全球互联网巨头竞逐的渲染技术，正迎来怎样的变革？
《斗罗大陆》在腾讯视频的播放量已超百亿，这部改编自“唐家三少”的国产动漫作品每周六更新一集，并在国漫史上首次尝试不断更播出，可即便如此，评论区中仍不乏强烈要求日更或周更两集的高赞留言。
周更究竟是策略还是无奈？
实际上，一部制作精良、时长在20分钟左右的动漫作品，能够做到周更已是极限。要知道，与《斗罗大陆》同为玄机科技制作，曾被誉为“国漫之光”的《秦时明月》，在2014年以前每一集的制作周期长达两个月。而《斗罗大陆》之所以能做到周更，还要归功于玄机科技董事长沈乐平，他在5年前就洞悉到采用实时渲染技术是动漫行业改变生产力的关键，玄机科技于是成为中国乃至全球第一家全流程采用实时渲染技术并勇于打破传统的制作流程的公司，通过多年的努力，全面革新和颠覆了剧本、前期设计、建模、分镜、动画、后期、素材管理并使各阶段快速迭代而极大地提高了自身生产力，也是在VC入场粒界科技前的最早种子轮就对粒界科技充分认可的最为坚定的战略投资者。
一场渲染技术的革命
当玄机科技积极寻找实时渲染技术以加快其生产力的时候，沈乐平导演找到了远在德国法兰克福的吴小毛博士，而吴博士此时也正在试图说服Crytek的管理层为他配备人手和枪支弹药，支持他将游戏技术升级运用于影视特效。
Crytek曾经发布了被游戏玩家戏称为“显卡危机“的游戏《孤岛危机》，树立了游戏界的画质标杆，其采用的游戏引擎 CryEngine与Unreal、Unity并称为业界三大主流商业引擎。2011年的《孤岛危机2》发布后，其画面品质更是直接吸引了好莱坞众多特效公司的强烈兴趣，他们都具有一致的痛点：渲染的速度太慢，即使在GPU加速的情况下，也需要30分钟到几小时，甚至几天才能渲染出一帧，而影视作品的帧率不能低于24帧每秒。
以玄机科技为代表的动漫行业、以好莱坞特效公司为代表的影视行业和以Crytek为代表的游戏行业于是有了一次跨行业的技术颠覆的尝试。吴小毛博士也说服和获得了Crytek管理层的支持，通过5年的研发，首次证明了实时游戏技术经过技术改造，是可以用来做好莱坞级别的影视作品的，而且单帧渲染效率可以提高上千倍，作品的品质可以通过好莱坞导演的严格审核。
沈乐平导演是这样评论和吴博士的合作的：“玄机对于3D动漫行业变革的决心和付出的努力，与粒界的多年的技术积累，使双方自然地走到了一起。玄机对于革新传统动漫流程的信念和粒界在跨领域的实时渲染技术的积累，将为动漫产业带来一场大的行业技术革新。玄机和粒界也将进一步探索动漫互动体验、虚拟偶像及泛娱乐领域的新娱乐形式。”
所谓渲染，是指将一个三维模型加上材质属性，如粗糙度，反光属性，漫反射属性等，与场景中的光线进行合成计算，使图像最终符合3D场景的过程。
实时渲染技术除了能够彻底颠覆影视和动漫行业外，吴博士也深信它可以被应用到更多的领域甚至是普通大众和孩子的手中。未来的数字内容创作，是把工具交给更多的用户，让他们自由、傻瓜式地创作出有个性的3D内容。带着这个梦想，2015年底，吴博士离开Crytek，在全球招兵买马，在德国莱茵河畔法兰克福成立了粒界科技（GritWorld）。
从0开始，写一款新引擎
当吴小毛最初设想升级游戏技术用于影视行业的时候，并没有重新打造引擎的想法，事实上，在影视动漫领域取得的成果都是基于现有的游戏引擎，结合粒界自行研发的插件来完成的，但在用游戏引擎做跨领域项目的过程中，吴小毛和他的工程师们觉得越来越“痛苦”。
“游戏引擎运用于影视，中间有太多的Gap。比如说游戏不太可能超过三个GB，但是影视里面一个主角脸上的一个纹理，就可以达到三个GB，存在一个巨大的数据的差异，而且在操作上完全不一样。”吴小毛解释说。
在其它非游戏领域，类似的不匹配也屡屡出现。粒界科技成立不久后，曾接下了一个项目，要用游戏引擎制作一个用于虚拟演播的软件，这个项目整整做了8个月还没有完全收尾，所有研发人员都为此头疼不已。因为游戏引擎默认所有素材都是预置的，只需在合适的时机播放或者弹出，但直播要求可以随时加入新的素材并实时同步。
吴小毛带领团队专门开发了一项技术用于解决游戏引擎实时同步的问题，并申请了诸多专利，但他也承认：“现有的商业游戏引擎和开源引擎都是针对游戏而设计的，在将他们应用到跨领域时，由于对渲染品质和数据处理方式的不同要求，过程过于痛苦。我们算了一下，如果有自己的引擎，这个软件研发一个月就够了，这也是我们产生研发引擎这个想法的源头。”
游戏引擎在非游戏领域的运用存在诸多障碍，但对实时渲染技术的需求普遍存在于各个领域，除游戏和影视动漫外，还有智慧城市、智慧商场、消费级cg制作等等。特别在5G全面到来之前，尚无法做到稳定的、覆盖面广的链接，满足不了云游戏对实时响应的高要求，而非游戏可以等待，不需要100%实时响应，因此，云计算的巨大需求量更多呈现在非游戏端。要满足非游戏端跨行业的需求，做到快速响应，又能够处理大数据，且易于上手，最佳解决方案便是打造一款新引擎。
吴小毛决心开发引擎的另一个重要原因在于现有游戏引擎底层架构陈旧，缺乏对即将到来的5G和云端渲染的布署，这是一个更为致命的弊端。
“5G时代必须是云计算+边缘计算+手机端，算法穿透三端，但现在它们是割裂的。”吴小毛表示，“目前缺乏这样的跨领域，又能对云端、边缘计算和终端的渲染平台和数字化工具。”
看准了未来市场空间和技术空白，粒界科技于2017年10月开始引擎研发，6个月后，粒界获得线性资本领投，将门创投跟投的数千万元A轮融资。
从零开始写一款引擎是一项浩大的工程，一般来说需要7-8年时间，而从2017年10月到2019年底，仅仅两年时间，粒界拥有自主知识产权的计算机图形渲染引擎 GritGene的Beta版本已经开放注册。新引擎在硬件适配端打通了端到边缘计算再到云计算的协同计算，使跨行业和跨硬件平台成为可能，可定制渲染管道的专利技术让渲染中的每个部分都可以自由切换而不影响其他的部分，使渲染在适配不同硬件及不同应用场景时变得灵活而便捷。
拥有经验丰富的人才是粒界引擎得以加速研发的关键。截至目前，粒界科技的80名员工来自17个国家，分布在德国法兰克福、上海和广州。其中，德国团队以研发为主，上海团队主要负责动漫内容的创作，不久前也成立了研发部，广州团队主要做智慧城市类的业务拓展。
团队构成如此“国际化”，主要是因为既精通游戏引擎研发，又具备非游戏领域经验的人才极度稀缺，吴小毛只能在全球范围内寻觅，终于组成这样一支顶级的“混血战队”。
“光是做游戏引擎研发的人就非常难找，上海研发部门最初的3个人我们找了非常久。” 吴小毛透露，“但我们一开始并没有去打造一款游戏引擎，我们缩减了模块，也无需像游戏引擎那样要兼容很多硬件，因此可以加快研发速度。”
双剑合璧：实时渲染+数字化建模
与GritGene同时投入研发的，还有另一款计算机视觉重建引擎 GritRena，后者是由实时 GPU 驱动计算的数字建模工具，能够在建筑模型数据不多的情况下实现空间场景的快速数字建模，大大节省了制作时间与开发成本。
当升级游戏引擎进行跨领域运用的同时，吴小毛也意识到，无论是智慧城市、智慧小区、智慧商场，还是未来AR时代的工作、交友、导航等，都离不开对现实世界的数字化，而数字建模工具与渲染技术的结合，将发挥出更大的潜力。GritRena的研发，让粒界成为全球少见的既有渲染技术也有视觉技术的团队，而且GritGene能够实现可编辑建筑模型的一键导入，并且建模软件与数字引擎相互连接，让建模软件上任何改动都可以直接在数字引擎上实时体现，这就使得实时的修改和便捷的展示成为可能。
2017年，阿里巴巴发布城市大脑项目后，急需寻找在视觉和图形领域有技术交叉的合作伙伴，粒界完美契合。通过自有专利数字引擎和快速3D建模技术，粒界团队1：1还原了杭州中心城区，还根据不同系统API数据接口定制化开发，能够同时兼容不同系统数据的植入、快速切换和可视化动态交互，并保证系统的流畅运行，帮助实现政府的智慧管理。
智慧城市的解决方案有更强的个性化，引入游戏引擎是一个颇具创新的做法，但能否推而广之还有更为复杂的决定因素，相比之下，智慧小区的建设更容易标准化。在与金科物业的合作中，粒界作为智慧小区的方案提供商，可以将标准化方案复制应用于金科管理的400多个小区中。2019年，金科物业与粒界合作，将智慧产业园区从1.0升级到2.0，再到智慧小区实时视觉控制。金科旗下天智慧启执行总经理焦谋认为：“随着全球5G和IOT的技术逐渐成熟，粒界科技自研的实时图形视觉技术引擎GritGene将成为智慧城市建设中可视化和互动化中的佼佼者。“
粒界还与新世界K11合作，为智慧商场提供包括数字化管理，导航，AR等在内的整体解决方案。让商户在入驻之前，就能够体验商场布局、装修以及租金状况，确定商品的摆放位置和展示策略；消费者可以借助手机APP，完成在商场内部的导航，还可以在出发前提前查询所需购买的物品等。
“新世界的artisanal movement在于通过前沿的技术，设计和艺术的结合来促进人文化的商业发展。”新世界发展科技创新总经理黄鸿顺表示，“粒界很符合这个愿景，其独一无二的创新技术将为创意者开启美丽的虚拟世界旅程。“
C端同样是粒界的目标用户群。
“我的女儿11岁，她用建模工具可以很轻松地把一栋楼做成数字化版本抠出来。“无论是GritGene 还是GritRena，吴小毛都希望做到”傻瓜式使用“，通过AI学习和数据模型库的应用降低C端用户的使用门槛，让不懂渲染的人也可以玩渲染和特效，让10岁左右的孩子也可以傻瓜式地建模。
这也意味着，在操作层面，粒界引擎的潜在用户完全能够从几百万的专业人员扩展到数以亿计的普通消费者，让普通人在没有专业设备的情况下做出好莱坞大片的特效并能对现实场景进行便捷式的数字化创作。
5G与AR时代：下一场华山论剑
在影视动漫、智慧城市、虚拟演播等非游戏领域的商业落地实践为粒界带来了两大好处。
雕像素材由Ecoplants提供
第一个直观的好处是收入。预计到2020年一季度，粒界科技的累计合同额将突破3000万元人民币，这也是粒界“绿色研发和资本完美结合“的战略体现。
“硬核的研发是很消耗资金的，我们需要有自我造血的能力，不完全依赖于外部的融资，要用血肉把最硬核的研发包住，逐步地推进。”吴小毛表示。
按照粒界的计划，第一阶段公司主要通过动漫制作和引擎定制获取收入，接下来主要是交互式的内容制作，例如8K的互动影城、VRAR以及汽车工业展示、数字广告等，最后会回到游戏领域，融合游戏与非游戏。最重要的是，每一个阶段都有可落地的产品，能够商业变现。
第二个隐性的好处是，在5G全面来临前，能够用大量非游戏领域的业务来训练新引擎，以期在5G和云端渲染时代弯道超车Unreal、Unity两大老牌引擎。
目前来看，CryEngine 的市场占有率逐年下降，Unreal、Unity都还没有对5G场景做布署，只是试图将其改造成为“5G可用”，而GritGene在设计之初就直接面向5G和云端渲染，“在数据的处理能力，对云端计算的支持，对网络延迟的适配计算等这些方面，我们都会做得比他们好。”吴小毛对GritGene的设计构想是能够兼容游戏与非游戏，当5G时代降临，GritGene反攻Unreal、Unity两大引擎的游戏大本营时，已经具备了后来者居上的潜力。即便Unreal、Unity放弃十几年的架构底层，重写引擎，GritGene也已经拥有了两年以上的先发优势。
这是就行业竞争而言，在市场需求层面，游戏引擎一直处于供不应求的状态。纵观全球，互联网巨头中拥有游戏引擎的只有亚马逊和腾讯两家，拥有实时GPU集群渲染技术的也只有谷歌和微软。可以想象，打通了游戏与非游戏领域的GritGene，将拥有怎样的市场前景。
Google Glass的问世曾掀起针对AR初创企业的投融资热潮，而即将到来的5G时代更有助于全面释放AR的力量。随着手机和智能眼镜等AR设备的研发和成熟，未来，AR将逐渐渗透进人们出行、娱乐、教育、消费等生活的方方面面，改变人们的学习、决策和与现实世界互动的方式，一个简单易上手的“傻瓜式”渲染与建模工具将成为AR时代人们各种日常行为的底层支撑。
2018年12月，《工业和信息化部关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》发布，提出到2020年，我国虚拟现实产业链条基本健全……到2025年，我国虚拟现实产业整体实力进入全球前列，掌握虚拟现实关键核心专利和标准，形成若干具有较强国际竞争力的虚拟现实骨干企业。
《意见》还要求：“围绕虚拟现实建模、显示、传感、交互等重点环节，加强动态环境建模、实时三维图形生成、多元数据处理、实时动作捕捉、实时定位跟踪、快速渲染处理等关键技术攻关”。
就目前来看，在图形领域中国还没有一家拥有自主知识产权并在全球范围内有一定市场地位的软件公司。面对即将到来的AR时代，鼓励实时图形和视觉技术领域的创新突破，既是市场需求，也是政策倡导的方向。
“尽管在欧洲生活了12年，我仍然保留了中国国籍，接下来的时代是中国崛起的时代。”吴小毛说，“中国人勤劳勇敢，敢于试错，我们拥抱了大数据和人工智能的机会，也积累了大量的资本，现在我们最需要的是静下心来做一些东西。希望粒界能在国际的舞台上展示中国人硬核技术的风采，并能为全人类的数字化进程贡献自己应有的力量。”
成立以来，粒界科技在技术研发的同时，业务规模也以每年三倍的速度在增长，吴小毛坚持绿色研发的终极目的是以稳定的融资节奏和业务增长打造技术研发与创新的基座，而不必被商业模式“牵着走”，他希望将这款数字引擎GritGene打造成AR时代的渲染和制作标准工具，弯道超车成为国际上5G、云渲染和AR时代的数字渲染平台和标准。
技术变革，时代更迭，一个生活与游戏无缝对接的数字世界的大门正在打开。在5G与AR爆发前夜，一场新的华山论剑也在酝酿之中，真正的交锋还未开始，但高手们已行至半途。
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