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華為HMS Core深耕游戲解決方案

電子發燒友開源社區 ? 來源:華為麒麟 ? 作者:華為麒麟 ? 2021-08-20 09:58 ? 次閱讀

2021年8月1日,華為HMS Core.Sparkle游戲應用創新沙龍在上海舉行。會上,華為HMS Core團隊與游戲開發者們共同探討關于游戲開發的技術新風向,為廣大開發者帶來游戲開發新思路。

如今,移動端高性能硬件平臺普及,更高畫質、更優交互體驗的移動端游戲迎來發展新機遇。HMS Core深耕游戲解決方案,開放了具有豐富插件體系的圖形計算服務(CG Kit)、圖形分析和性能優化工具鏈(Graphics Profiler)兩大“寶藏裝備”,進一步助力開發者們解決技術難題,把握時代機遇,構建移動端高品質游戲與應用。

01寶藏裝備:CG Kit開放更加豐富的高性能渲染框架&插件體系

CG Kit即華為圖形計算服務(HUAWEI Computer Graphics Kit),該服務提供高性能的渲染框架、圖形渲染組件、開發工具鏈及前沿技術探索成果,具有簡單易用、深度駐場、軟硬垂直優化的優勢。CG Kit開放以來,受到《天諭》手游、Cocos引擎等合作伙伴的高度認可。(傳送門→CG Kit解讀篇)

CG Kit提供的深度圖形渲染框架是Vulkan渲染框架的最佳實踐,為開發者們提供基于Vulkan擴展接口的多線程渲染、高階PBR渲染管線、渲染性能優化、HDR10顯示等能力。此外,CG Kit還為開發者們提供渲染SDK、相關庫和完整技術文檔,并且隨著HMS Core 6.0的到來,CG Kit承載的插件體系也日趨豐富。目前,CG Kit開放的插件主要有體積霧、體積云、智慧流體、骨骼動畫(腳部IK)、增強游戲內拍照(截圖)、AI捏臉等。

CG Kit體積霧組件是移動端首個基于體渲染技術的體積霧能力,可以同時滿足風向、霧密度、透光系數等個性化的調整需求,快速實現高度霧、噪聲霧場景。通過CG Kit提供的移動端高性能體積云插件,開發者們能夠輕松實現云霧結合的逼真游戲畫面。

高性能體積云插件可以幫助開發者輕松制作出真實、可定制化的云海效果。效果方面,CG Kit體積云插件支持更厚云層、更真實光照、24小時實時光照變化等效果,畫面沉浸感更強;支持任意視角觀看、任意角度云中穿梭,互動性更優;支持卡通風格、真實風格,支持調節透光度、細節、云朵運動方向及速度等,靈活性更高。性能方面,其移動端插件包體小于400KB,在中高端機型渲染時延小于4ms,滿足移動平臺的流暢性需求,是一款兼具旗艦效果與強勁性能的渲染插件。

為了進一步提升游戲玩家的互動感受,CG Kit還開放了很多個性化插件。其中智慧流體功能可以通過容器流體模擬營造高真、實時交互的場景。骨骼動畫的腳部IK功能可以讓虛擬角色在高低起伏的地形中貼合環境,避免角色腳部懸空。目前骨骼動畫插件在移動端支持60FPS高幀率,算法時延低于1ms,可以顯著提升玩家的真實沉浸感及操控感,助力游戲品質升級。

CG Kit靜態超分組件可以實現游戲內的增強拍照(截圖)功能,可將輸出照片分辨率提高至1440P,使手機端也能截出壁紙級精美畫面。更為貼心的是,此功能面向高端機型和中低端機型提供了不同方案。面向高端機型,該組件支持高端NPU芯片的AI超分能力,能夠顯著增強畫面細節,處理風格更加細膩自然。面向中低端機型,該組件支持通用的GPU芯片圖像處理超分能力(FilterSR),效果相比傳統超分方法有大幅改善。

針對互動性玩法,CG Kit還提供了AI捏臉能力,能夠通過對用戶照片的人臉特征分析和屬性識別,高度還原用戶的面部特征。AI捏臉能力還支持真實感紋理貼圖,使游戲紋理融合人臉紋理,大幅提升畫面真實感。如今,高畫質RPG游戲逐漸落地移動端,角色捏臉是此類游戲的重要加分環節。CG Kit提供的AI捏臉能力具有集成效率高、風格適用廣、性能表現出眾(中高端機型捏臉時間小于4s)的優勢,可以幫助開發者們輕松優化捏臉環節,打造更具差異化、更具沉浸感的高品質RPG手游。

02寶藏裝備:Graphics Profiler攻克圖形性能調優與性能分析難題

移動平臺苛刻的計算消耗需求,是高畫質手游開發者們必須攻克的重點難題。海思團隊依托自身對底層硬件的充分理解,為開發者們提供了“寶藏裝備”——Graphics Profiler。Graphics Profiler是一套提供圖形分析和性能優化能力的工具鏈,具有高度集成、數據豐富、穩定便捷、報告清晰的優勢。Graphics Profiler包含幀分析工具、離線性能分析和實時性能分析工具,能夠幫助開發者們調試和優化圖形類應用并解決渲染繪制相關問題。

性能優化是貫穿游戲開發全程的重要環節,其效果直接影響玩家的操作感受。在性能調優方面,Graphics Profiler提供了Overdraw工具和Simpleperf工具。Overdraw能夠統計一幀中同一像素被重復繪制的次數,可以幫助開發者識別過度繪制并定位GPU在Fragment階段像素處理的瓶頸問題,實現更具針對性的性能優化。Simpleperf工具可以收集應用程序中的函數級調用信息,通過熱點函數和調用堆棧分析應用程序消耗的 CPU 時間和 CPU 性能瓶頸,幫助開發者高效解決調優難題。

此外,只有深入了解底層硬件信息,才能匹配最佳的上層藝術設計。Graphics Profiler支持Device性能數據指標,能夠準確分析CPU性能數據指標,其中包括CPU負載、CPU各核使用頻率、CPU各核頻率、CPU性能計數器;能夠分析GPU性能指標,包括GPU頻率、GPU負載、GPU性能計數器;能夠分析Memory性能數據指標,包括系統Memory使用情況、應用APP進行Memory使用情況、GPU Memory使用情況;能夠分析Graphics性能數據指標,包括幀耗時FrameTime、實時幀率FPS、卡頓Jank、嚴重卡頓Big jank等。

Device性能數據指標能力打破了硬件設計環節與應用開發環節間的信息差。通過Graphics Profiler,開發者們可以充分了解手游作品在不同硬件平臺上的運行狀況,在探索前沿游戲之路上放手前行。

目前,Graphics Profiler已經幫助多款手游解決了底層硬件信息難以獲取的問題。《王牌競速》是一款競技手游,對流暢性有非常高的要求。通過Graphics Profiler的GPU Activity功能功能,《王牌競速》能夠以幀為單位統計渲染階段占比,充分了解負載分布,在追求高畫質升級的情況下,依然為用戶提供了極佳的操作感。

CG Kit和Graphics Profiler是由海思團隊開發的兩項“寶藏裝備”。海思團隊始終抱持開放創新的態度,發揮自身在芯片領域的深厚技術積累,致力于將更多易用、高效的優質服務開放給業界。對于廣大開發者來說,“工欲善其事,必先利其器”,不如充分借用CG Kit和Graphics Profiler的豐富能力,與海思團隊“云攜手”,共同探索移動端高品質游戲的發展,賦能行業生態升級。

責任編輯:haq

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原文標題:游戲開發者的兩大“寶藏裝備”——左手CG Kit&右手Graphics Profiler

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