游戏中的“石头”从何而来？主要靠一门信息科学

游戏市场上有许多拟真度很高的产品，比如：商业虚拟军事训练平台《VBS3》的民用商业版游戏《武装突袭3（ARMA3）》，它使用的引擎是波西米亚工作室原创的Real Virtuality 4，可以呈现非常写实的军事场面，以至于有时候不明就里的媒体以及玩家将游戏画面当真，闹出了大笑话！博士稍早就和大家分享了印度媒体Republic搞出来的乌龙，非常搞笑。

除了《武装突袭3》之外，还有许多游戏也都非常写实，比如：《荒野大镖客2》中那茂密的森林、潺潺的溪流以及矗立入云的山石等等细节都让人分不清游戏和现实的区别。好奇心比较强的玩家肯定和博士一样，都会有一个问题，那就是游戏中那些写实的美术素材（比如：石头、植被、溪水等等）都是从哪里来的？

这确实是一个很宽泛且复杂的问题，开发人员自然有各自的渠道和办法构建出想要的游戏场景，场景中的素材来源也很多，比如：直接使用引擎中的免费素材库、3D人员根据原画进行创作、通过3D扫描直接导入等等。博士认为三言两语肯定是说不清楚的，不过当我们把讨论范围缩小至一块“石头”的时候，却有明确答案！

近日，博士留意到海外知名UP主“Vox”分享了一段游戏科普视频，里面就给大家介绍了游戏引擎里的“石头”素材是怎么来的。我们知道：大部分带有自然环境的游戏里都会有石头，石头也多种多样，这些复杂的素材显然不是开发人员一个一个去设计制作的，而是直接使用引擎里的素材库，那么素材库中的多样化石头从何而来呢？

“Vox”本人就和多位来自Epic Games的摄影师前往美国一处山谷，全程体验了“拍摄”石头的工作。Epic Games正是虚幻引擎的制造商，摄影师去世界各地进行物体拍摄，就是为了丰富引擎中的素材库。“Vox”看到工作人员用相机拍摄了石头不同角度的细节，其中还有用手机直接拍照的！这些平面照片可以还原出立体的石头吗？

答案是肯定的！其实都不需要特别专业的拍摄设备，只要照片的分辨率足够高，“摄影测量法（Photogrammetry）”这门信息科学就可以将多角度的2d信息还原成3D物体！摄影测量学的主要特点就是在相片上进行量测和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理等条件的限制。影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富、逼真。人们可从中获取所研究物体的大量几何信息和物理信息。

除了Epic Games，目前绝大多数游戏公司，比如：EA、育碧、R星等等，都通过摄影测量法来降低打造写实物件的工作量，因为让开发人员去一个一个捏石头显然效率低下，性价比很低！而拍摄几张照片然后在专业软件中生成逼真的立体模型不仅节省时间，而且成本很低。

至于“摄影测量法”是如何读取相片上的信息，然后还原物体的，博士并非专业人士，自然也不清楚。有兴趣的人可以去查找测绘学的专业资料学习一下！如果游戏可以激发玩家们的学习兴趣，那真是非常棒的一件事！