แนะนำสถาปัตยกรรมไฮบริดของ Roblox: การทำให้เกมมัลติเพลเยอร์ที่มีความสมจริงระดับภาพถ่ายเป็นของทุกคน

วันนี้เราจะมาแบ่งปันข้อมูลเชิงเทคนิคเกี่ยวกับโครงการภายในที่ชื่อว่า Roblox Reality ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างเกมมัลติเพลเยอร์ขนาดใหญ่พิเศษกับความสมจริงระดับสูง เราเชื่อว่านี่คือการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในวิธีการสร้างและสัมผัสประสบการณ์โลกเสมือนจริงแบบผู้เล่นหลายคนในอนาคต Roblox Reality ซึ่งจะมีให้ใช้งานในเวอร์ชันแรกภายในปลายปีนี้หรือต้นปีหน้า เป็นสถาปัตยกรรมแบบไฮบริดที่ผสานการจำลองแบบมีโครงสร้างของ Game Engine ที่กระจายตัวเข้ากับโมเดลโลกวิดีโอแบบ edge-based สำหรับการซูเปอร์แซมปลิ้ง สถาปัตยกรรมนี้จะช่วยให้ผู้สร้างทุกขนาดสามารถสร้างและดูแลโลกแบบอินเทอร์แอกทีฟที่ผสมผสานความสมจริงของภาพและการเคลื่อนไหวในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน บนพื้นฐานของความคงอยู่และโครงสร้างแบบดั้งเดิม โดยไม่ต้องเพิ่มต้นทุนในการพัฒนา

Roblox Reality เป็นสถาปัตยกรรมแบบไฮบริดที่ผสมผสานความสามารถของ Roblox Cloud และ Game Engine เข้ากับความสมจริงระดับภาพถ่ายของ Video World Models สถานะหลักของโลกจะถูกจัดเก็บอย่างถาวรและมีประสิทธิภาพบนเซิร์ฟเวอร์ เพื่อให้มั่นใจถึงความสอดคล้องกันระหว่างไคลเอนต์ต่างๆ และรองรับความสอดคล้องตลอดเวลา เซสชัน และวันต่างๆ โดยใช้การจัดเก็บที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนและพื้นที่ รองรับการเล่นเกมแบบผู้เล่นหลายคนผ่านเซิร์ฟเวอร์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงเพื่อความเป็นธรรมและความสม่ำเสมอ พร้อมด้วยการจำลองฝั่งไคลเอนต์แบบคาดการณ์ล่วงหน้าเพื่อลดความหน่วง สำหรับการเรนเดอร์ ระบบระดับรายละเอียด (LOD) และระบบคอมโพสิตที่ใช้คลาวด์จะสร้างสินทรัพย์ที่มีความละเอียดสูงซึ่งส่งผ่านเครือข่ายการส่งมอบเนื้อหา (CDN) โมเดลวิดีโอ Roblox (Super Upsampler) ใช้ประโยชน์จากวิดีโอที่เรนเดอร์แล้วและบริบทของโมเดลข้อมูลที่สมบูรณ์เพื่อสร้างภาพแบบสุ่มและความสมจริงที่น่าทึ่ง โดยทำงานบนขอบเขตสำหรับทุกผู้เล่นด้วยประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุดซึ่งขับเคลื่อนโดยโครงสร้างพื้นฐาน GPU บนคลาวด์-เอดจ์ จากนั้นไคลเอนต์ Roblox ที่สมบูรณ์จะเรนเดอร์ฟีดวิดีโอนี้และในอนาคตอาจซ้อนทับอวตารที่เรนเดอร์ในเครื่องและอัปแซมเปิลเพื่อรักษาความหน่วงต่ำมากในการกระทำที่อยู่เบื้องหน้า

ในตัวอย่างการสาธิตด้านล่างนี้ เราจะแสดงวิดีโอสี่รายการจากเกมต่างๆ วิดีโอด้านบนซ้ายเป็นเนื้อหาของ Roblox ที่บันทึกโดยใช้เอนจินการเรนเดอร์ของ Roblox ในปัจจุบัน ส่วนวิดีโอด้านบนขวาเป็นการแสดงข้อมูล 3 มิติที่เราสามารถใช้เพื่อปรับแต่งการสร้างวิดีโอ วิดีโอที่มุมล่างซ้ายแสดงโมเดลวิดีโออัพแซมเปิลของ Roblox ที่กำลังทำงานในห้องปฏิบัติการของเรา ซึ่งยังไม่สามารถทำงานแบบเรียลไทม์ได้ ส่วนวิดีโอที่มุมล่างขวาแสดงภาพจำลองของวิสัยทัศน์ผลิตภัณฑ์ของเราและสิ่งที่สามารถทำได้ในอนาคตด้วยเทคโนโลยีนี้

วิดีโอ เวิลด์ โมเดลส์: จุดแข็งและข้อจำกัด

โมเดลวิดีโอเวิลด์มีความเชี่ยวชาญในการสร้างพฤติกรรมที่น่าเชื่อถือและมีมิติสูงโดยไม่จำเป็นต้องจำลองปฏิสัมพันธ์ของแต่ละบุคคลอย่างชัดเจน

การดำเนินงานแบบจำลองโลกเสมือนในวิดีโอภายในพื้นที่แฝงของวิดีโอเผชิญกับข้อจำกัดทางเทคนิคเฉพาะ: กระบวนการนี้ในปัจจุบันมีค่าใช้จ่ายสูง และการบรรลุประสิทธิภาพที่มีความเที่ยงตรงสูงและเรียลไทม์ เช่น ความละเอียด 2K ที่ 60 Hz ยังคงเป็นความท้าทายในการพัฒนา ที่สำคัญคือ เมื่อรัฐโลกถูกนำเสนอในพื้นที่วิดีโอ โมเดลเหล่านี้จึงยังไม่สามารถรองรับผู้เล่นหลายคนได้ ข้อจำกัดหลักคือความสมจริงของการจำลองเทียบกับความสมเหตุสมผลทางภาพ: การเห็นคน 500 คนเคลื่อนไหวในวิดีโอเพียงอย่างเดียว ไม่ได้หมายความว่าพวกเขาเป็นตัวแทนที่มีเอกลักษณ์หรือ "อวตารที่มีสมอง" อย่างแท้จริง ขณะนี้ยังไม่คาดว่ารูปแบบวิดีโอในระดับปัจจุบันจะสามารถรองรับการจำลองตัวแทนที่มีความซับซ้อนและเป็นรายบุคคล ซึ่งจำเป็นสำหรับประสบการณ์ผู้เล่นหลายคนอย่างแท้จริง

ความสามารถนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับฝูงชนที่มีชีวิตชีวาจำนวน 20,000 คนที่ตอบสนองแบบเรียลไทม์ แต่เพียงตัวแบบโลกวิดีโอเพียงอย่างเดียวไม่สามารถจัดการปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้เล่นหลายคนตลอดระยะเวลาสองชั่วโมงได้อย่างน่าเชื่อถือ ตัวแบบโลกมีปัญหาในการบังคับใช้กฎที่เข้มงวดและสถานะที่คงอยู่เนื่องจากขาดความจำระยะยาวและตรรกะที่สม่ำเสมอ โมเดลวิดีโอเวิลด์ขาดข้อมูลการควบคุมจากผู้ใช้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเล่นโมเดลวิดีโอเวิลด์จึงไม่สนุก เนื่องจากโมเดลวิดีโอเวิลด์มีปัญหาเกี่ยวกับสถานะที่คงอยู่, ตรรกะที่สม่ำเสมอ, การควบคุมการป้อนข้อมูลจากผู้ใช้, และการจำลองตัวแทนผู้เล่นหลายคนอย่างแท้จริง โมเดลปัจจุบันจึงเหมือนกับความฝันที่มีการนำทางมากกว่า

วิดีโอแบบโต้ตอบที่เราเห็นในปัจจุบันนี้น่าทึ่งมาก แต่โดยพื้นฐานแล้วมันก็เหมือนกับความฝันที่ชัดเจน—สวยงามตระการตาแต่ก็ผ่านไปอย่างรวดเร็วและโดดเดี่ยวอย่างยิ่ง มันขาดปฏิสัมพันธ์ ความท้าทาย รางวัล และความต่อเนื่อง—ทุกสิ่งที่ทำให้เกมเป็นเกม 

แบบจำลองโลกประสาทล้วนไม่สามารถส่งมอบประสบการณ์ผู้เล่นหลายคนที่ยืดหยุ่นและคงอยู่ได้ดังที่สัญญาไว้ แม้ว่าแบบจำลองโลกประสาทจะน่าประทับใจในหลายๆ ด้าน แต่พวกมันล้มเหลวในหลายๆ ด้านที่สำคัญ บางส่วนของปัญหาเหล่านี้รวมถึง ความสอดคล้องกันตลอดเวลาในเซสชั่นเดียว, ความจำระยะยาวข้ามเซสชั่น, ความหน่วง, และการควบคุมอย่างละเอียดโดยผู้สร้าง ช่องว่างที่ไม่ชัดเจนปรากฏขึ้นเมื่อคุณคิดถึงการจำลองผู้เล่นหลายคนอย่างสม่ำเสมอ, การแข่งขันที่แม่นยำ, NPC ที่ฉลาดมาก, การทดสอบ, และการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

เราไม่ควรขอให้เอ็นจิ้นประสาทกลายเป็นเอ็นจิ้นเกม 

เอนจินเกม: จุดแข็งและข้อจำกัด

ระบบคลาวด์และเอนจินของ Roblox เป็นส่วนเสริมที่แข็งแกร่งสำหรับโมเดลโลกเสมือนจริง ด้วยความสามารถในการเล่นซ้ำได้อย่างแม่นยำ สภาพแวดล้อมที่คงที่ในทุกเซสชัน และความต่อเนื่องของข้อมูลข้ามช่วงเวลา ยกตัวอย่างเช่น ผู้สร้างเกมที่กำลังพัฒนาเกม Formula 1 Monaco Grand Prix พวกเขาต้องจำลองระบบการให้คะแนนและบทลงโทษที่แม่นยำ ถนน ผู้ชม ธรรมชาติ และการซิงโครไนซ์แบบเรียลไทม์ระหว่างผู้เล่นหลายคน อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำนี้มาพร้อมกับต้นทุนในการพัฒนาและค่าใช้จ่ายในการรันเกม การเพิ่มความสมจริงของภาพต้องใช้ทรัพยากรหนัก แสงที่ซับซ้อน และการจำลองสถานการณ์

ในทศวรรษหน้า, ผลลัพธ์ของเอนจินเกมระดับสูงจะยังคงก้าวหน้าในด้านความสมจริง, แต่ความต้องการสำหรับความเชี่ยวชาญของนักพัฒนาและฮาร์ดแวร์ของผู้บริโภคก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน. 

ความท้าทายที่อุตสาหกรรมยังไม่สามารถแก้ไขได้จนถึงปัจจุบันคือวิธีการนำเสนอความสมจริงในระดับสูงมาก (ไฮเปอร์เรียลลิสม์) ในระดับที่ใหญ่โต ขณะเดียวกันก็ทำให้สามารถเข้าถึงได้สำหรับนักพัฒนาทั้งรายใหญ่และรายย่อย และบนฮาร์ดแวร์สำหรับผู้บริโภคที่มีให้ใช้กันอย่างแพร่หลาย

นี่เป็นเพราะโลกแห่งความเป็นจริงมีรายละเอียดที่ประณีตงดงาม ล้อมรอบเกมหลักไว้ด้วยองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ไม่ได้ถูกเขียนสคริปต์ไว้และเป็นธรรมชาติ เช่น หย่อมหญ้า ใบไม้ และกิ่งไม้ที่พลิ้วไหวเบา ๆ ตามสายลม กลุ่มฝุ่นที่ฟุ้งกระจายและหมุนวนอยู่เบื้องหลังรถยนต์ เปลวไฟและประกายไฟที่ลุกโชติช่วงและพุ่งกระจายออกมาจากกองไฟ และหยดน้ำฝนที่กระทบลงบนแอ่งน้ำมันจนเกิดประกายสีรุ้ง เนื้อหาเหล่านี้ล้วนยากต่อการสร้างและแสดงผลเป็นอย่างยิ่ง เอนจินเกมแบบดั้งเดิมประสบปัญหาความซับซ้อนทางภาพนี้ โดยพยายามหาทางลัดเพื่อจับภาพความสมจริงที่เรียบง่ายกว่า เนื่องจากภาระหน่วยความจำสำหรับพื้นผิวความละเอียดสูงและรูปทรงเรขาคณิตทำให้ทรัพยากรที่มีอยู่ตึงตัว ค่าใช้จ่ายในการจำลองยังพุ่งสูงขึ้นอย่างมหาศาลด้วยระบบแสงแบบวอลลูเมตริก เสียงแบบ binaural ฟิสิกส์ และการจำลองตัวละครที่รวมกันเป็นความสมจริงระดับภาพถ่าย

เราเชื่อว่าวิธีที่ดีที่สุดสำหรับผู้สร้างในการสร้าง และสำหรับเครื่องมือในการแสดงผลความซับซ้อนนี้ คือการใช้สถาปัตยกรรมแบบผสมผสาน ซึ่งโมเดลโลกวิดีโอที่ได้รับการฝึกฝนเพิ่มเติมจะสร้างพื้นผิว แสง และพลวัตในระดับละเอียดบนพื้นฐานของการเคลื่อนไหวของกล้อง รูปทรงเรขาคณิต และสถานะตามบริบทของเครื่องมือ

สถาปัตยกรรม: การประสานตรรกะเกมและพิกเซลวิดีโอ

เราเชื่อว่าจำเป็นต้องใช้วิธีการแบบผสมผสานเพื่อให้ผู้สร้างสามารถนำเสนอการโต้ตอบแบบผู้เล่นหลายคนที่มีความสมจริงสูงพร้อมผลลัพธ์ที่เหมือนจริง เราเรียกวิธีการนี้ว่า Roblox Reality ซึ่งรวมเอา Roblox Game Engine, Roblox Cloud และ Super Upsampler Roblox Video World Model เข้าด้วยกัน

สถาปัตยกรรมไฮบริด Roblox Reality แบ่งความรับผิดชอบระหว่าง Roblox Game Engine และ Roblox Video World Model 

Roblox Game Engine จัดการกับแง่มุมที่มีโครงสร้างและตรรกะของโลก โดยให้หน่วยความจำระยะยาวที่เสถียร ตรรกะเชิงสัญลักษณ์ และการจำลองที่สามารถทำซ้ำได้ นอกจากนี้ยังรับผิดชอบการดำเนินการทางกายภาพพื้นฐาน เช่น การชนและพฤติกรรมต่างๆ การเคลื่อนไหวหลักของวัตถุถูกจัดการในเอนจิน เช่น ตำแหน่งและความเร็วของรถยนต์ ล้อ โช้ค และพวงมาลัย ต่อยอดจากนี้ โมเดลโลกวิดีโอจะเพิ่มองค์ประกอบภาพและองค์ประกอบเชิงสร้างสรรค์เพิ่มเติม เช่น หยดน้ำที่ไหลไปตามกระจกหน้ารถและใบไม้ที่พลิ้วไหวขณะที่รถแล่นผ่านไป มอบภาพที่น่าตื่นตาตื่นใจ วิธีการนี้ช่วยให้เกมเอนจินสามารถรักษาโมเดลข้อมูล (สถานะที่แชร์และสอดคล้องกัน) ในขณะที่โมเดลโลกวิดีโอสร้างพิกเซล (ภาพในฝัน)

แพลตฟอร์มนี้ร่วมกันสนับสนุนการสร้างเนื้อหาที่ไม่มีขีดจำกัดพร้อมการควบคุมอย่างลึกซึ้งสำหรับผู้สร้างสรรค์

เป้าหมายการพัฒนาของเราสำหรับ Roblox Reality คือการสร้างโมเดลวิดีโอของ Roblox ที่สามารถแสดงผลความละเอียด 2K ที่ 60 Hz โดยดึงข้อมูลต้นฉบับจาก Roblox Game Engine: ทั้งวิดีโอที่แสดงผลและข้อมูลเชิงพื้นที่ 3 มิติ Roblox Reality จะได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อทำงานบนโครงสร้างพื้นฐาน GPU ที่ขอบของคลาวด์ร่วมกับวิดีโอสตรีมมิ่ง และในที่สุดจะผสานรวมกับไคลเอนต์ของ Roblox เพื่อรองรับการควบคุมอวตารและการจำลองแบบในเครื่อง

สรุป

Roblox Reality เป็นก้าวสำคัญในการทำให้การสร้างเป็นประชาธิปไตย โดยเปิดโอกาสให้ผู้สร้างทุกคนสามารถสร้างเกมที่สมจริงได้ด้วยการใช้ประโยชน์จาก Roblox Game Engine และ Video Model ซึ่งช่วยลดเวลาในการพัฒนา ต้นทุน และการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับการสร้างกราฟิกที่มีความละเอียดสูงได้อย่างมาก สิ่งนี้ทำให้การสร้างเกมที่สมจริงเป็นไปได้อย่างรวดเร็วและคุ้มค่ามากขึ้นสำหรับผู้สร้างของเรา เนื่องจากต้นทุนการคำนวณที่สูง เราตระหนักดีว่ามีความท้าทายที่เราต้องแก้ไขก่อนที่จะสามารถขยายสถาปัตยกรรม Roblox Reality ได้ เรากำลังทำงานเพื่อหาวิธีแก้ไขที่จะช่วยให้เราเพิ่มประสิทธิภาพและเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับสถาปัตยกรรมนี้ เพื่อให้เราสามารถขยายไปยังผู้เล่นพร้อมกันหลายล้านคนได้ในราคาที่คุ้มค่ามากขึ้น

เหนือสิ่งอื่นใด เรารู้สึกตื่นเต้นที่จะสร้างแพลตฟอร์มเพื่อปลดล็อกเกมที่ให้ผู้สร้างของเราสามารถสร้างประสบการณ์มัลติเพลเยอร์ที่สมจริงอย่างน่าทึ่งได้!