“不到一q以前，g的处?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(1);" id="key1" onmouseover="kwE(event,1, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">能力q不以让我们动态生?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(0);" id="key0" onmouseover="kwE(event,0, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">游戏中水的运动效果，”Lee BamberQ李.巴姆博）_他是游戏创造者（The Game CreatorsQ公司的创始人，一位有20q从业经验的E序员。过ȝ游戏中用实景动画来表现火焎ͼC游戏则着重于通过火焰的变形和_性来表现动态的烟雾和焚烧效果?
1.g处理能力 processing power
courtesy IBMQ图片：PS3的Cell处理?/p>
用神奇处理器重绘西斯h堂的天花?
问题Q?/strong>如果电脑的运速度跟不上游戏指令，画面会蟩帧，d毁掉玩家的游戏体验。计能力的限制始终是游戏制作中最令h头痛的问题。此外，它跟本文提到的其他问题都有关p，从实Ch工智能到创造真实的物理引擎?
现状Q?/strong>多核技术同时用多个处理器或者图形处理单元来提高计算能力Q可以加速游戏的q行。但是现在的E序员还没有掌握多核处理器上的编E技术——他们无法有效地利用这Ҏ术。（PS3的包??.2GHz处理器，可惜现在很少有程序员掌握了相应的~程技术）传统的程?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(2);" id="key2" onmouseover="kwE(event,2, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">设计思维是如此的Ҏ蒂固Q程序员q是习惯用会计师的语aQ啊Q这个雨的特效消耗资源太高啦Q来表述问题Qƈ未掌握已有的工具?
未来Q?/strong>摩尔定律——芯片上集成的晶体管数目每两q翻一番——意味着未来会有更强的计算能力。（囑Ş处理芯片巨hNvidia宣称一直以过摩尔定律的速度更新它的芯片Q在不到一q的旉内芯片的处理能力翻倍）但是E序员的雄心L走在g发展的前面，正如一位设计师指出的：“我们的能力越强，获得的成功越大，我们期望也越?#8221; Ҏ能力的渴求永q伴随着CPU和GPU处理能力的快速发展?
2. ?/strong>
Courtesy SonyQ图片：龙潭虎穴QLairQ中Q真实的水面
描绘出流动的h
问题Q?/strong>数学Ҏ已经能奠定了计算最_的液体流动的基础Q比如一毫米见方以内的水面特效?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(0);" id="key0" onmouseover="kwE(event,0, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">游戏必须通过所有这些细节组合成整个h的效果?#8220;不到一q以前，g的处?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(1);" id="key1" onmouseover="kwE(event,1, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">能力q不以让我们动态生成游戏中水的q动效果Q?#8221;Lee BamberQ李.巴姆博）_他是游戏创造者（The Game CreatorsQ公司的创始人，一位有20q从业经验的E序员?
现状Q?/strong>“黏度是关键，”|恩.法第奎（Ron FedkiwQ表C。罗恩是斯坦大学计机U学pȝ助理教授Qassociate professorQ，他致力于电媄Ҏ的研IӞ像星球大战前传三Q西斯的复仇Q以及现在的变Ş金刚。现在他正在与工业光公司合作?#8220;高黏?#8221;——类gZ之间的摩擦—?#8220;比较Ҏ表现Q黏度稍微降低，表现会变难；而对于水Q难度更大?#8221;数学模型能够描述水的q动Q法W奎承认Q但是只有超U计机才能满其运需要?
未来Q?/strong>游戏开发者正在试验粒子系l，一U由一l颗_组合而成的系l，所有粒子都以特定的规则对外界做出反应。然后，随着处理器性能的慢慢地增强和算法的改进Q用湍模型——计物理学中模p预（BallPark EstimateQ的{h模型——能够绘制出更加真实的液体飞溅、气泡和波浪效果。——J. W.
3.
Courtesy BiowareQ图片：Bioware大作《质量效应》中的逼真E度已经接近引v“p效应”的程度?/p>
用提U木偶模仿活?/strong>
问题Q?/strong>分析和重ChcL熟悉同时也是最微妙的面部表情已l困C艺术家和U学家数癑ֹ旉。现在，
现状Q?/strong>Valve的开发h员希望给Z套规则，按照q套规则来生游戏角色的表情Q以表达真实的情感。心理学家保|?艑օ|Paul EkmanQ和沃勒?佛莱（Wallace V. FriesenQ在研究解剖学和人类交流时定义了人类面部
未来Q?/strong>克服“p效应”相当困难。程序员正致力于增加表情的多h，赋予不同部位的面部皮肤以不同的光泽（sheen of skin stretched across facial muscleQ。当Ӟ在游戏开发商ȝ心理学和仿真机器人的同时Q处理器的速度必须跟上?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(2);" id="key2" onmouseover="kwE(event,2, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">技?/nobr>的需求?
4.人工
Courtesy UbisoftQ图片：
?000个孩子一夜之间学会独立思?/strong>
问题Q?/strong>曄Q游戏中的坏蛋仅仅是毫无目的地O游，在快要被你打ȝ时候才开枪射凅R现在玩家对此已l不再满_Q他们希望对付更狡诈的敌人，q要有可以协助他们的可靠的同伴。尽当前的人工已经复杂到能够满L需要，但是处理器速度限制了它们的应用?#8220;我们只能量让角色看h聪明一些，”马修.梅泽|（Mathieu MazeroleQ说Q他是育《刺客信条（Assassin’s CreedQ》的首席工程师?
现状Q?/strong>赋予游戏角色像h一L决策能力需要用高U的逻辑理论。顶的机器人工E师使用q种理论Q包括决{树、可变E航（Mobile NavigationQ和有限自动机模型。这?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(2);" id="key2" onmouseover="kwE(event,2, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">技?/nobr>使游戏中的敌人更加智能，比如在《刺客信条》这L游戏里，q踪你的敌h会Ş成小队、爬楹{越q屋?#8220;有时候电脑自己找C我们都没惌的\径，”马克.布莱斯纳QMark BresnerQ说Q他是该游戏的首席h工智能程序员?#8220;产生真实的射d斜效果真的很难，”尔.U翰逊（Neil JohnsonQ说Q他是二战游戏《战火兄弟：地狱之\》的E序员?#8220;电脑自动瞄准视线中的目标Q百发百中。我们不得不让他们每ơ都瞄准玩家的脚开火。只能用q种‘y脚’的办?#8221;?
未来Q?/strong>马泽|尔QMazeroleQ预下一代的人工能够独立地与游戏中的角色进行动态的交互?#8220;两个‘?#8217;走\撞在一P正好他们脾气都比?#8216;暴躁’Q这时候他们应该打h——这是我们来要达到的效果?#8221;——J. W.
5.光媄效果
Crvtek/EAQ图片：战斗场景增加了《危机》（CrysisQ这c?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(0);" id="key0" onmouseover="kwE(event,0, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">游戏的复杂性，但是光媄效果才是真正需要花大量旉和h力解决的问题?/p>
重现上帝造物——要有光
问题Q?/strong>I越丛林需要强健的w体——而生成逼真的丛林对游戏开发h员来说同h一个难题。ؓ了生成数英里布满密植被的游戏场景，W一人称击游戏《危机》（CrysisQ的开发商Crytek需要ؓ不计其数的多面体d光媄效果。而且Z实时计算Q开发小l必Lq算量维持在处理器能承受的范围内。不同于电媄Ҏ师，能够花大量的旉l制一帧图片，然后p机在一天之内生成最l的画面。Crytek的首席执行官凯渥?耶利QCevat YerliQ说Q?#8220;通常Q真实的画面和生产它旉是互斥的?#8221;
现状Q?/strong>解决办法是Crytek公司开发的工具Polybump2。它能将复杂的物体表面{化成量多面体组成集合体。此外，开发者进q提Z使画面表现更加真实的?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(2);" id="key2" onmouseover="kwE(event,2, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">技?/nobr>?#8220;我们能够Ҏ光线的强度模拟h眼的
未来Q?/strong>Crytek已经使更好的视觉效果UCؓ可能Q但是特效极限受处理器运能力的限制。随着处理器速度的提升，游戏展Co人叹止的视觉效果Q透过冰的光线、雨水甚xqK背景中掉落的物体?
6.火焰
Courtesy D3 PublisherQ图片：《黑暗教z（Dark SectorQ》这L
用你的双手控制空?/strong>
问题Q?/strong>在游戏中表现火焰是一严肃的问题。用E序生成火的行ؓ跟水很像Q区别在于：a) 火焰Ud更快Q也更复杂；和b) 火要烧毁其他东西。过ȝ游戏中用实景动画来表现火焎ͼC游戏则着重于通过火焰的变形和_性来表现动态的烟雾和焚烧效果?
现状Q?/strong>E序员在谈火焰效果的时候，不可避免C涉及g——它代表了程序员所能达到的极限。所以，当前游戏中的火焰大多的是短暂或爆炸的效果。大火熊熊燃烧的景象难以通过E序实现?#8220;我们仅仅是没有够强大的处理
未来Q?/strong>斯坦大学的|恩.法第奎（Ron FedikiwQ已l?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(2);" id="key2" onmouseover="kwE(event,2, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">设计ZU算法，有助于表现各U火焰的变Ş和粘性：烟滚滚的汽油燃烧，U，甚至是漂在水面上的a的燃烧等{?#8220;未来5q内我们拥有更优秀的视觉效果，”巴姆博说Q?#8220;但是要真正改q火焰效果则需要更长的旉?#8221;——J.W
7.材质物理Ҏ?/strong>
Courtesy Lucasarts/PixeluxQ图片，使用DMM表现一堵墙倒塌的过E，囑փ非常真实。图中右侧的战士军_了引擎的Ҏ?/p>
预测沙子应该怎样从破损的沙漏里漏出来
问题Q?/strong>仅仅让徏{物h真实的外观已l不能满现状了Q必让它们能够真实地倒塌。在设计新的摩天大楼Ӟ设计师正在思考如何改q大楼的损毁效果Q已有的Ҏ用事先设计好的大楼残片表现倒塌的大|或者播攑ַl录制好的大楼倒塌动画Q，q且实时呈现?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(0);" id="key0" onmouseover="kwE(event,0, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">游戏中?
现状Q?/strong>Piexelux׃开发名为数字粒子（Digital Molecular MatterQ物理引擎，可以模拟物体_碎、破裂、扭曲和撕裂的效果。它首先徏{物转化为数百个微小的西面体。在模拟矛_撞击Ӟ向建筑物的矛_在碰撞点替代了那里的四面体；接着Q引擎根据材料的密度、强度和质量来演碰撞点周围的四面体如何怺撞、移位，刉出受损部位的连锁反应效果?#8220;我们W一ơ仿真玻璃破时Q把人扔向窗L后观察玻璃以真实的方式变成碎片，搞了半小Ӟ”Pixelux的Y件工E师l克.索哈QVik SohalQ说?
未来Q?/strong>所有用数字粒子引擎表现的物体都必遵守一些列物理规律Q如杨氏模数Q决定物体的度Q还有泊松比Q描qC气球和苏打水q类东西的弹性。数字粒子引擎还军_了物体的内力如何聚集Q在过阀g后物体在最脆弱的位|破裂。树长出新枝是q样的过E。烦哈说数字_子引擎q可以用于公路场景；它可以构造一?00重的o人厌恶的U\l护员，q表C鸭子一L姿态。——Bjorn Carey
8.真实的运?/strong>
Courtesy LucasArtsQ图片：凭借EuphoriapȝQ卢卡斯艺术的暴风突击队员可以完成真实的谄媚、蜷~和跌倒动作?
教布娃娃学会w闪皮球
问题Q?/strong>你操U늝l地武士面对成群的暴风突击队Q挥舞着光剑杀出重围。但是敌人倒地的方式都一模一P像蜥蜴或者某U爬行动物一P昄q无法让你感受到面对敌h时的战栗。原因是~少_强大的计能力实时生成图像，另一斚w许多制作人员怿录制动画能够满需要?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(0);" id="key0" onmouseover="kwE(event,0, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">游戏人物的动作根本不真实?
现状Q?/strong>软g开发商NaturalMotionZ人工引擎生了一U生成h物行为的引擎——Euphoria。它能让游戏人物在面对危险、受伤时做出动态的反应。Euphoria赋予人物虚拟的h体结构——神l、肌肉、骨骼及重量Q这?#8220;特点”使得人物能对外界刺激产生不同的响应。面寚w来的子Q有的h会躲开Q另一些则会热烈地q接它。当子到人物Q虚拟n体结构做出相应的反应?#8220;q都是基于一个描qChcȝ理结构的法Q?#8221;顿.布莱克曼QHaden BlackmanQ说Q他是卢卡斯艺术公司的新作《终极力量（The Force UnleashedQ》的目l理Q这是第一ƾ用Euphoria的游戏。实时仿真免除了使用动画的需要，开发者可以利用节U的内存增加更多的视觉效果，以前q会D人物动作呆板~慢。最l游戏能提供多样的游戏效果?
未来Q?/strong>我们需要更好的虚拟经pȝ。两个暴风突击队员从火R上掉下来Q其中一个抓住火车边~，另一个紧紧抓住他的脚?#8220;q种场景提高游戏的真实性，增加游戏的乐，”布莱克曼说。有了Euphoriaq样的虚拟系l，开发商持l推出更Ȁ动h心的游戏体验?
9. 模拟真实世界
Courtesy Crytek/Electronic ArtsQ图片：真实的测试数据被用来呈现极品飞RQ职业赛车中的每一ơv火和撞?
让游戏手柄给你方向盘的感?/strong>
问题Q?/strong>Pole Position的时代已l过MQ需要消耗全部的资源来绘制汽车前脸，才勉强看h像是一辆汽车。现在，E序员希望提供更多的真实体验——拟真的武器、细ȝ飞行控制——甚x在游戏中提供快餐Q好?#8220;?#8221;在饿的时候填p子?
现状Q?/strong>Z辑ֈ在风中狂飙的真实效果Q开发者正在研I汽车工E学。在国艺电的《极品飞车：街头狂飙QNeed for Speed: ProStreetQ》中Q开发小l花费了大量的心思收集R辆的参数Qؓ了取得保时捷的相x据，他们甚至亲n来到保时捷在德国的试车场攉行驶数据。借助全球定位pȝ和保时捷公司的Y件的帮助Q艺늚开发小l记录了车辆状态（方向盘角度、刹车、离合器、刹车、闸门等Q如何媄响R辆的行驶Q位|、速度、加速度、偏航）。这些数据直接输入游戏，使游戏中撞和驾驶员的动作生与实际NcM的结果?
未来Q?/strong>我们需要精炼相互对立的l验。艺电同时研I了N员的行ؓQ据此设计的人工使游戏中的追捕者具有不同的N风格Q而不是千一律的“完美N”。做比说要难Q?#8220;开保时L可不愿意因ؓ事故毁了pRQ?#8221;贑օ?U纳QJacques kernerQ说Q他是艺늚软g工程师，“所以我们得让汽车工E师帮我们取得必要的数据?#8221;——D. C.
10.动作捕捉
Courtesy Crytek/Electronic ArtsQ图片：真实的测试数据被用来呈现极品飞RQ职业赛车中的每一ơv火和撞?
Organic MotionQ图片：旧的动作捕捉pȝ需要{着Ҏ?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(1);" id="key1" onmouseover="kwE(event,1, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">服装Q而Stagepȝ不需要这U东ѝ?
让电脑学会像人类一栯察世?/strong>
问题Q?/strong>通过I着动作捕捉服来获得人类真实动作的方法已l过时了。这U方法需要花数小时训l电脑准识别h体的q动模式。但是长旉的运动会让衣服上的捕捉器p。更p的是，如果捕捉q程中某些捕捉器的信号减弱，电脑׃能有效捕捉对应h体的动作Q最l会Dq部分的动作~失。ؓ此必花高h雇䄦工程师来重绘~失的部分，往往q要花更多时间?
现状Q?/strong>在Organic Motion的Stagepȝ中，摄像机录刉头前人物的动作，同时电脑实时生成捕捉到的囑փ。这个系l不需要被观察者携带捕捉器。该pȝ通过?0?4个摄像机生成的图像合成三l数据云。电脑将盔R的数据点三角化，q而Ş成h体的轮廓、动作。然后被填充的三l材质送入动画软gq行q一步的处理Q这一步相对简单?#8220;不会丢失Ml节Q?#8221;开发者和首席执行官安德鲁.茨诺克（Andrew TschesnokQ说Q?#8220;即Z某部分被挡住了我们仍然知道它在哪里?#8221;
未来Q?/strong>新技术的使用?nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(0);" id="key0" onmouseover="kwE(event,0, this);" style="font-weight: bold; color: #009900; border-bottom: #009900 1px dotted; background-color: transparent; text-decoration: underline" onclick="return kwC();" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">游戏变得更加真实。过ȝ动作捕捉pȝq于昂贵Q开发者只能先捕捉几位主要演员的动作，然后他们的动作UL到所有其他角色上?#8220;现在我们可以令h信服地记录每一位演员的动作”茨诺克说。用stageq样的系l来捕捉Z动作Q游戏h物将跟实物没什么区别。——B. C