VR/AR遊戲引擎再優化：讓視覺太空感更逼真

在遊戲大作發布前，我們常在遊戲廣告中看到“運用最新3D引擎打造”類似的字眼，也會時不時的在網絡評論中看到關於某遊戲“舊瓶裝新酒”用了前作的老引擎之類的吐槽。那麽引擎到底是什麽呢？

首先，遊戲引擎包括一個渲染引擎，讓程式員能夠把內部繪製的2D影像和3D網格圖適配在一起，從而製作出一個逼真的模型。之後，大多利用與一個或多個API重複利用處理器和顯卡性能。此外遊戲引擎還提供一些物理碰撞、光照反射等等功能。總的來說，遊戲引擎就是一個合理編寫的程式框架。

對於VR遊戲，目前運用最多的引擎也就是Unity3D和Unreal Engine 4了，而且這兩者對於AR也是相當支持。前些日子，Unity3D和Unreal Engine 4也是動作不斷，相繼推出新版本，更加優化了對於VR/AR的開發。

Unity3D

上個月，伴隨著ARKit2.0的推出，Unity也與Apple合作，更新了其ARKit插件。更新後的Unity ARKit插件具備了及時訪問功能，即共享和持久性的AR體驗，也就是所謂的AR雲了。開發人員可以使用ARWorldMap功能保存用戶環境的特徵點，並且可以發送給其他用戶以建立多人遊戲會話或由應用程式加載來查看已保存的內容。應用程式可以使用與觀察到的環境相對應的ARWorldMap中的要素點來將設備重新定向到其周圍環境。

ARKit 2.0使用一種名為AREnvironmentProbeAnchor的新錨點類型來建立了一個區域的環境地圖，可隨著時間的推移更新地圖，並使用機器學習來預測紋理和光照的變化。為此Unity添加了一個新參數來處理錨點和三個用於指定紋理的新值。

除此以外，Unity還在iPhone X應用程式中啟用了舌頭和眼睛注視跟蹤參數

也正是乘著iPhone X TrueDepth攝影頭的一波東風，Unity推出了面部動畫的新工作流程。借助facial AR remote component，開發人員可以通過iPhone X上的TrueDepth攝影頭捕捉高品質的實時動作，Unity提供52種混合形狀，來令表演者的面部表情與動畫角色的面部表情相匹配。這在一定程度上大大方便了動畫的製作。

同樣方便創作者的還有unity推出的3D遊戲工具包Mars。無需編碼，通過元素的選擇就可以製作出一個簡單的AR遊戲。

當然，Unity不光支持ARKit，對於ARCore也是同樣支持。而且Unity還致力於在二者之間構建一座橋梁，打破水火不容的現狀，實現跨平台兼容的願望。於是AR Foundation應運而生，AR Foundation目前支持的AR功能包括表面平面檢測、深度數據點雲、設備位置和方向跟蹤、內容縮放、光線投射、錨定虛擬對象的參考點、渲染色調。它在ARKit和ARCore之間建立了一些共同點，讓開發人員更容易同時支持兩個平台，從而也縮短了平台間應用發布與更新的時間差。

就在上周二，Unity發布了最新版本Unity2018.2的3D引擎，該引擎改進了該公司今年早些時候推出的Scriptable Render Pipeline。作為在Unity2018.1版本中預熱過的Scriptable Render Pipeline（SRP）使開發人員能夠根據硬體配置檔案優化其應用程式的性能。Unity的輕量級渲染管道（LWRP）專為在智能手機和平板電腦上運行VR/AR內容而設計，而高清渲染管道（HDRP）適用於PC與遊戲主機。

虛幻引擎4.20

去年紅極一時的絕地求生以及在國外大熱的堡壘之夜採用的便是虛幻4引擎。在性能方面，虛幻引擎足以製作出3A級別的遊戲大作。

在本次更新中，虛幻引擎4.20優化了數百種功能，尤其針對iOS和Android，以及Magic Leap One在VR/AR方面的開發。虛幻引擎4.20增加了對Apple的ARKit 2.0和Google ARCore 1.2的支持。對於ARKit 2.0，虛幻引擎有了更好的跟蹤品質、支持垂直平面檢測、面部跟蹤、2D影像檢測、3D對象檢測、持久AR體驗和共享AR體驗。對於ARCore 1.2，該引擎也可以增強影像和雲錨並支持對垂直平面檢測。不僅於此，虛幻的此次更新同樣致力於跨平台應用的發布和優化。據此看來，未來ARKit與ARCore之間的壁壘會逐漸消融，為開發者提供更多的便利。

有趣的是，好像與unity鬥氣一般，虛幻引擎最近也公布了一款動畫製作軟體：Monster Puppet。Monster Puppet使用leap motion系統，通過手指動作控制動畫角色，並使用虛幻引擎進行實時渲染，最後完成動畫的實時輸出。

不過其對於這個紫毛怪物面部的渲染似乎差了點意思，若是能與上文提到的facial AR remote component相結合，優勢互補，完成面部與肢體的聯動，是不是就更有點意思了。

就總體來講，市面上雖然也有著其他VR開發引擎，但最核心的兩個還是要數虛幻引擎與Unity。二者也各有優劣，Unity學習成本低，編譯方便，但內建工具不夠完善，渲染、光照系統並不十分完善。與之相對的，虛幻引擎在光照、物理引擎、畫面效果、材質編輯上都足以打敗unity，卻輸在操作複雜上。

不過隨著二者的不斷更新優化，勢必會方便開發者的工作，從而創造出更多優質的VR/AR資源，改善現下VR/AR應用不足的局面。