生成式 AI 助力游戏开发：腾讯推出 3D 虚拟场景自动生成解决方案

3 月 28 日，腾讯 AI Lab 在 2023 游戏开发者大会（Game Developers Conference）上发布了自研的 3D 游戏场景自动生成解决方案，通过 AIGC 技术，帮助开发者在极短的时间内打造出高拟真、多样化的虚拟城市场景，大幅提升游戏开发效率。

会上，腾讯展示了使用 AI 从零开始迅速搭建一座 3D 虚拟城市的过程，所建虚拟城市面积达到 25 平方公里，包含 130 千米路网、 4416 栋建筑以及超过 38 万个室内映射。这样一座大规模城市的“构建”，过去往往需要多名美术师以年为单位的时间才能完成，而结合 AI 只需要数周。

据介绍，游戏场景中，AI 生成虚拟城市的核心技术主要包含城市布局生成、建筑外观生成、室内映射生成几个方面。

城市布局生成的效果主要取决于道路布局和建筑布局的生成的拟真和多样化程度。腾讯 3D 虚拟场景自动生成解决方案通过让 AI 学习卫星图、航拍等真实数据，帮助其理解真实城市的道路与建筑特征，从而快速生成富有真实感的城市布局画面。

在 AI 技术的推动下，城市布局的生成真正实现了智能化，以道路布局为例，使用腾讯 3D 虚拟场景自动生成解决方案，开发者只需要简单画出城市主干道和海岸线，AI 模型即可在 1 分钟内填充合理的路网细节。同时，开发者还可以灵活修改参数，让模型快速生成不同变体，或在生成结果上再做调整修改，直到获得理想的虚拟城市道路。

实验表明，道路布局生成整个过程不到 30 分钟即可完成，相比传统方案，开发效率提升了数百倍。此外，基于所生成的道路网络，AI 模型也可以快速生成多样化的建筑布局，让虚拟城市的形态更加丰富，这一过程一般只需要不到 10 分钟的时间。

在建筑外观生成环节，过去主要依赖人工参考照片手动制作独特建筑，单个模型就需要 2-3 天才能完成。因此一般游戏只会制作少量独特建筑，基于此随机组合产生的多样性较为有限，容易让生成的场景产生重复感。

腾讯 3D 游戏场景自动生成解决方案将 AI 与程序化生成结合，加速了 2D 照片到 3D 建筑的制作过程，将单个独特建筑的制作时间降低至 17.5 分钟，使低成本、高效率生成大量多样化建筑外观成为可能。同时，借助自研的图像生成能力，批量生成大量外观独特的 2D 建筑照片，极大提升了建筑外观的丰富度。

室内映射即在建筑窗户上增加观察室内的视角，将室内环境“映射”出来，增加真实感。在腾讯 3D 游戏场景自动生成解决方案中，只需给现实中的房间拍摄多张连续照片，再经过算法重建成“伪 3D 图像”并贴在建筑外墙，即可让游戏中的城市“拥有”各式各样的房间。

为建筑生成可满足外观需求的伪 3D 内饰窗户

腾讯 3D 虚拟场景自动生成解决方案利用 AIGC 等技术，贯通从城市、建筑再到房间，由整体到局部的场景，助力游戏开发更高效。