“羊了个羊”背后的游戏引擎Cocos：这绝不是团队最高光的时刻
最近的一款微信小游戏“羊了个羊”把不少人虐得“死去活来”。
微信官方小程序数据显示，9 月 14 日有 2600 万用户参与了挑战，短时间内涌入的玩家过多导致游戏服务器两天崩了三次。
随后，公司紧急发布招聘启事，广泛吸纳“Go 服务器端开发工程师”和“CocosCreator 客户端开发工程师”，这表明该游戏底层基于 Cocos 引擎。
根据媒体爆料，该游戏背后的研发人员只有三个，三个人就能完整开发这样一款小游戏也让 Cocos 引擎再次吸引了业内的广泛关注。
当然，这绝不是 Cocos 引擎最高光的一次，毕竟曾一举推动中国手游市场崛起，众多现象级游戏《捕鱼达人》、《梦幻西游》、《开心消消乐》均基于 Cocos 引擎，而且还是国内首个支持任天堂 Switch 平台的 3D 商业引擎。
近日，InfoQ 有幸采访到了 Cocos CEO 林顺、引擎团队技术负责人凌华彬、XR 团队技术负责人王庆利，一起聊聊这款成立第一天就开源，支撑了众多现象级游戏的商业引擎，其背后的技术团队过去及现在都做了哪些思考。
“其实，我们在2011年引擎的最初版本，就足以支撑‘羊了个羊’这样一款游戏的运行”。
说这话的是凌华彬。多年前，他在法国开发 HTML5 应用时被推荐使用了 Cocos2d-html5 这样一款中国引擎，回国后就毫不犹豫地加入了 Cocos 团队。
这句话也没有夸大的成分。因为 2011 年前后，Cocos 引擎就支撑起了另一款现象级游戏——捕鱼达人的走红。
Cocos 引擎的前身是阿根廷人 Ricardo Quesada 在 2008 年推出的用于 iOS 平台的 Cocos2d-iPhone。2010 年，当时的王哲（Cocos创始人）和林顺在联通沃 Phone 操作系统团队，当时团队看到一个需求，有些开发者在开发了 iOS 游戏后，想要移植到安卓平台，但当时并没有好用的移动跨平台游戏引擎。他们选择加入 Cocos 社区，创建了跨平台的 Cocos2d-x 引擎分支，并开源了出来。
随着捕鱼达人的爆火及其开源的定位，Cocos2d-X 被越来越多的开发者熟知。
2015 年之前，Cocos 的主要特色是具备优秀的兼容性、跨平台、高性能、轻量化，并且当时非常具有远见地投资了安卓生态，大大降低了跨平台手机游戏的开发门槛，也催生了绝大多数中国当前的 Top 游戏公司，可以说促进了中国手游的崛起。在 2014 年的统计中，其在应用商店 Top 1000 的头部手游里占有率达到了 70%。
直到今天，其跨平台的特性依旧被开发者称赞不已。“羊了个羊”由于使用了 Cocos 进行开发，能够同时打包成不同平台的版本，包括原生 / 小游戏 /Web 端等，大大降低了开发不同平台版本的时间，使得其在继小游戏之后，可以迅速发布 APP 版本，目前 APP 版本在 TaTap 的预约已经突破 10 万。
在“羊了个羊”爆火之后，林顺也带着团队与对方交流过，这样一款现象级游戏的诞生与很多非技术的因素有关，因为早在这之前，Cocos 的官方线上商店中也出现过一款玩法与之相似的游戏，但就是没火。
Cocos 作为游戏引擎能做的就是提供一个好的技术保障，比如不同平台的加载性能和画面表现等。“羊了个羊”走红之后，与 Cocos Creator 直接合作的平台很快就看到了该游戏上架，没有直接合作的平台也在两三天内陆续上线，还出现了 3D 等各种版本，这都是引擎层设施成熟的表现。此外，Cocos 的商店中上线了大量与之相关的模版、设计、玩法等内容，“单纯从开发角度来看，未来开发同样一款游戏几个小时就可以搞定“，林顺在采访中表示。
如果 Cocos 的目标只是支撑几个现象级的游戏，或许技术迭代也就止步于十年前了。即便如此，好像也没有什么问题，2D 在今天依旧存在广阔的应用空间，但他们想做的是一款世界级的游戏引擎。
于是，整个团队开始探索 3D 化，这也让他们遇到了第一次低谷。
今年 7 月份，Cocos 宣布 Cocos Creator for Nintendo Switch 版本正式开放申请，Cocos 也成为国内首个支持任天堂 Switch 平台的 3D 商业引擎。
做 3D 引擎，这是 Cocos 过去数年的技术执念，而执念往往是需要历经艰难才可以达到的。
2015 年，顺风顺水惯了的 Cocos 第一次开始尝试 3D 化，想在 2D 的基础上去做 3D 引擎，然而两者的核心机制有根本性的不同，当时的引擎和编辑器设计还比较传统，技术上碰壁不少。雪上加霜的是，其竞争对手——跨平台游戏引擎 Unity 也正式开始大举进军移动市场。
整个团队迅速调整路线，进入第二阶段，尝试打造一个现代的编辑器，并于 2016 年推出了 Cocos Creator，引擎的架构也彻底更新成了数据驱动、组件式的现代架构。
在 Cocos Creator 的基础上，团队于 2017 年重新开始挑战 3D，将整个 3D 引擎底层从零开始重新搭建，2019 年发布了 3D 化的引擎分支，2021 年正式将 2D 和 3D 合并发布 Cocos Creator 3.0。最终经过五年的积累，才达到今天 Cocos Creator 3.6 的阶段——一个完全现代化的 3D 引擎。
在 Cocos 引擎团队看来，3.6 版本是十分重要的里程碑版本，相较于前一版进行了多个方面的大幅进化，比如：
性能优化：原生化，2D & 3D 性能的全面提升
渲染表现力提升：CSM 级联阴影、GGX 反射卷积图、Surface Shader 材质定制、各向异性光照
产品驱动开发：编辑器预览，粒子噪声图，动画嵌入播放器，多语言编辑器
3.6 版本中的 CSM 级联阴影演示
更多功能请访问：https://www.cocos.com/cocos-creator-3-6#10231
在这个过程中，最难的是“开着飞机换引擎”，重构面临的技术挑战巨大，不仅目标难度高，还需要保障切换顺畅，也就是在保证兼容性的基础上完成升级。此外，团队还需要把酷炫功能做到足够好用，比如编辑器预览功能在 3.1 版本中就做过，但因为体验不好关闭了，3.6 版本又进行了重新优化。
时间周期跨度最大的则是原生化。2021 年夏天，团队就开始讨论原生化的技术方案，做了三四种预案，针对不同的技术方向设置了不同的原生切分层级。随后的一年时间，团队开始了原生层的重写，进行了多个阶段和多个模块的重构，并且逐阶段进行大量的测试验证，原生层代码增加了两倍多。
然而到更上层的 2D 性能优化时，团队最先感受到的就是挫败感，因为性能出现了大幅度的倒退。团队又开始针对各种性能热点做大量的分析和验证，逐步提升到远超之前的性能表现。
“其实，也有一些重构的尝试最终以失败告终，没有进入到版本中。但我们相信引擎的研发就是充满挑战和失败的，但我们会不断尝试新的方式，持续迭代。”
在开发过程中，团队积极听取用户的反馈，比如接触到一位 3D MMO 的 CP 有很多更高级的需求，尤其是粒子、地形方面，团队临时调整了优先级，将这些需求排进去。同时为了更好地满足用户需求，引入了产品角色把控需求分析和解决方案设计，并且跟踪到实现的验收和交付，这种方式保障了实现的功能切实满足用户需求。
这些层面的优化不仅让 Cocos 引擎的性能大幅提升，并且给引擎带来了更高的天花板，在跨 Web 和 Native 两个层面都尽量用原生的方式来实现，Web 端使用 JS，Native 端使用 C++，预料到做好统一很困难，所以团队采用了渐进式的方式来实现。
至于为什么选择在这个时间点做这件事情，凌华彬在采访中表示，未来 Cocos 引擎会承载更多重度的游戏和元宇宙应用场景，比如开放世界、大地形、复杂的桌面级渲染管线。同时，Web 端也会开始使用 WebGPU，团队使用 Wasm 技术将原生的 WebGPU 管线编译到 Web 端运行，大大统一了 Web 和 Native 的渲染器实现，原生化是这一切的基石。
如此所说，我们是时候考虑元宇宙时代的到来，游戏引擎可以在其中做些什么事情了。
“游戏引擎是元宇宙时代重要的基础设施，而 XR 则是非常重要的入口”，林顺在采访中表示。
不久前，Cocos面向开发者推出了Cocos CreatorXR 社区版，在开发者社区引发了激烈讨论，有开发者表示终于等到了XR版本，也有的惊讶于Cocos在研究XR技术，甚至还有开发者当天就跑通了开发流程。在开发者社区经过一段时间的试用后，Cocos 上周发布了Cocos CreatorXR 正式版，并且还对首批试用企业提供技术对接。
采访中，王庆利表示，很多开发者会在意当前 XR 版本支持哪些设备，是否有预览功能以便能快速上手运行，目前该版本已支持包括 Rokid Air、Meta Quest2、Huawei VR Glass、Pico Neo3、Monado 等多个品牌的设备兼容适配，未来也会根据开发者的反馈进行更新。
如今， VR/AR 品牌全面开花，而各家均有各自的开发 SDK 和交互方式，对于开发者来说，适配各家设备是一项极其繁琐且耗时耗力的工作。Cocos 引擎的 " 一次开发跨平台部署 " 将大幅提高适配效率。
此外，Cocos CreatorXR 智能支持 GLES3、GLES2、Vulkan1.0、Vulkan1.1 等渲染后端，XR 应用启动时将根据打包选项采用当前设备适配的最佳图形 API；而基于 Web 端预览功能，开发者可以在 Web 端使用鼠标、键盘模拟头戴显示器、手柄控制器等组件，快速测试优化 XR 内容。
在刚刚结束的 2022 世界人工智能大会（WAIC）的现场，Cocos 基于现有的能力打造的线上版「元生无界」，让与会者初体验了元宇宙时代的参会方式。
「元生无界」大世界包含张江区域和临港区域，实现了虚拟角色创建、线上参会、空间互动、社交语聊等相关功能。根据会议门票指引，用户可前往会堂大厅中的会议室进行线上参会。进入大会议室入座后，可以切换沉浸视角、真实视角 (角色第一视角）进行观看。
XR 产业历经多年的发展，VR 已形成一定的内容生态，我们已经看到该技术在教育、游戏等方向的尝试，确实可以让开发者与设备正向跑起来。
但 AR 却几乎处于起步状态。如全球最火的 AR 游戏《Pokemon GO》，虽然收入已超过 60 亿美元，但用户并非为了 AR 买单，好在我们也看到了其在工业展览设计等领域的应用。
未来，Cocos 会与合作伙伴一起去为元宇宙的不同场景提供解决方案或者是模板，持续提升该领域内容的生产效率，提升整体的内容品质。
“我们希望可以做好元宇宙时代的国产基础设施，进而促进整个行业的发展。最终希望能够提供一个集策划、开发、打包等工具链一体化的云服务。”
而在元宇宙世界成型之前，Cocos 团队会先带着众多开发者及他们优秀的创意一起出海。
从落地第一天起，Cocos 引擎就选择开源，在全球范围内获得了广泛受众，并在无形中推动了整个手游行业的发展。
全球化的服务能力和开源氛围吸引了王庆利、凌华彬等一大批优秀工程师的加入，而这个决定在林顺看来是过去多年最正确的选择之一。
开源让 Cocos 足够中立，并得以站在更广阔的空间以全球化的视角看待自己所做的事情，虽然会带来额外的成本投入，毕竟海外市场与国内市场在研发运营和社区生态维护层面存在差异，但这也让整个团队的技术体系得以与世界接轨。
“这其实是一个很重要的选择，当然有些人觉得可能我并不想这么做，毕竟这不一定能让我获得最好的商业回报。”
通过开源，Cocos 引擎的代码获得了大量社区优秀技术专家的贡献，也让整个团队有机会接触到海外优秀的企业，并与之建立合作关系，这在 Cocos 的国际化方面起到了非常正向的作用。
如今，Cocos 带着更广大的开发者和他们优秀的想法一起出海。采访中，林顺表示，首先，Cocos 针对海外平台同样提供了跨平台部署的能力，这也是 Cocos 一直坚持的基础保障；其次，不同的针对开发者在做的不同内容，Cocos 可以提供很多本地化的服务，比如多语言插件，更好地将内容针对不同的平台做部署；最后，Cocos 与海外顶尖的技术企业保持着良好的合作关系，以 Google 为例，Cocos 和 Google 长期以来一直保持着密切的合作，特别是在全球化方面的支持。近期又在增强 Web 端服务方面达成了新的合作，针对用户在 Web 端的变现需求，Google 将官方制作服务于 Cocos 开发者的 Google AdSense 插件，届时开发者只需要简单勾选即可一键集成，体验到无缝连接的 Web 端变现服务。
v3.6 提供了内置的多语言工具 Localization Editor（L10n）示例
在编辑器内核层面，团队接下来会在资源管线、引擎容器、场景数据三个方向进行优化。
在技术层面，Cocos 依旧会将游戏作为主要方向，不断完善工具链及 3D 基础设施，以应对越来越高的自动化要求，并在此基础上联合合作伙伴提供更加完善的服务。
在生态层面，Cocos 今天已经从游戏引擎变成一款 3D 通用渲染引擎，生态不仅包含游戏，也包含车机、虚拟偶像、元宇宙等各种方向。除了服务好各行各业的不同诉求，Cocos 将针对不同行业及场景提供对应的解决方案，帮助大家更高效的进行内容创作。
在 XR 层面，团队的主要目标是让开发者更方便、低成本、高效地使用 XR；将元宇宙涉及的相关工具进行集合打通；在不同设备上的运行状态更加轻量化和低功耗。
“游戏引擎是基础设施，未来我们希望可以触达更广阔的行业，支持更多的开发者创作出无与伦比的精彩内容，这是我们永远期待且满怀热忱的事情。”
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