ocos背后黑科技 华为HMS Core CG Kit延迟渲染管线应用解析

2021年9月4日，在「Cocos 开发者沙龙」深圳站现场，华为 HMS Core CG Kit重磅亮相。

作为 Cocos 引擎合作伙伴，华为 HMS Core CG Kit在 Cocos Creator v3.1版本中实现了移动端可落地的延迟渲染管线。上个月底，随着 Cocos Creator 3.3 正式发布，双方再次刷新延迟渲染管线技术的应用与实践。

基于 Cocos Creator 3.3，Cocos 引擎制作了一款赛博朋克风格的 3D 渲染效果技术演示Demo，集成了华为HMS Core CG Kit与 Cocos 引擎第一阶段合作的所有成果。在CG Kit延迟渲染技术的助力下，Cocos 引擎凭此Demo刷新了业界对其 3D技术能力的认知，获得了游戏开发者的广泛认可。

在沙龙活动上，华为海思GPU团队详解了Demo中对延迟渲染管线的应用，并系统介绍了华为 HMS Core CG Kit的功能与优势。

01赛博朋克Demo背后的黑科技延迟渲染管线带来多光源计算效率提升

「赛博朋克」是一种类科幻电影的风格，色调以充满科技感的洋红和蓝色为主，整体对比度高，着重突出光源之间的色彩对比；且通常采用街头霓虹灯、街排标志性广告以及高楼建筑等画面，视觉冲击力极强。电影《银翼杀手》《头号玩家》、以及今年上半年爆火的PC游戏《赛博朋克2077》等，都是「赛博朋克」风格的典型代表。但因场景复杂、光源丰富、色彩绚丽，赛博朋克世界的搭建并不简单，若要在游戏引擎中实现这样的画面，需要非常强大的渲染技术。

而 Cocos 引擎之所以选择赛博朋克作为此次Demo的主题，恰恰是因为它的光污染风格，适合放进去大量的光源，能够更好地体现引擎的渲染能力。从实际的Demo演示效果中，我们可以看到，其多光源渲染效果非常惊人，带来媲美真实世界的霓虹效果、绚丽的光照色彩、和细腻的细节渲染。

得益于华为HMS Core CG Kit的延迟渲染管线，Cocos Creator 在多光源计算方面获得了极大的效率提升，可以加入更多的光源丰富游戏世界的色彩。据华为海思GPU团队介绍，使用传统的延迟渲染管线，游戏性能可以从30+FPS提升到50+FPS，而经过CG Kit高性能延迟渲染管线优化，游戏画面可以稳定在60FPS，提升达到40%以上。在增加光源数量时，性能提升效果会更加明显。

同时，在CG Kit高性能算法加持下，赛博朋克Demo能够呈现出更加炫酷的效果。

Occlusion Culling（场景剔除算法），可以根据遮挡关系剔除不必要的物体绘制，大大减少了冗余Draw Call的绘制，为大场景/重负载游戏助力。

SSPR（平面反射算法），可以助力实现游戏中的水面反射等效果，单帧耗时小于2ms，在移动端上也可以流畅运行。

Bloom（泛光算法），可以在发光物体的边缘做模糊处理，使其更符合人眼看到的场景；同时可以减少带宽，释放更多性能。

Cluster Light Culling（三维体素光源剔除），针对传统Tile-based Light Culling存在的深度不连续问题，在Z方向上对视锥体进行了分割，大大提升了光源剔除的准确性，同时节省了Pre-Z pass的开销，让有限的计算资源支持更多的光源效果。

02华为海思GPU团队将与 Cocos 深化合作释放更大的图形渲染性能

HMS Core CG Kit即华为图形计算服务（HUAWEI Computer Graphics Kit），是华为海思GPU团队开发的一套对外开放的能力合集。CG Kit基于Vulkan提供一套高性能的图形计算服务，包括高性能的渲染框架，图形渲染组件，以及前沿计算机图形学、计算机视觉和深度学习相结合的技术研究成果，具有简单易用、深度驻场、软硬垂直优化的优势。

从 Cocos Creator v3.1版本延迟渲染管线技术首次落地，到 Cocos Creator 3.3中赛博朋克Demo的极致应用，华为HMS Core CG Kit与 Cocos 引擎的合作为游戏开发行业展现了创新技术的无限可能。据华为海思GPU团队介绍，未来华为HMS Core CG Kit将持续深化与 Cocos 引擎的合作，持续挖掘 Vulkan 极限渲染能力，释放更大的图形渲染性能，提升渲染效率，深入优化延迟渲染管线的内存和带宽使用，让延迟渲染管线可以在更多设备上以高性能运行。

随着游戏玩家对画质的要求不断提高，游戏画面的精美程度和复杂场景下的渲染流畅度，已然成为游戏开发者在竞争中取胜的关键。华为海思GPU团队将在硬件、系统和驱动层面持续优化，将更多新特性开放给引擎开发者，助力开发者抓住高品质手游时代的机遇，开发出视觉效果更炫酷、操作体验更流畅的手游产品。

编辑：jq