【球盟会】腾讯&南航：AI游戏生成技术，3天可建设一座“机场”！

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摘要

近日，腾讯游戏和南方航空合作，成立了航空安全与仿真研究实验室，发布了最新的全动飞行模拟机视景系统，采用腾讯游戏自研引擎，实现12K超高分辨率、超写实场景渲染、处理细节和大范围渲染需求，引入GPU通过空间多重采样来解决锯齿和闪烁问题，通过一系列尖端AI生成技术的相互配合，开发团队3天即可建设一座，渲染范围约1000平方公里、支持24小时动态光照和阴影的全动态“机场”！

球盟会官网报道

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生成技术

伴随着ChatGPT、Stable Diffusion、SoVitsSvc等模型的发展，AI生成技术逐渐成为主流，在AI绘画、AI语音、AI聊天机器人上得到了广泛的商业应用。

最近，在2023珠海飞行安全研讨会上，腾讯游戏与南方航空达成合作，正式推出了全新一代视景系统，主要基于南航虚像显示和腾讯的自研游戏引擎，利用AI生成技术搭建全动飞行模拟机！

全动飞行模拟机每台造价上亿元，双方实现跨界合作，把飞行员真实驾驶飞机时的眼前景象虚拟重现！原本手动制作方式，来建设一个大型复杂的机场可能要1-2个月时间，如今只需要3天即可完成任务，快速实现效果迭代！

游戏+航空

在开发过程中，团队面临了两个主要挑战。首先是要实现清晰度和稳定性，确保飞行员能够清楚地看到飞行过程中的每个物体。为了达到这一目标，视景系统需要在虚拟场景中展示清晰可见的物体，甚至要求渲染达到12K超高分辨率，是主流3A游戏"4K超高清"标准的9倍。

同时，航空工业中的特殊物体如机场跑道标志线等在渲染过程中容易产生边缘锯齿和细节失真，这对常规的时域抗锯齿算法提出了更高要求。其次是要实现大范围的渲染，以重现飞行视角下的自然环境。视景系统需要处理细微到厘米级的机场标识等细节，并处理地球级别的场景数据如天空云层、地表山脉等。

此外，飞行模拟中的位置信息是以经纬度传递的，因此需要支持高精度的坐标系统。视景系统还需要支持大规模的渲染对象和高质量的建筑密度、光照和阴影效果，这对开发团队提出了更高的要求。

为了应对这些挑战，腾讯游戏开发团队利用自主开发的游戏引擎，通过引入独创的抗锯齿和其他尖端AI技术，实现高稳定性的画面和全动态的自然环境模拟，在画面处理能力上取得突破，通过空间多重采样和稳定的时域处理，解决了细几何体和复杂场景中的锯齿和闪烁问题。

该视景系统可以实现1:1的真实飞机模拟驾驶体验和第一视角的世界场景图像渲染。通过PCG技术，可以快速生成和重建虚拟世界中的场景，如城市和机场。在南航视景系统中，开发团队利用PCG技术成功重建了深圳市大约1000平方公里范围内的建筑、道路、树木等资产，以及机场的跑道、滑行道、停机坪等资产。

PCG技术在游戏行业已经广泛应用了五年以上，它通过输入需求和利用工具进行计算生成数字资产。对于城市资产生成，通过输入高程数据来还原地形地貌，手工制作标志性建筑，利用SHP数据生成建筑群、道路、植被、河流等城市内的场景。

而机场环境的生成规则也经过自研PCG工具的定制，根据对多个机场卫星图的分析和总结规律，可以快速生成机场的各个元素，并实现高效精细化的重建。通过PCG技术，开发团队能够以更高的效率生成大规模的虚拟场景，减少手动建模和绘制的时间，实现更快速的迭代。

通过这些游戏界AI生成技术的应用，腾讯游戏与南航翔翼合作开发的全动飞行模拟机视景系统，能够达到12K超高分辨率、超写实场景渲染，处理细节和大范围渲染需求，腾讯游戏开发团队成功实现了6000万三角形渲染，高效地生成和重建虚拟世界中的城市和机场，为民航飞行员提供更真实、更高效的飞行训练环境！

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