《微软飞行模拟》还是有史以来最“大”的游戏

去年全球疫情期间，一款飞行模拟游戏迅速火爆。 微软发布的《微软飞行模拟》首月销量（不含订阅者）突破100万台。 真实的飞行体验深受欧美许多因社交隔离而宅在家里的用户欢迎。 一些研究公司甚至声称该游戏未来可以带动PC游戏硬件销售额达到26亿美元。

不过，或许更让人印象深刻的是，《微软模拟飞行》也是史上“最大”的游戏：虽然它的安装包只有120多GB，但为了模拟整个世界，开发团队存储了超过云中的 100 款游戏。 700万GB数据，通过云流技术无缝传输至玩家客户端。

近日，外媒通过对微软西雅图团队和Asobo的采访，以纪录片的形式描述了这款模拟杰作背后的创作过程：

作为人类，不可能对飞行无动于衷，但情感却可以有很大差异。 对于一些人来说，飞行就是以令人难以置信的速度在天空中翱翔； 对另一些人来说，这是关于恐惧、失控以及到达难以想象的高度的疲惫旅程。

飞行可以是一个奇迹，可以是探索的乐趣，可以在目的地和路上看到令人兴奋的新事物，但它也可以是一种乐趣，可以是离开太久后的返程，可以看到老朋友和老地方。 一个心爱的人，回家，或者新的旅程。

1、研发团队组建

《微软模拟飞行》系列历史悠久，已有40年的历史。 也是游戏行业的“活标本”。 它不仅展示了游戏模拟现实的能力，还包括游戏对玩家情绪的影响。

《微软模拟飞行》是有史以来在美学和技术上最令人印象深刻的游戏之一，两个相隔 5,000 英里海洋的团队、那片海洋以及中间的每个人都投入了大量的爱和关怀。 里程实际上已融入游戏中。

你可以看到，微软飞行模拟器涵盖了整个世界，每个国家、城市、机场、道路，甚至每一棵树。

微软团队是如何创造出这样一款游戏的，又是如何让游戏中的天气和自然变得如此真实的呢？

游戏总监乔格表示，“我在微软工作了超过21年，所以《微软飞行模拟》系列早在2000年甚至更早的时候就已经存在了。这个系列在2007年就停止推出新游戏了。这几乎是一个漫长的过程。”从公司的历史来看，我们非常自豪其原创游戏于 1982 年发布，每个版本都突破了 PC 开发的界限，随着新技术的不断发展，这一点非常重要。”

Jorg是《微软飞行模拟》系列的负责人。 他的团队位于西雅图，但只有几十人。 它主要专注于授权、发布以及向其他微软团队提供专业技能，例如Bing Maps、微软计算技术Azure。

本场比赛的两支球队分别位于美国西雅图和法国波尔多。 乘飞机需要几个小时才能到达那里。 位于波尔多的研发工作室叫做Asobo，其游戏开发资质非常高。

Asobo 首席执行官Wloch表示，“早期，公司部分团队正在开发模拟游戏《Fuel》，其中包括自行车、卡车和汽车。当时的引擎可以模拟非常逼真的效果，而且游戏设定大部分是动作导向的，有开放世界的设定，另一部分是与皮克斯合作的授权游戏。”

《加油》游戏截图

20年来，Asobo的成长稳健，从最初的12人发展到如今的200人，从事了大量的辅助工作以及各大游戏的外包。 三分之二的团队成员从事以技术为核心的游戏项目，其中开放世界赛车游戏《Fuel》就是一个很好的例子； 另外三分之一则致力于动作冒险游戏，从丰富多彩的儿童游戏“UP”到黑暗主题的《瘟疫故事：无罪》。

事实上，《瘟疫传说》和《微软模拟飞行》几乎是同时开发的，值得注意的是，它们使用了相同的引擎。

瘟疫传说：无罪游戏截图

Asobo 与 的合作关系长达数十年，从 Rush 的早期到最新的技术。 事实上，正是双方的合作，为双方新型合作埋下了种子，即“微软飞行模拟”项目。

“那是 2015 年，我们共同开发了一项技术，让你能够通过 AR 到达世界的另一端，看到非常真实的风景。所以我们在想，我们可以将它扩展到整个世界吗？我们决定尝试一下。 《微软模拟飞行10》最大的优势就是云技术，很多人将云视为存储数据的仓库，但我们更进一步，将计算能力搬到了云端，受益于全球分布的服务器。 ，每个人都可以低延迟地获取数据，那么，我们可以将整个世界存储在云端吗？

我们已经有了一张世界地图，我们可以处理和存储来自所有地方的数据吗？ 因为我们有深度学习和大量工具，所以我们也可以将其流式传输给客户。”

《微软模拟飞行》的地图一直覆盖整个世界。 现在您不再需要在播放器硬盘上存储来自各个位置的数据，并且可以实现更高的保真度。

2.创造另一个地球

案例表明，通过将数据注入地图来创建逼真的3D场景是可行的，但问题是能否扩展到整个地球。 存在三个障碍：

首先，有可能储存整个地球吗？ 答案是肯定的，因为很多游戏都使用了世界地图，所以理论上是没有问题的。 但这里的地图往往是粗糙的地形数据，给人一种在某个地方的图上飞翔的感觉，这并不是一种好的体验。 为了真实，你需要注入大量的3D数据细节，比如建筑物、道路、植被等。一些大城市有基于图片的3D数据。 然而，这些大城市只是世界的一小部分。

如果每个城市的每条街道、每一棵树、每一栋建筑都做出来，一个游戏工作室可能需要几年甚至几十年的投资，所以这就遇到了第二个问题。

有没有技术能力利用虚拟机来吸收这些数据并将其放入3D地图中？ 答案也是肯定的。

那么我们来看第三个问题：如此海量的数据能否传输到用户的客户端而不让他们注意到延迟问题？ 理论上也是可行的。 然而，如此大量的数据传输以前在游戏中从未发生过。

Jorg 表示，“Bing 中有 2.5PB() 的数据，如果存储在用户计算机上，几乎是不可能的。但有了流技术，就有可能。这就是《微软飞行模拟》能够带来的关键如此巨大的体验变化，但事实上我们并没有将整个星球存储在每个客户端上，但是，15亿座房屋和2万亿棵树可以通过云等技术实现”。

Wloch透露，“你可以用机器来存储如此大量的数据，但很难将其传输到客户端。 这就是为什么只有我们才能完成这项工作。 挑战在于如何将冷数据变成有生命的东西。 场景”。

表示研发团队开始思考更聪明的方法，“一开始，一个小团队创建了西雅图地图和大峡谷地图，带来了不错的结果，但这仍然仅限于单个位置之间的尝试。不过，这当时的实验还是给了我们信心，当时我们是四个人完成的。”

当时，我们创建的地图只是静态的 3D，但很多人想要一个动态的世界，有天气、不同的地形，甚至能够在任何地方着陆。 后来我们一步步扩大队伍，每次都非常谨慎。

然而，随着技术的出现，制作游戏并不像用机器制作雕塑那样。 地球很大，充满了房屋、植被、道路、山脉、峡谷、天气等。因此，从将这些图像数据转化为有深度和细节的真实世界，Asobo 团队还必须帮助外部团队利用技术来创造整个世界。

我们是二月份开始的，光是航拍就花了很多时间。 有时候烘焙出来的效果并不好，因为从平面上往下看的效果不好，植被根本不像真正的树木。 以西雅图为例，一些地标的航拍照片与实际略有不同，航拍照片也被云层遮盖。 另外，色差需要校正，因为有些照片是在一天的不同时间，甚至相隔好几个月拍摄的。 这些都是早期的技术。 障碍。

摆脱阴影、建筑物和云的问题后，下一步就是植被。 由于从飞机上看到的植被根本不真实，因此团队必须增加用户看到的植被数量。 如果是手绘的话，也需要几年、几十年的时间。 为此，阿索博使用机器学习方法来绘制全球植被地图。

“你给机器两张图片来学习，一张是空白的树图形，另一张是彩色（红色）版本。 然后当它再次看到树木时，它会变成红色。 这个方法可能90%的时间都有效。 ，但有时不起作用。 例如微软模拟飞行10下载，在非洲，很多时候你根本看不到树木，所以我们结合使用了多种技术。 如果你只有一台电脑，你可能一辈子也完成不了。”

机器学习可以用于大多数事情，但它并不是万能的。 虽然使用机器学习绘制世界各地的树木只需要三天的时间，但团队仍然需要解决不同植被类型、海拔和气候对植被的影响，使其尽可能真实。

与植被问题类似，让建筑物分散在世界各地也面临挑战。 因此，微软还专门找了一家名为使用特定AI的公司来处理这个问题。 同样，它也不是在所有情况下都可行的解决方案。 计划。

3.创造一个真实的人类世界

沃洛赫说，“我们的团队创造了很多内容，但西雅图团队可以让世界感觉不一样。 例如，我们做了一个自上而下的建筑布局视图，他们调整了屋顶的颜色和形状，并使用AI训练来确定不同的建筑类型，甚至可以用来预测建筑的用途，比如作为医院或学校。 做完这些之后，我们将其放入渲染引擎中，并且着色必须非常准确，以确保用户看不到差异（与现实世界）。 ”。

航拍和3D探测早已被用来创造整个世界，无论是你的家乡，还是你从未去过的世界任何角落，或者任何热门的旅游景点。

大多数事情都可以通过机器学习来完成，但有些建筑物需要尽可能准确，最明显的是机场。 在《微软模拟飞行》中，你可以从全球任意机场起飞，前往3007个城市。 通过Bing地图，团队设定了一些指标作为建筑建筑的原则，将机场航站楼、出入口做得非常精确，甚至还一一还原了跑道、候机区甚至公交通道。

在创建世界上最繁忙的机场时，团队使用了更多的手绘地图，使其更加真实。 还有一些机场要求您付费购买地图才能获得与真实地图相同的详细信息。 这些地图有的是工作室制作的，有的大部分是社区制作的，在游戏发布后添加到游戏内市场，以便更快地满足玩家的需求。

在更大更广的地图中，团队还在各地创建了真实的街道、高速公路、桥梁等。 这些道路上的交通是使用类似于《微软模拟飞行10》的技术来模拟的，但它减少了玩家在其上方飞行的时间。 CPU使用率，因为旧代码的性能远远不能满足现代玩家的需求。

和创造世界一样，游戏中的人类也使用了大量的机器学习技术，有的还使用手工绘制。 然而世界那么大，如何保证一切都在正确的位置呢？ 如何保证准确性？ 什么才算是准确性？

Jorg 说：“不可能 100% 准确，因为我们的一些地图照片是几年前的。 比如西雅图有的地方桥梁比较多，有的桥梁翻新了，有的旧桥没有了。 所以在游戏中，很多车辆在旧版本的桥梁上行驶，所以我们的数据总是在更新，但是世界永远不会停止变化，所以游戏中的大部分数据是正确的，但有一小部分已经过时了”。

4. 模拟世界天气

这对每个飞行员都很重要。 海拔高度、洋流和气流都会影响天气和飞行。

他们是动态天气预报领域的先驱，Asobo 将他们的数据添加到游戏中并渲染出真实可信的效果。

它不需要一直更新，但是有一个数据框，比如什么样的云会引起多少湍流，你可以随机做，但是这些来自现实世界的数据更可靠。

微软飞行模拟器的系统非常复杂，它利用空气质量、湿度、风向甚至污染水平来投射光线并形成云。 太阳、月亮、城市、云彩都发出不同的光芒。 当风把云吹到不同的地方时，这些光就会照在云上。

事实上，风也会影响降雨并引起湍流，使海上飞行变得更具挑战性。

如果乌云飞来，它下面的地面就会被阴影覆盖，但当你飞过乌云时，会有一些不应该受到乌云影响的地方，所以不会变暗。

在一些山谷中，折射的阳光颜色与平原不同，因此我们必须针对每种情况进行特殊的模拟。

在游戏中，你甚至可以随时改变天气。

5.模拟真实飞行体验

音频团队花了几个月的时间记录飞机起飞、打开和关闭窗户的声音和噪音，Asobo 团队的大部分成员还参加了飞行课程，以获得真正的飞行感觉。

不然的话，你不可能把它做得这么现实。 就连面板、座椅、按钮的纹理都是按照真实模型设计的。

音频团队花了几个月的时间记录飞机起飞、打开和关闭窗户的声音和噪音，Asobo 团队的大部分成员还参加了飞行课程，以获得真正的飞行感觉。

《微软飞行模拟器10》已经可以很好地模拟飞行和燃油等各种系统，但在新游戏中，团队添加了更多细节，例如不同机翼上的气流对飞行速度的不同影响，从而产生湍流。感觉也不一样。 根据社区反馈，他们仍在添加细节。

游戏开发是一个技术性很强的事情，但却给人不一样的感觉。 在谈论游戏开发时，显然机器学习、图形设计和渲染等技术可能对玩家来说比较陌生，但当谈到更具情感性的话题时，例如人们在第一次玩游戏时最喜欢飞到哪个地方试验地？

乔格给出的答案让人有些惊讶，但又突然觉得很有道理。

他说，“70%的玩家飞到同一个地方，那就是回家。比如我的家乡在德国，但我不在那里工作，所以我可以飞到那里（在游戏中），我可以玩手机询问家里的天气，在游戏中遇到同样的天气感觉很友好，拉近了人与人之间的距离。”