智能座艙中,3D引擎能帶來差異化體驗。基于Cocos 3D引擎,PBR材質系統和光影系統可幫助主機廠還原車輛效果;基于引擎底層的動作驅動、表情驅動能力實現車載 3D VPA;基于實時3D渲染引擎可實現自動輔助駕駛的可視化……
2023年5月19日,在2023中國汽車元宇宙高峰論壇上,Cocos車機事業部VP郭萌表示,希望Cocos 3D引擎能成為智能座艙打開元宇宙的一把鑰匙。
郭萌|Cocos車機事業部VP
以下為演講內容整理:
元宇宙在前幾年提出后,獲得了國家政策和各地政府的全力扶植。并在很多領域取得了較好突破,我認為在汽車場景中,元宇宙會有更好的落地。
隨著自動駕駛技術的不斷進化,汽車從單一交通工具向第三空間進化,座艙軟件除了娛樂功能,還添加了社交屬性。同時作為封閉空間,座艙天然適合去打造沉浸式體驗的硬件落地場景,座艙后續會有更多的屏,更大的屏,更好的算力,更好的音響等,這些都是搭建元宇宙平臺的基礎設施。
除了上述基礎設施外,新能源汽車的主流消費群體是年輕人,他們對新內容、新平臺以及個性化追求更強烈,這些訴求也可以通過元宇宙平臺呈現,所以在元宇宙的落地場景中,智能網聯汽車是不可或缺的組成部分。
關于 Cocos
Cocos成立于13年前,是全球領先的數字互動內容開發平臺,平臺上的核心產品是3D實時渲染引擎。圍繞著3D渲染引擎為各行各業打造不同的解決方案,現在除了游戲行業,我們也在服務汽車、元宇宙等更多的數字內容平臺行業。
2010年,我們發布了第一代產品Cocos 2d-x,最早用來服務移動手機游戲的開發,產品發布后很快受到了國內外游戲公司的歡迎。2010年-2015年,是手游發展最快的行業階段,Cocos引擎開發的游戲占到市場份額的50%以上。
隨著這些年的不斷發展,2016年Cocos推出了自己的編輯器,結合Cocos引擎,實現了組件化和數據驅動架構;2018年引擎底層已經重構出3D渲染器,支持自定義渲染管線;2019年-2020年正式推出Cocos Creator 3.0,不僅支持2D開發,也支持3D開發;2021年,我們與華為合作,Cocos Creator 3.2 正式支持 HarmonyOS,也是全球第一家支持華為HarmonyOS系統的商業化3D渲染引擎。2022年,面向汽車和XR兩大領域發布了 HMI以及Cocos CreatorXR兩個解決方案。
在國產游戲引擎排名中,Cocos比較靠前。現在,Cocos在全球有160萬+的開發者,分布在200+個國家,在移動游戲以及小游戲市場占有率較高。
Cocos引擎能力
2016年發布的Creator編輯器是桌面級的開發工具,無論是程序員還是美術設計都能在其中進行內容開發,同時把工作流集成到一個平臺上,從構建到調試、測試、發布,都由一個平臺去搭載,平臺還搭載了很多在內容開發時用到的組件,包括動畫系統、材質系統、粒子系統等。
其后對應的是我們持續更新迭代的3D實時引擎,這個引擎的優勢在于:
首先它從2D開始轉而全面支持3D,具備高兼容性。游戲和汽車行業的差距在于,一款車機軟件只需要適配一個車型,但游戲要適配市面上所有的手機型號,所以這不僅對上層游戲內容的開發有較高要求,同時對底層引擎也有較高的優勢。經過10多年的捶打,我們的引擎在安卓平臺上的兼容率達到99%以上,目前大部分主流的新能源汽車都在使用安卓平臺。
其次對引擎而言,我們是基于輕量化的架構引擎,包體較小,在移動端的包體大概是4兆,在web端只有100k左右。這對汽車軟件比較友善,因為車機的性能相對手機會更低。
最后就穩定性而言,我們除了支持游戲內容外,也和國內的諸多手機廠商一起支持小游戲環境的運行。他們會將Cocos引擎直接放到系統底層,由Cocos去穩定地支撐其小游戲生態運行。
Cocos汽車行業解決方案
3D游戲引擎離車場越來越近,從整車創意到設計,再到HMI、工程制造、市場銷售運營等全鏈路領域都會用到3D游戲引擎。我們有比較全面的基于座艙的效果展示,主要是3D游戲引擎在座艙內被應用到的功能,包括車模、API、特效等。
現在Cocos面向座艙為客戶提供幾層能力:首先基于核心引擎能力,我們會向主機廠提供開發模板,主機廠可基于這些模板快速開發需要的座艙軟件功能。再往上層,基于主機廠自己的os系統提供引擎定制和集成服務,同時幫主機廠進行培訓,以及開發者的培訓支持。
3D車模在HMI座艙的比重越來越重,特別是近兩年,大家都在通過3D車模做一鏡到底,包括場景轉換,比如朗馳界面到導航界面,通過車模流轉,到車輛設置頁面,頁面的跳轉不是傳統的 APP間的跳轉,而是通過3D渲染模型流轉到下一頁面。另外,PBR材質系統和光影系統可幫助主機廠還原車輛效果。
虛擬人也是元宇宙的核心部分,現在車廠都在做座艙,通過虛擬人提升語音交互的情感。Cocos的引擎是基于虛擬人制作的,基于展現層的驅動,包括動作表情等能力3D實時渲染,即常規車上用到的地圖導航自動駕駛對現實世界的還原,包括自動泊車等。
自動駕駛場景有很多元素,比如在HMI界面展現時,如果不能及時的展現出來,會讓駕駛者有種自動駕駛更累的感覺。原因在于,沒有很好的把車輛行駛環境和下一步行駛路線很好的呈現出來。通過3D引擎能幫助車廠打造更好的現實世界還原的界面。
目前,長屏大多數會有主駕和副駕兩方面,我們的產品也為國內某車廠定制了能夠讓主駕和副駕在同一游戲場景中對戰的跑步游戲。座艙內游戲不是剛需,但確實可以幫用戶消磨碎片化的時間,同時能夠在座艙內能夠帶來不一樣的體驗,像硬件、方向盤、空調座椅等都能作為反饋展示聯動到游戲內。
此外,汽車行業都在“卷音樂”,除了不斷提升麥克風和喇叭的質量外,3D引擎能從視覺方面再增強音樂體驗,我們做了3D歌詞放在大屏幕上,給座艙用戶帶來的視覺沖擊要比傳統的滾石字幕更好。我們也有自己的供應商能夠提供更高品質的音源,如Hires、杜比全景聲等格式,目前座艙內很多場景功能已開始使用。
但是大家也在擔憂,這么多功能都開始用3D,車的性能不夠怎么辦?
Cocos提出的方案是,將引擎作為服務運營在系統層,而不是集成在某個APP內。當系統運行時,不論是從硬件上還是從內存上,都只有一個引擎在運行,幫助車廠節省性能開銷。這個方案叫做“render service”,由一個渲染服務支撐多個APP運行。
Cocos元宇宙解決方案
Cocos CreatorXR是基于Cocos編譯器提出的開發工具。在軟件層面,幫助開發者抹平不同硬件設備間的API差異,同時封裝了不同的XR中間件,支持內容開發,支持開發者自定義組件,從而提升內容開發的便利性。
去年的世界人工智能大會,Cocos基于跨平臺的特點,幫人工智能大會打造了安卓端、iOS端、VR端和H5四個端的元宇宙場景。用戶的四個端連在同一服務器內,基于一套代碼打造。
接下來著重介紹下開發者生態,雖然Cocos是一家中國自主知識產權的3D渲染引擎,但是在海外也有大概30%的開發者,主要分布在北美和東南亞,像Google、Facebook、switch等平臺,目前Cocos可支持開發者直接開發switch內容,并上架到 switch游戲中心。
開發者生態我們還有兩大組成部分。首先,我們每年會在國內舉行開發者沙龍,通過沙龍接觸我們的核心開發者,了解他們對Cocos引擎的訴求,并反饋給我們的引擎開發團隊,從而正向推進引擎的更新迭代;其次,我們和國內很多高校有著深度的合作,直接在高校內開設Cocos引擎的教學課程,為社會輸送更多的3D開發人才。這些人才后續會到游戲公司,也會流入元宇宙公司。
綜上所言,我們希望通過Cocos以及Cocos提供的解決方案和產品,作為智能座艙打開元宇宙的一把鑰匙,服務好各位主機廠在元宇宙內容的探索。
汽車元宇宙高峰論壇發表的《游戲引擎助力汽車元宇宙跨平臺渲染》主題演講。)
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