次时代最强主机PS5发布，我们是不是离“黑镜”又近了一步？
2020年6月11日凌晨，索尼公司终于公布了最新的次时代游戏主机Play Station 5 (PS5)的外观细节和游戏演示。在这次发布中，索尼雄心勃勃地公布了20个即将登陆PS5的游戏，试图延续制霸四代主机市场的辉煌。对于这个时代的人来说，游戏已经不仅仅代表着放松和娱乐，对“沉浸”的日益追求成为了游戏制作室和玩家共同的目标。每一个玩家希望在一个近乎真实的智能世界中去沉浸、探索和冒险。对于PS5这个万众瞩目的游戏平台，除了关注它“空气净化器”的外形和丰富的游戏数量，我们也可以从其技术细节中窥探沉浸式科幻体验的进一步发展。
图1. PS 5的“空气净化器”外观
硬件支持复杂的AI计算和物理模拟
当我们说起“真实的沉浸体验”，我们到底在说什么？事实上，在游戏场景下，我们探究的主要包括两方面：智能体的智能感和物理世界的真实感。
当BOSS的攻击招式千篇一律，NPC的对白不断重复时，相信很多玩家都会因为游戏中的AI不够智能而感到不适。事实上，智能体的训练需要足够的硬件支持，我们现阶段虽然无法制造出可以独立思考、推理的“强人工智能”。但通过算法和硬件的支持，通过无数次的训练和交互，完全可以得到具有某一方面特长的智能体。从DQN for Atari [1]到Alpha Go[2]到星际争霸 AI，深度强化学习已经开始在游戏领域引领热潮，只要计算量足够大，在游戏层面的类人水平已经不再是天方夜谭。PS 5的强大硬件正好给游戏智能体的智能化提供了契机。它使用了 AME Ryzen Zen 2架构的8核心/16线程定制CPU，支持最高3.5GHz的可变频率。随着这一代主机性能的提升，未来的游戏智能体势必可以实现更加复杂的操作。可以想象，在未来的游戏世界中，NPC可能具有独特的个性，并且根据玩家的交互风格学习独具一格的反馈方式（语言、动作等）。而怪物们可能也变得更加智能，在一招一式中学习玩家的作战风格，从而演化出更复杂的战斗方法和策略。这时，游戏世界也会根据玩家的交互而产生不同的反馈，从而实现接近现实中的“自然叙事”世界（以前的游戏大多采用线性叙事和逻辑树叙事）。
表1 PS5硬件规格表（来源:wiki）
除去更加智能的智能体外，玩家所看到的所有场景画面都会因为硬件的提升而更加精细。PS 5采用了定制的AMD RDNA 2架构的GPU，这并非简单地将性能翻倍，而是保证向前兼容（支持 PS 4）的前提下，去包含一个之前不存在的更高级的功能集合。PS 5所支持的光线追踪、原始着色器、交互引擎等一系列高级功能。即使抛开定制的高级功能，仅仅从性能层面而言，更快的硬件首先可以执行更高的物理帧率，与连续的现实世界不同，游戏中模拟的物理世界是离散的，而这种离散模拟的物理帧率越高，我们得到的物理世界也就越真实；高性能的硬件还支持更复杂的物理结构，很多时候，即使是一个很复杂的器械（如齿轮），在游戏中可能会被当做一个简单几何体来处理（如圆柱体）。这种物理结构复杂度的简化，在很多时候也可能会降低游戏的真实感。试想当玩家一棍打向BOSS的大肚腩，和一棍打向BOSS坚硬的头骨中，得到的物理反馈是否相同？此外还有更复杂的物理材质，一个物理结构的材质往往受到静摩擦系数、弹性系数等多个因素的影响。当硬件水平更高时，对材质的刻画也更加深入，玩家或许可以轻易地从物理反馈中体会到丝绸和亚麻布之间的差异。
同时，PS 5还将配备一个超级固态硬盘（SSD），使得PS 5的I/O速度达到PS 4的100倍，这让“无加载界面”成为现实。在这个加载2GB数据只需要0.27秒的极速SSD下，玩家可以迅速获取虚拟世界的中最细致的纹理。这种流畅无疑将大大提升游戏的沉浸体验。作为玩家，我们几乎不需要忍受“加载”的等待。当人物死亡，场景替换时，一呼一吸之间，一个新世界就巍然而立。这种极速SSD还可以从另一个层面去影响开发者。很多时候，开发者不得不在场景中填充一些“无聊”的过程，放慢游戏角色的移动速率来配合硬盘的读写速度。当大规模数据可以一瞬间加载出来时，游戏开发者们将重获“*”。可以看出，无论哪个层面，高级的硬件总会带来更真实的游戏体验。
主机本身的智能化
游戏和AI的结合还不止体现在游戏内的智能体上，根据目前爆出的专利信息，索尼还在游戏机本身的AI上面下足了功夫。根据其申请的Dynamic Music Creation in Gaming专利来看，未来的主机采用了机器学习技术来制作背景音乐，这本质是一个收集数据并训练的过程。主机将根据节奏、旋律、和声进行学习和训练，根据游戏角色、玩家情绪去生成各种情感的音乐。主机首先会收集音乐数据，并且去生成象征音乐组成的元数据，同时对于不同的情感机器也会生成相应的元数据。音乐元数据到情感元数据的映射过程便可以用来训练机器学习模型。 在另一个模型中，游戏场景的组合和情感元数据也会进行相应的映射并且训练。在实际游戏中，对于不同角色、主题，情感音乐会通过控制器来进行一一适配，并且可能会受到玩家的人格、行为影响，去生成真正的专属音乐。
同时，PS5中也带有一个AI助手去和玩家一起学习和成长，它会学习玩家的打斗风格和玩法习惯，针对性地给予玩家训练和指导。比如，玩家在面对一个BOSS无法通过时，可以向主机发送一个询问“我该如何打败它？”。 对于这个指令，主机首先使用计算语言技术去提取关键信息，然后去综合询问数据库、玩家玩法数据、游戏本体数据以及社区数据，去给出最有效的回复指令：“根据您的打法，使用X道具/训练X技巧后，可以打败BOSS”。有了AI助手的指导，玩家的玩法会被用于训练一个自身的用户画像，进一步提升在游戏过程中的智能体验。
以此来进行延伸，让我们想象一个未来的游戏体验：在一个虚拟的游戏世界中，玩家的一举一动都将作为数据被这个世界的控制终端（主机）收集。它从多个粒度对这些数据进行解析和训练，游戏体验也随之悄然改变，从对话风格到UI界面再到背景音乐，AI的影响无处不在又不着痕迹，从而带给玩家真正的沉浸式科幻体验。总体来说，这种“黑镜”般的游戏体验还处于初期的发展阶段，但在以PS 5为代表的AI和硬件的结合发展下，我们将离它越来越近。
资料
PS5 SSD
专利
引用：
[1] Mnih V, Kavukcuoglu K, Silver D, et al. Playing atari with deep reinforcement learning[J]. arXiv preprint arXiv:1312.5602, 2013.
[2] Silver D, Huang A, Maddison C J, et al. Mastering the game of Go with deep neural networks and tree search[J]. nature, 2016, 529(7587): 484.