《戰神4》的風力&植被互動系統

《戰神4》中的風力以及植被（其實還有其他很多mesh）互動系統，對於渲染栩栩如生的世界，烘托戰鬥氣氛起到很好的作用。

戰神4在GDC19上的分享，一方面展現了3A且完備的品質，一方面也分享了非常系統化的方案，學習起來非常享受，：）

先看下風力的互動品質：

https://www.bilibili.com/video/av60091567

這個flowmap的雲也很酷

https://www.bilibili.com/video/av60092549

技術overall mindmap



風力表達




有一個wind volume的概念，存在3d貼圖中，力會擴散和消散，使用多張3d texture來擴散即可。

圖中頂端部分就是風力的視覺表達。

noise

好的noise對於風力表達至關重要，首先是大家比較常用的fractal noise function:


但是不同的風力和狀態，如何去混合不同的noise，gow的方法是：

logarithmic binning


按照log的方式分級noise，然後每一級的取樣是混合覆蓋的多張noise sample，

比如1.3到1.5變化的時候，變化的混合factor，也就是固定sample，變化factor，這樣能獲得一個穩定變化的noise。

另外就是noise loop


在loop的時候，使用blend的方式讓過渡smooth，並且因為是smooth的過渡，所以可以讓sample更加的random，這樣也避免了loop的情況。

mesh的互動引數和種類

這一塊具體做的時候，細節上難度還好，就是能恰到好處的歸納出需要的引數會是一個迭代較長時間的過程，這裡列下：


然後可互動的也包括fur，hair，鬍子；

布料嘗試了最後沒上（種種原因）。

mesh互動演算法

使用pivot based的做法：

在vertex color上存好要繞著那個pivot來做力的react

額外的可以定義mesh的物理屬性甚至一些collision資訊等等。

類似其實NaughtyDog的頭髮說的更加詳細一些。

植被的cluster cards

這裡其實已經超出本文講的風力互動了，不過作者也提了，確實不錯。



這裡我們可以看到中間的純3d模型和右邊的基於cards的做法品質上差不多，但是面數幾乎差兩個數量級。

這裡就是一套自己開發的工具，來生成這個cluster cards。


使用若干個plane，然後樹相當於壓扁投射到這個plane，然後給這個plane打分，如果它能capture到儘可能多的樹的部分，且樹的三角形扭曲變化的最小，那麼這就是一個好的plane，會被保留。

然後把樹往這個card上渲染就可以獲得texture。


黑邊處理

可以使用blur或者mip來擴充套件邊緣，放置sample貼圖時候因為使用linear filter而sample到黑邊。

gow的建議是使用mipmap資訊來擴充套件，速度上好很多。


[這裡補充評論區Avatar Ye提供八卦，ubisoft farcry製作中，植被的mipmap也是美術手改，來達到牛逼效果，(個人評價，的確遊戲開發裡蠻力也是一種巧）]

reference

Interactive Wind and Vegetation in‘God of War’

Wind Simulation in‘God of War’

作者：安柏霖
專欄地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/74570626