【任天堂】构建通用大规模计算资源平台,在《塞尔达传说:王国之泪》开发中展现了价值
Posyol
编辑于 2026年07月11日 18:24
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构建大规模计算资源平台

铃木先生 - 开发推进部 / 2006年入职

2006年作为「理工类」人才入职任天堂。

在担任游戏开发部门的IT负责人后,进入业务范围统管全公司的IT部门,负责开发用途IT基础设施领域。

持续扩展的大规模计算资源平台

高密度服务器机架持续增加中

实现游戏开发者的理想

在游戏开发中,需要进行大量的计算处理,例如将程序代码转换为计算机可执行形式的编译(Build),以及为游戏构建影像和CG的渲染等。提供能够高效处理这些任务的环境,是开发用途IT基础设施所面临的最重要课题。我所在的部门,正是利用游戏开发所需的服务器、存储、网络等技术要素,致力于构建基础设施平台。在这个过程中,我们始终优先将两大原则置于首位:「不让开发者被迫妥协」与「助力开发者专注创作」。为此,我们注重日常交流,营造轻松畅谈的氛围,确保开发者们能毫无顾虑地提出任何需求。

在日常的沟通中,我们发现了一个问题:随着游戏开发规模的扩大,用于计算处理的大量专用计算机等设备的维护管理,耗费了巨大的时间和精力。在开发现场,为了进行复杂的计算处理,有数百台专用计算机在运行。开发者们除了本职工作外,还要忙于处理这些专用计算机的维护管理和故障应对。

为了改变这一状况,我们决定构建一个独特的大规模计算资源平台,用以替代数百台专用计算机。目标是让开发者仅凭简单操作,就能够按需、自主、轻松地创建和重建大量虚拟计算机。然而,由于规模庞大,我们需要进行全栈式的考量:从准备容纳硬件设备的机房设施规划,到开发者直接操作的使用性Web用户界面(Web UI),乃至整体体验,都需要深思熟虑。这是我近20年在任天堂担任IT工作以来,也未曾有先例的项目。

虚拟计算机通常存在性能不如物理计算机的问题。但为了游戏开发效率,必须避免虚拟计算机的性能成为瓶颈。因此,我们选择的方法是:在现有机制基础上进行独特的定制化,构建最适合任天堂游戏开发的计算资源提供平台。但是,从物理层采购到软硬件的选型和定制,再到UI的实现,由于是全栈式构建,需要跨越的障碍数不胜数。为了打造游戏开发的理想环境,必须最大程度满足开发者的需求:交付周期要尽可能短、资源量供给要充足、具备所需的功能和扩展性。

为此,我们进行了持续技术验证和功能实现,并与相关部门协商推进系统的构建。当然,对于实在难以实现的需求,也需要与开发者协商找到折中方案,这也是项艰巨的任务。此外,为了让开发者能轻松创建和重建虚拟计算机而设计的Web UI和机制,也是从零开始摸索,经过大量反复试错才最终完成。跨越了这重重障碍后,我们最终成功实现了接近物理计算机易用性的虚拟计算机环境。

以IT基础设施之力支撑自由创意

这个大规模计算资源平台真正展现其价值,是在《塞尔达传说:王国之泪》的开发过程中。由于能够使用大量的虚拟计算机,使得在《塞尔达传说:王国之泪》中投入的计算能力达到了前作《塞尔达传说:旷野之息》的十几倍。这为游戏开发者反复进行原型测试(Demo)、充分发挥创意追求游戏乐趣,提供了完善的开发环境。成果尤其显著地体现在游戏内的地形和地表计算处理,以及名为「余料建造」的功能开发上——该功能允许将不同素材组合到装备上创造出新武器。「余料建造」存在超过12万种组合的组合模式,如何实现每个组合的图像和名称检查,成为了热议话题。实际上,如此庞大的工作量靠人工处理是不现实的。正因为开发者能够在所需要时,按需轻松使用计算资源,才使得自动化检查成为可能,从而实现了这项功能规格。可以说,正是得益于这种处理能力,才促成了《王国之泪》的开发。

此后,其它游戏项目也采用了基于虚拟计算机的开发环境。到了如今,大规模计算资源平台已成为任天堂游戏开发不可或缺的IT基础设施。

这个前所未有的项目,绝非仅凭部门之力就能完成,离不开众多人员的协作。从电源、空调等电力、散热设备的引入与维护管理,到软件和UI的设计,我们致力于全栈式地构建开发环境。正因为是全栈式推进,才能优先考虑游戏开发,做出灵活且约束更少的选择。能够自主研发并深入钻研支撑开发的技术,正是作为任天堂工程师的独特魅力所在。

我深感工作的价值在于:通过自研技术突破,让开发者们专注于创造,并最终为玩家们提供令人兴奋的产品。

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开发基础设施团队的「数据收集分析」系统

廣瀬賢一 - 开发推进部 / 2018年入职

2018年作为「理工类」人才入职任天堂。

负责支持游戏开发的基础设施建设。

CEDEC2024《王国之泪》音效团队的革新:通过「动态规格书」实现的扁平化开发体系

广濑贤一先生的游戏开发基础设施团队也有「准备的准备」。具体来说,就是支持图片公告板等服务的系统。

游戏开发中会出现许多问题和新的需求,游戏开发基础设施团队希望能满足这些需求,提高便利性和效率,但直接解决这些问题有时会感到力不从心。因此,他们决定创建一个让开发者可以自由发明的系统,就像《王国之泪》一样。

其中之一是「数据收集分析」系统。这是应工程师「想分析错误内容」的请求而准备的系统,开发机输出的错误信息可以发布,常见错误可以列表显示,错误情况可以可视化。

该系统不仅限于错误信息,因此在各个地方得到了应用。进度管理人员可以输入任务进度信息,进行项目进度分析和任务完成时间预测;优化负责人可以输入海拉鲁各地的负载数据,制作热力图。这样,各负责人开发了新的使用方法,使用范围也在扩大。

广濑贤一先生认为,制作对项目有用的东西非常困难。否则容易走向自以为是的方向或规格,因此尽早投入实际使用,边获取反馈边完善是有效的。

在这种情况下,成长起来的服务之一是「开发机云」。这是一个可以从预先准备好的开发机中立即使用所需数量的系统,同时提供控制开发机的环境。

以前,当有「需要开发机」的需求时,不仅要准备开发机,还要准备控制用的PC,进行布线和初始设置……这些都很麻烦。但通过「开发机云」,只需通过Web浏览器即可立即办理使用手续。

如前所述,图片公告板不仅用于「余料建造」,还用于各种用途,而「开发机云」对此大有帮助。这个系统不仅在《王国之泪》项目团队中使用,还在其它项目团队中也得到了使用,只需按一下「交接」按钮即可顺利进行。以前物理准备时,返还也是一项繁琐的工作,但现在不再需要, 因未充分使用而被搁置的开发机也减少了。

在会议的最后,藤林秀麿先生再次登台,提到「余料建造」团队和游戏开发基础设施团队都有「准备的准备」,并总结道:「今天所讲的内容并不是「余料建造」完成的全部,但希望这些有效的方法、基础设施的概念和运用方法能对大家有所帮助。」 

CEDEC2024【《王国之泪》音效团队的革新:通过「动态规格书」实现的扁平化开发体系】​

旨在更快地运转开发周期

富泽先生 技术开发部/2010年入职 2010年通过「理工科(软件类)」招聘加入任天堂。 曾参与Wii U GamePad及amiibo系统开发,在Nintendo Switch项目中负责控制器与NFC(近场通信)技术研发,现专注于游戏开发支持系统及工具链构建。

PC与开发机的桥梁搭建

在常规游戏开发中,开发者通常使用PC进行操作。然而PC并未配备类似Nintendo Switch的Joy-Con控制器(内含加速度传感器等组件),因此无法直接验证游戏操作手感。这就需要将PC端开发的游戏程序传输至Nintendo Switch开发机,进行运行测试及操作手感的反馈验证。此时需通过数据线连接开发机与PC,实现双向数据传输。

身为软件工程师的我,作为系统开发团队成员,正致力于构建PC与开发机间传递各种数据的数据桥梁。虽然说起来只是「桥接」,但实际上并非易事。原因在于,PC与开发机基于截然不同的系统架构运行,其程序执行规则与运行机制存在根本差异。要实现高效游戏开发,必须确保双端无缝协同。唯有深入理解双方操作系统(OS)底层逻辑,方能精准完成数据传输。当系统能够按照预期顺利运行之时,那种成就感是难以言喻的。

此外,Nintendo Switch游戏的数据量通常非常庞大。如果每次在开发机上确认时,都需要将这些数据全部传输到开发机,那么开发者的等待时间就会大幅变长,进而严重影响游戏开发的效率。这是关乎整个游戏开发的关键课题。因此,这促使我们开发了「增量传输功能」,即每次在开发机上确认时,仅向开发机输送必要数据模块,从而显著缩短验证周期。实践证明,该方案有效加速了开发迭代的进程。

助力游戏开发者

在游戏开发现场,新的课题和要求总是层出不穷,因此这套系统每天都在持续更新。我们保持着能够直接联系开发者的状态,力求在需求提出后,能够快速响应和交付修正方案。这种敏捷响应的背后,离不开与开发团队建立的深度协作机制。这种与游戏开发者近距离协作的工作模式,本身也有助于更快地推进开发周期。

另外,在这套连接PC与开发机的系统中,不仅能将开发机运行的画面与音频实时投射至PC屏幕,更支持通过PC直接操控游戏进程。所有画面、声音及操作数据均可记录保存于PC端。开发者反馈称,该功能极大地提升了调试效率:既能录制故障发生时的现场画面,又能通过预设操作序列实现自动化测试的验证。

说起来,我学生时代也曾出于兴趣做过游戏。当时,不仅做游戏本身,也制作过一些用于游戏开发的简易工具。还记得曾有实际使用过那些工具的人向我表示感谢,表示“这份工具让做游戏变得轻松多了”时,那份喜悦至今难以忘怀。如今的工作,正与我「希望助力游戏开发者」的理想相契合,对此我感到十分满足。

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任天堂プラットフォーム向け汎用ゲームサーバー https://youtu.be/HN5yDW-Vi8A?si=yRtrHz2_XQK0hfGH