近日，騰訊遊戲和南方航空合作，成立了航空安全與仿真研究實驗室，發佈了最新的全動飛行模擬機視景系統，採用騰訊遊戲自研引擎，實現12K超高分辨率、超寫實場景渲染、處理細節和大範圍渲染需求，引入GPU通過空間多重採樣來解決鋸齒和閃爍問題，通過一系列尖端AI生成技術的相互配合，開發團隊3天即可建設一座，渲染範圍約1000平方公里、支持24小時動態光照和陰影的全動態“機場”！
生成技術
伴隨着ChatGPT、Stable Diffusion、SoVitsSvc等模型的發展，AI生成技術逐漸成爲主流，在AI繪畫、AI語音、AI聊天機器人上得到了廣泛的商業應用。
最近，在2023珠海飛行安全研討會上，騰訊遊戲與南方航空達成合作，正式推出了全新一代視景系統，主要基於南航虛像顯示和騰訊的自研遊戲引擎，利用AI生成技術搭建全動飛行模擬機！
全動飛行模擬機每臺造價上億元，雙方實現跨界合作，把飛行員真實駕駛飛機時的眼前景象虛擬重現！原本手動製作方式，來建設一個大型複雜的機場可能要1-2個月時間，如今只需要3天即可完成任務，快速實現效果迭代！
遊戲+航空
在開發過程中，團隊面臨了兩個主要挑戰。首先是要實現清晰度和穩定性，確保飛行員能夠清楚地看到飛行過程中的每個物體。爲了達到這一目標，視景系統需要在虛擬場景中展示清晰可見的物體，甚至要求渲染達到12K超高分辨率，是主流3A遊戲"4K超高清"標準的9倍。
同時，航空工業中的特殊物體如機場跑道標誌線等在渲染過程中容易產生邊緣鋸齒和細節失真，這對常規的時域抗鋸齒算法提出了更高要求。其次是要實現大範圍的渲染，以重現飛行視角下的自然環境。視景系統需要處理細微到釐米級的機場標識等細節，並處理地球級別的場景數據如天空雲層、地表山脈等。
此外，飛行模擬中的位置信息是以經緯度傳遞的，因此需要支持高精度的座標系統。視景系統還需要支持大規模的渲染對象和高質量的建築密度、光照和陰影效果，這對開發團隊提出了更高的要求。
爲了應對這些挑戰，騰訊遊戲開發團隊利用自主開發的遊戲引擎，通過引入獨創的抗鋸齒和其他尖端AI技術，實現高穩定性的畫面和全動態的自然環境模擬，在畫面處理能力上取得突破，通過空間多重採樣和穩定的時域處理，解決了細幾何體和複雜場景中的鋸齒和閃爍問題。
該視景系統可以實現1:1的真實飛機模擬駕駛體驗和第一視角的世界場景圖像渲染。通過PCG技術，可以快速生成和重建虛擬世界中的場景，如城市和機場。在南航視景系統中，開發團隊利用PCG技術成功重建了深圳市大約1000平方公里範圍內的建築、道路、樹木等資產，以及機場的跑道、滑行道、停機坪等資產。
PCG技術在遊戲行業已經廣泛應用了五年以上，它通過輸入需求和利用工具進行計算生成數字資產。對於城市資產生成，通過輸入高程數據來還原地形地貌，手工製作標誌性建築，利用SHP數據生成建築羣、道路、植被、河流等城市內的場景。
而機場環境的生成規則也經過自研PCG工具的定製，根據對多個機場衛星圖的分析和總結規律，可以快速生成機場的各個元素，並實現高效精細化的重建。通過PCG技術，開發團隊能夠以更高的效率生成大規模的虛擬場景，減少手動建模和繪製的時間，實現更快速的迭代。
通過這些遊戲界AI生成技術的應用，騰訊遊戲與南航翔翼合作開發的全動飛行模擬機視景系統，能夠達到12K超高分辨率、超寫實場景渲染，處理細節和大範圍渲染需求，騰訊遊戲開發團隊成功實現了6000萬三角形渲染，高效地生成和重建虛擬世界中的城市和機場，爲民航飛行員提供更真實、更高效的飛行訓練環境！
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