终端消费者对于不同内容、不同时长、不同激励模式的反馈,找到客户留存和转化效率最高的选择进行投放。
2020年9月,Unity在纽交所上市,发行价格52美元,估值137亿美元。Unity共经历7轮融资,总体融资规模约为14亿美元。2021年3月,Unity市值近300亿美元。
Unity的上市拉开了引擎行业的序幕。新的技术催生新的游戏体验和交互平台,同时也成为游戏引擎行业发展的重要驱动因素。随着云游戏以及AR/VR等新产品的成熟,必将伴随着游戏开发和运营平台底层逻辑的更迭,游戏引擎行业将迎来新的重大发展机遇。
彬复资本实习生胡亚斌对本文作出重要贡献。