近日，清华大学新闻学院新媒体研究中心沈阳教授团队何静小组发布《游戏科技力报告》（以下简称“报告”），报告指出，网络游戏作为全球数字文化产业中增速最快、用户基础最大、学科交叉融合度最深的产业，对科技创新起到了“试验田”和“助推器”的作用。
回复关键词游戏科技力研究报告获取报告。
作者|沈阳教授团队何静小组
编审|时光
编辑|时光
当前，全球新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，以信息技术、人工智能等为代表的科技创新速度显著加快。
监管趋严推动行业可持续发展。作为数字经济的组成部分，游戏产业发展对我国在全球数字竞争中具有重要意义，其发展对文化传承、青少年成长具有深远影响。在行业政策监管和企业遵规自律的共同作用下，游戏发行与经营行为更加规范，推动行业健康可持续发展。
手游出海或成破局点。国内游戏产业增速随着我国游戏科技实力进步，中国游戏产业经历了从“引进来”到“走出去”的转变。国内自主研发游戏在国内市场占有率逐年提升。自研游戏出海也成为一股风潮，国产手游全球化扩张将成为游戏产业发展瓶颈的突破口。
游戏科技本质是虚实交互系统下的技术体系。即完善人与游戏科技的关系认知及拆分游戏科技服务人的路径。游戏成为科技创新重要的助燃剂，游戏计算是巨大的算力推动器。游戏科技体系可划分为环境层、感知层、交互层与互动层，其以引擎与图形学构建超真实虚拟环境，以多模态拟真延伸用户的存在方式，以智能技术提升用户交互体验，以关联网络丰富游戏互动体验，各功能层有机结合，共同支撑游戏进程。
游戏科技为人类构筑数字伊甸园。游戏科技与人机共生绘未来生态图景，游戏科技生态为“再身体化”的数字分身提供可视化生存场景与内嵌社交网络。赋予数字场景强烈的现实色彩和社会意义。人机共生搭建跨次元桥梁；影视媒介再造，影视形态与技术迎来变革；医疗产业迎来产业链数字化进程；教学方式重塑，开辟云端教育新场景；推动文化传播交流，创新数字文化产业新业态；智能工业再造，实现数字化与智能化全覆盖；智能研发加速，以虚拟平台打造AI实验田……
“超级数字场景”促使游戏场景社会化、游戏服务开源化。游戏开放性在超级数字场景中得以具象化呈现。“超级数字场景”以其独特的游戏技术能力连接虚拟与现实，催生出游戏产品、创新应用、解决方案，并促使三者之间更加密切的联结转换形态，加速社会虚实融合进程。未来，游戏的社会价值将重新定位。即游戏可以不止于玩，不断为社会创造新价值与新可能，而游戏技术是支撑这种认知的底盘。超级数字场景则是依托游戏技术，承载新价值与新可能的试验田。
平台化游戏赋能技术、文化、经济、人才与公益五大维度。游戏正在从“内容型产品”向“服务型平台”转型。应消弭刻板印象，以发展的眼光看游戏。游戏服务型平台将从技术升级、文化发展、经济转型、人才培养与公益增效等五大维度发挥巨大作用：
平台化游戏与科技珠联璧合，形成正和博弈局面。平台化游戏为智能技术升级提供试验田和助推器，并提供场景、数据、算法以及算力方面的支持。而科技进步又可反哺游戏的内容和规则创新。
平台化游戏桥接多元文化，提升参与式文化协同性。平台化游戏承载自由、平等、公开、包容、共享的新型文化样式，破除文化圈层壁垒，消解用户“参与鸿沟”，弥合文化断层。
平台化游戏引发产业增长共振，优化经济格局。游戏产业壮大刺激数字科技应用创新，催生多产业的生态串联发展点，吸附资本“活水”，滋养产业科技“沃土”。
平台化游戏双向成就人才培育与学科建设。促进新工科专业建设，降低人才实训实操成本，助力成果增效转化。
平台化游戏显化社会公益潜能。串联超级数字场景的连通性与信息化优势，细化沉淀数字公益落盘体系，完善公益事业效益的增长布局。
游戏科技的未来在于非游戏领域的应用。游戏在拓宽价值边界过程中推动产业变革。这一过程中，应推进科技领域立法和行业自律自查，完善规章制度与行业标准体系，增进数字技术的透明性，全方位提高用户的技术素养，协同打造共建、共治、共享的数字社会治理格局。因势利导，促游戏科技真正服务于社会向善发展、增进民生福祉。
《游戏科技力报告》全文
第一章背景篇：游戏科技的产学研用一体化发展
一、政策背景
（一）游戏科技发展迎来机遇期
（二）监管趋严推动行业可持续发展
二、社会背景
（一）游戏价值边界正在不断拓宽
（二）高新技术助力绿色健康上网
三、行业背景
（一）市场规模蕴藏众多潜力领域
（二）游戏成为科技创新重要的助燃剂
（三）增速放缓手游出海或成破局点
四、研究背景：科技在游戏研究领域重要性凸显
第二章生态篇：人机共生与游戏科技的生态图景
一、环境层：引擎与图形学构建超真实虚拟环境
二、感知层：多模态拟真延伸人类的存在方式
三、交互层：智能技术加持提升用户交互体验
四、互动层：数字化身与关联网络丰富游戏互动体验
第三章应用篇：游戏科技的跨界赋能与产能转化
一、延展数字边界：虚拟数字人搭建跨次元桥梁
二、再造影视媒介：推动影视形态与技术变革
三、拓展文化想象：创新数字文化产业新业态
四、重塑教学方式：游戏科技开辟云端教育新场景
五、赋能医疗产业：推进医疗健康领域数字化进程
六、打造智能工业：实现数字化与智能化全覆盖
七、助力智能研发：以虚拟平台打造AI实验田
第四章未来篇：游戏科技重塑数字世界的可能与可为
一、超级数字场景：重新定位游戏的社会价值
二、游戏与元宇宙：数实融合共筑人类生存空间
游戏行业作为文化产业的重要组成部分，兼具文化、经济、科技、教育等多重属性。基于游戏行业的多重面向，行政管理与政策表述上，呈现既要激励文化产业创新，促进文化与科技融合发展，又要严格落实未成年人保护工作、防沉迷工作等特点。不论是政策机遇还是监管措施，都将为游戏科技高质量发展制定规则，为数字经济健康发展助力。
2020年11月，文化和旅游部发布《文化和旅游部关于推动数字文化产业高质量发展的意见》，提出要加强数字文化产业内容建设，意见提出要培育和塑造一批具有中国文化特色的原创IP，加强IP开发和转化，并充分运用动漫游戏、网络文学、网络音乐、网络表演、网络视频、数字艺术、创意设计等产业形态，推动中华优秀传统文化创造性转化及创新性发展。
与此同时，意见还提及不仅要围绕数字文化和产业技术创新需求推动技术创新与应用，还要努力建设一批文化产业数字化应用场景，支持5G、大数据、云计算、人工智能、物联网、区块链等在文化产业领域的集成应用和创新。
2021年12月16日，中国游戏产业年会在广州黄埔举办，会议提及目前各地方文化产业政策的扶持和引导，将加速国内游戏产业布局的调整变化，城市、地区和游戏产业的有机结合，促进中国游戏产业集聚化、差异化和特色化多位发展。
总之，目前政策方面已经为游戏科技的大致方向指明了道路，并且各区域也逐渐开始重点打造区域数字文化经济产业，提高城市数字经济竞争力。
作为数字经济的组成部分，游戏产业发展对我国在全球数字竞争中具有重要意义，同时游戏产业发展对文化传承、青少年成长具有重要影响。从政策监管来看，规范游戏发行流程与经营行为、防止未成年人沉迷网络游戏是治理重点。
自2021年8月新闻出版署下发《关于进一步严格管理切实防止未成年人沉迷网络游戏的通知》后，青少年每周游戏时长被限制在3小时之内，不同年龄段的未成年人也将被进行不同程度的充值管控。
游戏工委积极组织、倡导行业自律。2021年9月游戏工委发起《网络游戏行业防沉迷自律公约》，从“坚决执行管理要求，建立工作规范”、“坚决落实实名认证，精准识别用户”、“坚决筑牢安全防线，抵制不良内容”、“坚决夯实平台管理，明确具体要求”、“坚决遵守市场秩序，杜绝违规行为”、“坚决配合举报平台，开展自查自纠”等六个方面入手，督促国内游戏公司用实际行动体现社会责任和社会担当。
近年来，全球不同产业都在迈入数字化转型，传统企业开始迫切地寻求数字化生存之路，数字经济与实体经济的融合共生已成为必然趋势。一方面，得益于市场增势、用户体验需求，游戏的价值边界在不断拓宽，游戏本身变得厚重起来，使得游戏技术的意义上升到了新的高度。另一方面，游戏技术的不段迭代更新，为网络治理、未成年人防沉迷等工作的成效起到至关重要的作用。
近年来，游戏生态中涌现出一批大制作、高可玩性产品，许多头部科技企业在开发游戏方面投入大量资源，不少游戏嵌入了更多的历史与文化元素，更加注重剧情设计和虚拟场景的氛围感。
文化与科技的融合，让以线下场景为主的文旅与演艺行业再焕活力，催生出如“云展览”“云旅游”“云剧场”“云演唱会”等新业态，满足公众多元化的文化服务需求。
2022年6月，由国家文物局指导，人民日报新媒体携手中国文物保护基金会、腾讯基金会联合推出的“云游长城”小程序，让用户可以在小程序里当一天长城“修缮官”。通过攀登“数字长城”，用户可为沧桑的城墙做一次考古清理，给缺损的台阶补上一块砖，更加深刻地认识到守护文化遗产、传承历史根脉的重要性。
△图“云游长城”小程序
总之，游戏价值边界正突破传统休闲娱乐的功能，被赋予诸如文化传播、推动高精尖技术产业发展等功能。
防沉迷需要构建一套完善的技术解决方案，包括事前机制设定、事中控制管理以及事后联动服务。作为网络文化产品与服务的供给方，科技企业是守护未成年人健康成长的重要主体，履行网络空间治理与未成年人保护的职责必须内化为科技行业的自觉性。
（三）行业防沉迷工作取得新突破
经过全行业的不懈努力，防沉迷工作取得了新的成效。从企业用户数据看，以腾讯为例，2021年第四季度，未成年人游戏总时长同比减少88%，占本土市场游戏总时长的0.9%；未成年人总流水同比减少73%，占比降至1.5%。
从社会满意度看，伽马数据报告显示[3]，2021年中国游戏产业社会责任指数达13.4，连续3年保持上升趋势。在带动2021年社会责任指数增幅明显的各项因素中，未保、吸纳就业、公益活动等是主要贡献因素。
随着近年来互联网普及，游戏产业迅速发展，市场规模蕴藏巨大的增长机会，诸如人才、主机游戏、云游戏、元宇宙等都被市场所看好。不仅如此，游戏本身助推了众多高精尖企业的技术发展。在手游出海表现方面，中国游戏产业逐渐瞄准海外市场，进一步体现了我国游戏科技实力的进步。
据CNNIC《第49次中国互联网发展状况统计报告》，2021年12月，中国手机网民规模达10.3亿大关，手机网民占整体网民比例达99.7%。
2021年12月，由国家新闻出版署主管发布的《2022中国游戏产业趋势及潜力分析报告》显示，相较于2020年实际收入2787亿元，2021年中国游戏产业收入仅增加约200亿元。
虽然游戏行业用户增长、整体渗透率趋于稳健发展状态，但较大市场规模仍然孕育众多潜力领域，潜藏巨大的增长机会。报告就不同潜力细分领域列举了多项数据：二次元标签的移动游戏市场规模超过200亿元；IP改编移动游戏市场收入从2017年745亿元增至2021年近1300亿元；SLG头部市场的符合增长率超过25%等等。
除了前文提到在提高游戏本身价值拓展方面取得的成效外，游戏产业还牵引众多高精技术产业快速发展。不少头部企业开始在人机互动，AR、VR技术升级，高保真场景等技术领域也在加大投入和创新。
2016年，美国国家航空航天局和微软合作开发了名为OnSight的软件，该成果来自于正在进行的研究人机交互的合作进展。这项新技术将使科学家能够使用微软HoloLens的可穿戴技术在火星上工作[4]。OnSight将使用真实的探测车数据，并通过创建全球科学家可见的火星环境3-D模拟来扩展好奇号任务的现有规划工具。
再如，科技巨头英伟达在2006年推出的计算平台CUDA与GPU组合从软硬件双向赋能AI，成为基础研究工具，占据全球人工智能算法训练市场较大份额，500强超级计算机中近70%使用其GPU。至今，游戏仍是英伟达的核心业务之一，占到其总收入的43.7%左右。
近年来，国内游戏用户规模逐渐饱和，游戏市场总收入虽呈上升趋势但增速放缓。
△图国内游戏市场营收与用户规模[5]
随着我国游戏科技实力进步，中国游戏产业经历了从“引进来”到“走出去”的转变。国内自主研发游戏在国内市场占有率逐年提升，到2021年自研游戏收入约占国内游戏市场总收入的86.3%。
△图自主研发游戏国内市场表现情况[6]
与此同时，自研游戏出海也成为一股风潮。从2018年起，国内自研游戏海外市场收入每年以超15%的幅度增长，其中2019至2020年度收入增加近40亿美元，2020年成为自研游戏出海的关键之年。
△图自主研发游戏海外市场表现情况[7]
在学科分布方面，由于游戏科技融合了多学科的理论与研究方法等，因此同一研究往往横跨多个学科，这也是游戏科技研究的特质。从统计结果来看，计算机科学、工程学、数学、商业经济学、教育学是游戏科技研究频繁涉及的五个学科，与游戏科技关系最为密切。此外，游戏科技与生、化、环、材类学科均有交叉研究。
△图WOS数据库文献学科分布情况
值得注意的是，在研究主题词方面最为凸显的是“人”，在比重最高的12个主题词中，有10个涉及到性别与年龄，分别是Humans、Male、Female、Adult、Adolescent、Child、YoungAdult、MiddleAged、Aged。研究游戏科技，本质上是探索人与游戏科技的关系以及科技服务人的路径。在孩童学前教育、青少年社会化、成年人与中老年人健康促进方面，游戏科技都大有可为。
△图CNKI数据库文献学科分布情况
△图CNKI数据库文献主题词分布情况
△图CNKI数据库研究层次分布情况
电子游戏是一个可交互的虚拟环境系统，该系统建立在包含几何、光照、特效、物理等多重元素的场景数据库之上。在游戏语境中，用户通过人机界面感知并与虚拟环境进行交互，虚拟环境连接多方参与主体，从而实现用户之间的跨时空互动。游戏科技本质上是虚实交互系统下的技术体系，该体系囊括了一系列功能与要素，以功能维度将游戏科技体系的诸要素归类，可划分为环境层、感知层、交互层与互动层。各功能层有机结合，共同支撑游戏进程。
△图游戏科技生态架构层理
虚拟环境是对现实环境的数字仿真，因此模拟现实世界的空间与物理是构建虚拟环境的基础，游戏引擎与计算机图形学在其中发挥着关键作用。游戏引擎是开发者“创世”的工具，而计算机图形是搭建与填充虚拟空间的质料。
如芒福德所言，人们对秩序的追求在工厂中体现得淋漓尽致。不同于小作坊式生产的“匠心独具”，工厂流水线式生产追求效率与标准化。精密生产机器的广泛使用带动大规模批次化生产，进而造就社会物质资源的富裕，让人类社会进入工业化时代。
游戏引擎是游戏生产的一站式工厂，集合了以往游戏开发中沉淀下来的、可复用的代码，留下一些方便其他游戏开发者修改的接口，游戏制作团队不再需要对底层进行开发，直接使用封装好的模块组件即可。在游戏引擎的加持下，游戏开发成本大大降低，游戏产品的数量与种类得以极大丰富，游戏的真实感愈发增强。
1992年，时任idSoftware联合创始人兼首席程序师的约翰·卡马克凭借自主研发的游戏引擎完成世界上第一款3D游戏的制作，首开游戏引擎应用的先河。随后，卡马克将自己的引擎商业化并逐步开源，其工作成果迅速传播并一直沿用至今。可以说，卡马克凭一己之力开启了游戏生产的工业化时代。
随着游戏引擎的升级迭代，图形更复杂、模型更逼真、内容更丰富、物理更精密的场景仿真已走向实现。
在图形方面，游戏引擎内置了计算机图形学研究的最新成果，其图形资源已达到像素级别，能与影视级美术素材媲美；
在模型方面，为实现逼真效果，游戏引擎能够用数百万甚至上千万个几何图形为单个对象建模，以像素级实时渲染让对象模型丝毫毕现；
在内容方面，游戏引擎支持超大范围、开放式的场景设定，游戏世界的地图尺寸和物件数量都呈指数级增长，极大提升了游戏的可玩性；
在物理方面，游戏引擎能够为虚拟世界锚定精密的运行规则，碰撞、刚体与柔体、重力、摩擦力等物理效果都被更加先进的算法还原出来。
三百多年前，笛卡尔提出“我思故我在”这一著名论断，指出人类因思想活动而存在。感知是主体存在的证明，当人感知到周遭世界时，他就存在于这个世界中。从莎草纸到互联网，每一项传播技术的革新，都会从整体上重塑人类的感知方式。媒介不仅延伸了人体的感官系统，也延伸了人类存在的方式。
在数字生活中，物理现实不再是唯一被感知的“真实”，“虚拟现实”在社会感知中的比重越来越高。电子游戏是一种高度进化的媒介，游戏科技已成为人类感知和体验世界的新通道。
视觉是感知外在世界最重要的感觉，人类对外界信息的捕获约有80%来自视觉。当下游戏科技对视觉的提升正处于2D向3D转变阶段。既有的2D显示技术已非常成熟，高分辨率与高刷新率的液晶显示屏与OLED显示屏已较为普遍，且售价适中，能为绝大多数游戏玩家带来优秀的视觉体验。而近年来热度持续攀升的VR、AR、MR等3D视觉技术与适配的其他外接设备（如万向跑步机）将改写游戏体验，助推Web3.0的发展。
△图XR视觉技术
此外，近年来全息投影技术持续在虚拟偶像、舞台展演、城市景观等泛文娱场景中落地，广受年轻群体追捧。未来，全息投影势必将会与舞蹈音乐类游戏、剧本杀、密室逃脱等线下高沉浸度的游戏场景相结合，为玩家呈现美轮美奂的裸眼3D。
“木桶效应”能很好地说明一款游戏带给用户的体验，即便有了高拟真、高还原的游戏视觉，如果没有同样高品质的听觉设计，游戏体验感仍将大幅缩水。听觉不仅是游戏吸引力与艺术性的体现，也是为用户打造临场感的重要途径。强大的游戏音频技术将用户从现实空间中暂时抽离，带用户进入具有沉浸感和氛围感的游戏场景中。
在游戏音频制作方面，先进的音频设备与工作室为自然音、人工拟音、配音等素材的采样与录制提供高品质保障，而数字声音合成器与效果器则赋予游戏声效更广阔的创意空间——枪炮轰鸣、巨龙咆哮都是音效设计师的杰作。
在游戏音频表现方面，实时立体环绕声与高保真游戏耳机相结合，能营造极具流动感与包围感的环境听感。随着计算音频技术不断发展与落地应用，在未来动态更加真实、反馈更加智能的游戏音效表现将成为现实。
此外，现有的如手柄、操纵杆、座椅等游戏外接设备，已能简单地通过变更阻力或产生震动，使用户的触觉也能参与到游戏中，而内嵌智能芯片的可穿戴设备以及新型神经设备有望在日后提供更多样的触觉响应方案。
自1960年“人机共生”（Man-computersymbiosis）概念首次提出以来，人机交互已发展六十余年，在计算机技术和人机工程学的推动下，人机交互经历了从命令行界面到图形界面的变迁。
正如媒介理论家保罗·莱文森所言，媒介技术的发展遵循“人性化”的路径，人机交互界面同样如此，其演进方向与人的生理、心理特征相吻合。结合当前游戏科技的最新进展，可以说人机交互正处于“去中介化”的前夜，许多智能交互技术已初步在游戏领域崭露头角。
在控制端，键盘鼠标组合是电脑游戏最常见的输入设备，随着游戏市场的细分，回弹更快、灵敏度更高、融入更多人体工程学元素的游戏键鼠受到众多FPS与MOBA游戏玩家追捧。“多键无冲”能满足竞技类游戏对高频次、并发式按键的需求，各种炫丽的RGB背光特效为游戏增添了许多氛围感。
游戏手柄是主机游戏的标配，微软的Xbox、索尼的PlayStation、任天堂的Switch是手柄市场的三大巨头，出色的手感、优秀的设计细节、种类繁多的适配游戏是三家大厂保持竞争优势的共性。
尽管人们对于键鼠和手柄的使用已非常娴熟，但从根本上讲，这种需要通过学习才能适应的操控方式终究是在让人接受机器的“驯化”，并非与人的生物习性相符。伴随移动终端与移动互联网崛起的手机游戏，解除了人们进入游戏世界的时空限制，一块方寸大小的屏幕取代了电视大屏和电脑中屏，触碰输入大大降低了游戏产品的消费门槛，上至耄耋老人、下至学前儿童都会用手指与游戏内容自然地交互。
“再身体化”是当下游戏人机交互的一大特征，例如前沿的体感交互、声音交互与眼动控制技术都有人体的涉身参与。各种传感器的应用将增加信息输入的带宽，而身体的参与有望改善“沙发土豆”和“鼠标番茄”现象，让游戏参与者重新回到感官平衡、生理协调的状态。
在处理端，作为计算机大脑中枢的CPU象征着计算机的计算能力与响应速度，GPU则是专注于图形运算工作的显像引擎，代表计算机的图像渲染能力。近年来，CPU在制程技术、缓存技术、并行计算技术与片内布局等方面均有进展，而GPU则在核心数量与计算吞吐量等方面取得进步。
游戏是芯片产业革新的重要推动力，芯片技术在提升游戏体验以及维持低功耗方面做出了大量探索。如今，3D动画、开放大世界、动作仿真、视觉特效已成为游戏大作的基准，对于芯片性能的要求也越发增高，游戏领域庞大的市场需求推动芯片科技不断进步。随着算力基础设施在国家科技体系中占据越来越核心的地位，国际竞争或将演化为“芯球大战”[9]
“运算与显示分离”被认为是游戏产业发展的重要趋势之一，动态分配算力的云计算系统会成为未来游戏的一项基础设施。“5G+云计算”将为下一代游戏提供算力解决方案：5G传输具有高速率、高容量、低时延、低能耗的特点，云计算则能将计算负荷从用户端转移到高算力的云服务器上。在“云服务”中，用户终端被简化成一个单纯的输入输出设备，只进行显像与交互，用户可根据自身需求畅享“云”强大的计算处理能力。
△图云游戏的四大优势[10]
互联网将世界连接在一起，网络游戏则为连接开辟了可视化场景与社交空间。正因为有人的参与、关系网络的嵌入，虚拟环境才具有强烈的现实色彩和社会意义。
互动层在游戏科技生态中居于顶层，一方面是因为互动涉及个体心理、群体心理、人际沟通与社会行动等诸多不稳定、不确定性因素，从而超越了单纯的技术理性，具有更多文化意蕴或形而上的逻辑；另一方面，虚拟环境与现实社会正日益交融，虚拟社会在此背景下孕育而生，其意义已远不止感官刺激或参与体验这么简单，要认识游戏科技背后更深层次的社会变迁逻辑，就必须理解虚拟环境中人的心理与行动。
首先，化身是用户在游戏世界中产生存在感或进入感的必要条件。在个体的感知范围内，自己始终作为“主体”而存在，因此用户必须要有专属于自己的游戏化身，并以此来建构主体意识与自我认同。
其次，游戏大多内置丰富的角色模型、服装、面容或造型等，允许用户自主选择化身形象作为自己在游戏中的呈现。切换角色与更换装饰让用户能灵活地配置对外形象，从而达到印象管理的目的。
最后，对于自主编辑的数字形象，用户会产生认同感，进而将真实的情感投射进虚拟的化身中。尤其是当前许多游戏公司在虚拟化身的美工设计、台词配音、动作仿生等方面投入巨大，虚拟化身变得越发拟人化。即便脱离游戏情境，这种情感代入依然会维持延续，许多“Z世代”游戏用户看待这些“数字人”就如同珍视自己的亲人、朋友或偶像一般，很自然地对它们表露出真情实感。
对于MOBA和FPS游戏而言，要满足多方玩家在同一游戏场景进行实时交互这一需求，计算机必须即时将各参与者的意图转化为数据流，引发虚拟环境的即时改变。支撑起此种大规模互动所需的高并发运算对于处理器、显示设备和网络性能方面的需求则更上一个台阶。从这个意义上讲，社会对于游戏体验的需求带动了网络基础设施的加速升级。
游戏从社交娱乐活动发展为面向多个垂直领域的产业纽带，科技在其中发挥着关键性作用。依托技术打造的虚拟仿真环境，游戏科技与教育、医疗、影视、文博等传统产业相连接，形成以技术为核心的“游戏+”经济模式。
在跨界赋能机制上，游戏科技主要通过优化不同领域的生产要素、更新其原有的业务体系、催生新商业模式，或构建新数字场景、革新其产业形态两种方式来实现融合赋能。在此过程中，游戏承载了越来越多的社会价值。
科技拓宽了游戏边界，游戏成为连接现实与虚拟世界的最佳载体。作为构建虚拟世界的重要一环，虚拟数字人本质上是游戏科技融合的产物。
虚拟数字人是通过图形渲染、动作捕捉、深度学习等技术创生的具有人类特征的虚拟形象。游戏领域是虚拟数字人早期的试验田之一，以《天涯明月刀》和《逆水寒》为代表的RPG游戏在CG建模、3D捏脸等方面持续探索，为玩家提供个性化的数字化身。
作为底层技术，游戏引擎是创造虚拟人的重要工具。EpicGames曾推出基于虚幻引擎的数字人类捏脸工具HumanCreator（MHC），除了制作高保真数字人形象外，MHC还具有高灵活性，可对牙齿、胡须、皱纹等细节特征进行自主编辑。2022年1月，Unity正式宣布收购数字人公司ZivaDynamics，让虚拟角色创建的门槛进一步降低，发挥其普惠价值，为更多的创作者提供相应的工具和服务。
从虚拟网红“柳夜熙”到虚拟学生“华智冰”，虚拟数字人被应用于更广泛的场景中。据《虚拟数字人深度产业报告》预测，到2030年，我国虚拟数字人整体市场规模将达到2700亿[12]，由此衍生出的数字消费市场是游戏科技的重要应用领域。
当前，国内许多头部企业已开始布局虚拟数字人市场。2021年，NExTStudios与新华社联合打造的全球首位虚拟航天员小诤正式亮相，在计算机图形、空间信息、人工智能等技术的驱动下，小诤能够面向载人航天、探月、深空探测等工程项目开展数字化报道，向公众科普航天知识。在“SPARK2022”游戏发布会上，腾讯高级副总裁马晓铁首次以“高保真数字人”形象进行演讲。
△图全球首位数字航天员小诤
2021年10月网易发布“网易瑶台”沉浸式活动系统，通过复刻线下真实的会议场景、增加AI智能捏脸、表情实时迁移等技术增强会议的现场感，能够带给用户更具科技感、身临其境般的“AI+会议”面对面的在线活动体验。
在电商领域，“AI虚拟数字人+虚拟场景”已成为直播带货的重要赛道，随着“3D直播间+虚拟主播”的落地，直播营销的产业矩阵实现重组。
例如，北京冬奥会期间，阿里巴巴推出首个虚拟人冬奥宣推官“冬冬”，作为虚拟带货主播，“冬冬”不仅能在直播专场推广各类奥运周边产品，还能与观众充分互动。虚拟主播的加入，无疑将突破传统直播带货模式，为用户带来更多云消费新体验。对于企业而言，打造一个代表自身形象的虚拟偶像IP已成为品牌创新的突破口。
数字人技术的应用将优化企业的经营管理模式。2021年2月，万科首位数字虚拟人员工“崔筱盼”正式入职，在系统算法的支持下，虚拟员工“崔筱盼”的工作内容从简单的提醒服务扩展到业务证照上传与管理、提示员工社保公积金信息维护等。让数字员工与人类员工更好地协作是未来企业业务升级的重要方向。
在“2022年五四青年节特别节目”中，央视携手腾讯创新打造了国内首个“数实融合虚拟音乐世界”节目，成为虚拟人应用的又一典范。基于TMELAND首创的端云协同3D技术和虚拟数字人技术，网民能以“数字分身”形式进入虚拟世界，共同观看五四歌曲节目展映，参与实时互动。在节目现场，吉莉、星瞳、童和光三位虚拟人集体亮相，与现场演员和青年学生同屏起舞。
△图“数实融合虚拟音乐世界”
将游戏领域的技术积累应用到传统影视媒介，是影视行业发展的一大趋势，“影游融合”在很多爆款产品中均有体现，被视为强强联手、互利共赢的产业创新手段。在“传统影视”向“游戏化影视”转型的过程中，影视制作者、影片与观众的关系不断重塑。
△图影游融合的两个维度
一个直观的现象是，越来越多的影片通过融入游戏元素来增强场景的丰富性。例如电影《头号玩家》不仅含有金币、冒险奖励、虚拟NPC等大量游戏元素，还设置了互动彩蛋以进一步增强观影趣味性：扫描赛车引擎盖上的二维码即可进入隐秘网站，网站补充了电影的世界观，还能让观众畅玩街机游戏。
游戏元素的融入是影游融合的表层形态，随着游戏技术的迭代与移动电子设备的普及，行业正不断探索将影视与游戏深度融合的方式。一方面，以《底特律：变人》为代表的互动视频[13]弥补了电影线性结构的不足、提升了观众的沉浸感与参与感；另一方面，VR和游戏引擎的应用改变了影视制作流程。简言之，现阶段游戏对影视行业的意义已超出内容范畴，影游融合正从表层走向深层。
在互动视频中，引擎技术是提升沉浸感、实现多线性叙事的保障。2019年，腾讯视频正式发布视频互动技术标准，并推出一站式互动视频开发平台，为视频创作者提供工具指引。
影游一体化的数字文化景观正在凸显，在未来，游戏人工智能、虚拟现实、语音识别等技术将被更广泛地应用于互动影视中，打造更丰富的用户体验。
“十四五”规划强调，要锚定文化强国目标，实施文化产业数字化战略，加快文化业态和消费模式创新。游戏科技在数字文化产业建设过程中发挥着重要作用。
历史文化是游戏创作的灵感源泉和故事内核，游戏连接虚拟与现实的特性使其成为文化输出的新型载体。游戏与文化的融合方式主要有两种，其一是开发以传承文化价值为目的的功能性游戏，其二是依托游戏科技开拓新型数字文化景观。
文化类功能性游戏通常在设计时就将文化元素融入游戏的叙事逻辑和美学意境中。在ChinaJoy2018现场，腾讯展出与故宫博物院联手打造的IP游戏《睛·梦》，该游戏采用Tobii眼球追踪技术，将古画形制、历史典故等以“觅”和“绘”两种形式加以呈现。《睛·梦》不仅是全球首款以眼动为主要控制方式的游戏，其所蕴含的无障碍设计理念收获联合国教科文组织颁发的“数字技术增强残疾人权能奖”。
除挖掘历史中的文化价值外，游戏也在积极寻求“文化破壁”打造新IP。2020年，在“东方红一号”发射50周年的背景下，《王者荣耀》联合中国航天科技国际交流中心推出“航天探索”系列主题活动，以游戏为载体、以皮肤为连接，重述中国航天的孤胆之旅，为年轻人打开一扇了解中国航天事业发展的窗户。
在科技赋能文化产业的诸多领域中，数字博物馆是较为成熟的案例。例如，大英博物馆推出VR线上展览，得益于虚拟空间的延展性和数字孪生技术，博物馆策展被赋予极大的灵活性，各种陈列于实体展厅的文物得以真实地复现在访客眼前。再如，在齐景公墓殉马坑遗址区，通过《跨马游齐都》的VR+多维度运动平台体验游戏，让游客能够以第一视角游历春秋战国时期的临淄，进入2000多年前的历史场景品味文化。
得益于游戏在高保真与程序化内容生成上积累的技术优势，数字场景制作的效率和质量大幅提升，将制作工期从几个月缩短至几周。值得一提的是，该项目是全球首次通过数字技术，实现最大规模、毫米级精度、沉浸交互式的文化遗产数字还原。
△图云游长城项目整体预览
在城市文化形象建设层面，游戏已成为凝聚群体认同和民族情感的重要载体。近年来，基于《王者荣耀》、TGC数字文化节项目建设，腾讯与成都市政府率先启动了“数字文创城市共生计划”，利用其技术和平台力量，推动成都数字文创生态发展。2022年6月，腾讯未来中心项目正式落地成都高新区。通过建设实景娱乐体验研发中心，落地行业领先的内容创作与研发平台，打造自主创新人工智能平台等，促进数字文创、科技创新等新业态在成都的深度布局，加快“智慧蓉城”和“数字孪生城市”建设。
游戏科技对于教育产业的变革主要通过构建云端教育场景来实现，在此基础上创新了知识传递及接受方式。作为科技与教育融合的产物，教育游戏以强交互性辅助学习，提高学习过程的参与感和趣味性。
△图“家国梦”公益教育游戏
利用教育游戏实现社会效益与经济效益“双赢”是当前教育产业的前沿议题。在美国教育部门的扶持下，麻省理工学院与游戏开发商合作实施了TEA（TheEducationArcade）计划，将体感、增强现实等新兴技术运用到教育游戏的开发中[14]。国内教育游戏起步相对较晚，但随着教育信息化进程加快，推进智慧教育建设成为大势所趋。
2019年3月，教育部下发《教育信息化和网络安全工作要点》，强调推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。据陀螺研究院统计，2021年我国VR/AR教育培训市场规模为26亿元，其中智慧课堂和教室市场规模达16亿元。
在政策扶持下，北京于2019年推出首个“5G+VR”教室，在朝阳区实验小学落地并投入使用。通过佩戴VR设备，学生们可在全景视频中自由游历，自主进行沉浸式学习。目前，南昌市正在打造全国VR教育应用示范基地，搭建虚拟现实教育资源云平台和VR实验室，让VR与教学教研全面融合。当面对消防技能培训等危险系数极高的培训场景时，VR的技术优势得以进一步体现，通过构建虚拟火灾场景，在确保安全性的同时加深学生对突发火情的认识，通过虚拟实操掌握消防安全技能。
随着素质教育深入推进，加强改进学校体育教学工作成为一大重点。动作捕捉、体感交互、眼动追踪让体育游戏从操作仿真走向感官拟真。例如由英国VR工作室fitXR开发的VR健身游戏《FixXR》在传统拳击玩法的基础上增设有氧健身操等项目，玩家可在虚拟教练的指导下进行高度沉浸的系统性训练。
近年来，少儿编程教育逐渐兴起，游戏化编程是教育游戏发展的新动向。2019年，腾讯扣叮青少年编程平台正式推出，作为国产自研的青少年编程学习平台，将编程教育与腾讯互娱多年积累数字技术与IP资源相结合，通过寓教于乐的游戏化学习方式，培养孩子的编程兴趣与计算思维，助力编程教育数字惠普。
扣叮旗下包含，面向低幼年龄段的启蒙编程产品“腾讯扣叮-编程第一课”，及面向初、中、高不同学习阶段的创意实验室、3D实验室、Python实验室、虚拟仿真实验室等10个编程学习产品。
其中“虚拟仿真实验室”是扣叮新近发布的面向6-18岁青少年的器人编程学习产品，在游戏技术加持下，让学生们无需实体机器人硬件设备，在线上就可以完成仿真机器人搭建、编程及模拟运行等内容，该平台目前已被广州市中小学人工智能教育普及项目采纳，将进入1500多所中小学课堂中，惠及100多万名学生，助力教育部门、学校减轻机器人硬件编程开课成本压力与教学门槛。
△图扣叮-虚拟仿真实验室
十九大报告提出“健康中国”战略，在《健康中国2030规划纲要》中，明确表明“实现国民健康长寿，是国家富强、民族振兴的重要标志”。在此号召下，从B端到C端、从医疗队伍建设到医药研发、从筛查疾病到术后康复，游戏科技全面服务智慧医疗体系建设。
首先，医疗算力方面，在2022年国际超算大会上，英伟达展示了伦敦国王学院团队在NVIDIACambridge-1上创建的一个由10万张人脑合成图像组成的数据库，该团队使用MONAI（一种用于医学影像的Al框架）打造了全球最大的开源合成大脑影像集，帮助研究者了解各类大脑疾病（如帕金森症）的发展过程。
其次，相较于传统疗法，游戏的趣味性有助于帮助患者减轻痛苦、增强治疗效果。例如，在以往针对儿童脑神经疾病的治疗中，药物本身具有副作用，且儿童极易产生抵触心理，因此采用以电子游戏为载体的“数字处方药”[15]更加安全有效。2020年6月，AkiliInteractive开发的一款用于治疗儿童多动症的游戏《EndeavorRx》获得美国食品药品监督管理局（FDA）的处方药认证，成为全球第一款拥有临床随机试验数据支持且获批用于医疗的电子游戏。
国内也有游戏医疗方向上的尝试，如世纪华通与浙江大学儿童医院合作推出用于治疗儿童多动症的数字处方药《强化训练号》，临床实验数据显示该项目对治疗儿童多动症效果明显。数字处方药虽尚处发展初期，但被认为是未来精神类疾病的主流临床治疗手段之一。
再次，随着人们健康观念的革新，游戏科技已应用于疾病预防和健康动态管理方面。VR技术可充分调动患者的知觉，激发患者的情感表达，成为疾病筛查的有力手段。在2021世界VR产业博览会上，世纪华通展示出一款用于儿童自闭症的VR筛查与训练系统，让儿童在VR游戏中进行交互操作，收集其脑电、眼动、呼吸、表情等数据，再借助内置的算法模型进行自闭症诊断。
最后，游戏科技不仅优化了面向病患群体的医疗服务，还革新了医疗健康产业的中上游。目前在医用领域已研发出“数字器官”，借助游戏引擎的图像渲染，可将人体器官数字化、立体化，只需要轻轻一滑，就可以得到任意角度清晰、真实的器官横截面，其中各部分还可根据研究需要进行分解、重构。国内，上海芯片有限公司正在研究“数字器官”芯片，将所有数字器官集成在一个芯片上，可在细胞分子维度上进行实时操作。
种种案例都显示出游戏科技在医疗领域的广阔研究前景，一个全新的数字化、智能化医疗健康产业即将到来。
工业制造的发展历经数次变革，从工业1.0开启蒸汽装备和动物辅助协作，到工业2.0电气化设备大幅度提高产量和效率，再到工业3.0融合计算机数字系统，当前实体制造业已全面迈进工业4.0时代——全自动化工业生产，游戏科技在其中扮演着重要角色。
利用游戏虚拟现实技术，有助于实现工业生产线的可视化，将业务场景构建成各类数字孪生应用。工程师可借助传感设备，通过调节数字流水线，实现对工厂生产的实时操控。
以往工厂产业链存在业务繁琐、数据复杂，无法全流程把控的问题，数字孪生与广布的传感器相结合，可将繁杂的业务链集成在统一的平台中，实施数字化管理。在技术的加持下，远程监测、点对点操控都已照进现实。
随着产品的更新迭代速度加快，庞杂的设计测试工序很容易造成资源浪费。为减少成本和不必要的浪费，制造虚拟化产品在仿真环境中进行前期测试已成为工业首选的技术解决方案，这也是未来工业制造的重要发展方向。
在产品设计初期，将产品数据储存进计算机里，再利用游戏引擎进行三维建模，不仅能节省大量成本，提高生产效率，还能产出多种不同的可替代型产品，提升企业决策效能，并做到全数据保存。
例如，汽车制造公司宝马成立了“混合现实实验室”，将VR、虚幻引擎和实体硬件相结合在正式装配之前，在道路仿真环境中对汽车性能进行测试，通过沉浸式、低成本、高频次的驾乘试验，优化产品的迭代和优化流程。尽管遭受疫情停工的冲击，宝马仍能借助该实验室在六周内对虚拟工厂环境进行多维配置，为宝马i4系列投产做充分准备。
运维巡检、测试、交付培训是工业制造中三个十分重要的节点，游戏科技能显著提高三个环节的效率、便利性与安全性。
在运维巡检中，各种突发问题层出不穷。当问题发生时，操作员只需要一台AR装备便可在现实环境中投影出操作手册和检查注意事项，不再需要手写、脑记，可直接依照图形界面的提示进行运维工作，操作更加方便快捷，正确率也显著提升。
产品完成后，要进行测试验收，一些工业测试成本高昂且测试危险性较高，游戏科技能全方位还原产品的使用场景，进行多次仿真测试，既能使验收结果更加准确，又能减少数据外流，增加保密性。
Unity依托游戏引擎的广泛适用性成立了工业部门，为工业企业提供实时3D数字孪生工具、技术平台、硬件生态体系以及配套的技术解决方案，借助数字化优势在产品设计者与使用者之间架起桥梁，服务于企业的产销全流程。具体包括，3D汽车设计与产品开发、工业AR、工业人机界面、VR培训等。奥迪、大众、凯迪拉克和奔驰等公司均将Unity引擎软件应用于数字孪生和AR应用的开发中。
工业3.0时代虽融入了计算机系统，实现了初步的数字化，但其自动化程度较低。在工业时代，游戏科技为工业数字化发展奠定了基础，引擎技术、数字孪生、仿真测试将与工业进一步深度融合。
游戏是前沿技术最佳的“试验田”，利用游戏构建的虚拟仿真环境能有效降低现实世界科技试验的成本。其中尤以人工智能与游戏的结合最为密切，电子游戏已发展成为人工智能算法测试的理想环境，在游戏结构框架中重复训练、深度学习，加速人工智能的研发进程。
早在2016年，谷歌旗下的DeepMind团队就以游戏AI为切口，研发出“最强围棋AI”AlphaGo。在AlphaGo战胜围棋世界冠军李世石后，Deepmind又与暴雪娱乐合作，将视线投向多智能体博弈游戏。作为新一代人工智能测试平台，《星际争霸2》向科研人员开放，用以对AI性能进行评估和优化。在与人类玩家对抗过程中，AI不断积累数据、深化学习。
随着游戏模式升级，人工智能训练场景从单一走向复杂，训练方式从粗放式走向精细化。在“2021游戏开发者大会”上，腾讯AILab首次展示了以“王者绝悟”[16]为代表的AI技术在丰富玩家体验、辅助游戏平衡性测试等方面的能力。作为AILab与王者荣耀合作研发的策略协作型AI，“王者绝悟”已成长为符合职业电竞水平的“完全体AI”，其更新换代主要基于《王者荣耀》所提供的开放算法平台。
当AI以玩家角色进入游戏中，能模拟玩家行为像人类一样分析、推理和决策，甚至模拟玩家间的互动以实现共同协作。游戏中沉淀下来的技术积累将游戏人工智能的应用范围扩展至智慧交通、工业制造、电力调度等更加复杂多变的现实场景中。
从游戏AI走向通用AI的过程中，游戏行业不断探索游戏AI情境化应用的路径。腾讯游戏学堂联合其公司START团队、RoboticsX实验室发起游戏驱动机器人加速智能学习项目，利用AI和游戏技术驱动多模态四足机器人RoboticsXMax加速智能学习。通过游戏中的智能体生成技术和实时物理模拟技术，让机器人动作更加真实、智能、适应复杂环境的变化，同时提升在虚拟环境中的训练效率。