3D遊戲的照明設計理論（二）：正式的照明設計方法，用燈光作為深度

從理論上講，這就是我們通常在遊戲和遊戲世界中使用照明的方式。第2部分的內容是關於燈光和其功能的，主要用於關卡設計。

在第1部分中，我們討論了不同的光源對觀察者有何不同的含義，並且這些含義在文化上得到了建構。今天在紐約市，一個古董愛迪生燈泡暗示著資產階級的時髦消費，但50年前它可能只是古怪的，而150年前它卻是令人興奮的現象學上的新穎性。

但是人們很少像你自己的臥室那樣以這種方式智慧化照明。在日常的中產階級西方生活中，您通常不會為存在的電力困擾而煩惱，只需輕按一下電燈開關即可。在熟悉的地方，我們將光作為一種資源或工具，並將其視為理所當然。我們與燈光的日常關係中，有很多都與它的功能以及它能夠做什麼有關。


用於特定目的的照明稱為任務照明（功能照明，會專門開一篇文章），與僅僅是裝飾照明或裝飾照明相反。我的想法是，這並不是要建立一個確定哪些燈是什麼的剛性二進位制檔案，而是要讓您想象一下特定的燈可以讓您完成哪些特定任務。許多燈都可以是實用的和裝飾性的-例如，餐廳桌上閃爍的蠟燭在情緒上暗淡而浪漫，但這也可以幫助您識別不同的桌子並檢視食物。

在遊戲中，我們關注的是使玩家對世界可讀（或選擇不可讀），以幫助他們在空間中導航和尋路，以及辨別不同的遊戲物件。我們還想向玩家保證，世界的建立是出於某種意圖，而他們並沒有在浪費時間和/或金錢。

現在，讓我們嘗試更正式地去考慮光線。光線如何使我們更輕鬆地閱讀遊戲？常見的模式有哪些？


在3D遊戲中，光線為我們提供了至關重要的深度線索，並允許我們讀取物體的表面。如果沒有照明，則每平方英寸的物件看起來都具有相同的“值”，該值使整個形狀變平並強調其輪廓而不是其表面。

有時這種平坦度可以簡化場景並使其易於閱讀，或者有時我們想欺騙玩家，但這在很多時候會分散注意力，使玩家無法理解他們所看到的事物，與您的遊戲互動-並且由於我們試圖在平面2D螢幕上描繪3D物件，因此我們經常需要可以獲得的所有深度提示。

檢視下面的圓形，並看看僅依靠觀察輪廓的如何，意味著它們會對你說謊：


（同樣，騙來的選手或觀眾是偉大的，如果你有這樣做的目的……但漫無目的的撒謊只是一些廢話。）

在“富布賴特”，或者當遊戲引擎渲染模型熄滅在預設的100％亮度，很難說出圓柱體和球體之間的區別。為了幫助將3D深度讀取到2D影像中，我們需要使用紋理，霧氣，靠近我們或遠離我們的類似物體-我們需要空間背景。

燈光是建立此上下文的主要工具。有了光，我們可以讀取輪廓和網格的表面法線 -給定3D曲面指向的方向，無論是凹面/凸面，圓形還是平面等。

閱讀和理解物體的表面對於玩3D遊戲通常非常重要。這個山坡太陡而不能攀登，我應該去這裡嗎？如果我投擲手榴彈，它會以哪種方式滾落，以及擊發射速度有多快？它到房間頂部或底部到底有多遠，我可以安全地跳上跳下嗎？這類照明中有很多與路標有關，以幫助玩家理解周圍的環境。


請注意，吊頂處的聚光燈聚焦在地板上，牆壁相對較暗-這有助於強調有毒汙泥產生的霓虹綠色飛濺，這是貫穿本章的整個過程的重要危害之處。它還建立了視覺等級;房間的底部比房間的頂部重要得多。（一個批評：天花板邊緣的隱藏燈帶是懶惰的，沒有思想的，對我來說並不覺得工業化。如果他們想將金屬天花板與混凝土外殼隔離開來，他們應該使用幾何形狀來做到這一點。已經有修剪了！就目前而言，它只是一個幾乎沒有任何理由而分開的平面。）譯者注：也就是說在頂部的天花板與牆壁銜接之處，過於規整從而導致缺乏有效的過渡手段，去銜接兩種不同的紋理與模型。

在左邊，這個房間的出口被明顯照亮，所以我們知道我們要去的地方，並且不要停留太久。（NPC還射擊了怪物的透露，並佔據了那個出口。Valve確實希望你跟隨。）照亮空間的最簡單方法是照亮每個關鍵遊戲物件/能力，並確保玩家可以看到他們想要的位置。走。如果有什麼不重要的事情，那就不要打擾它了。

``殘渣處理''一章的重點是在工業環境中低戰鬥力的平臺化和武器庫存的積累，以重新使用Blast Pit的筒倉藝術品資產-重點不是在陰影中摸索或進行精心製作的故事事件，當NPC說話時，您被鎖在一個房間裡。合適的是，照明非常實用且實用，你不會


在《半條命2》（d3_c17_03.bsp）的場景中，除了霓虹藍綠色的組合式聚光燈，橙色的大火散發出濃煙，以及友方的NPC向附近的敵人射擊之外，大多數院子處於陰影中。蝙蝠俠，我想知道我們應該去哪裡？

關於遊戲照明的傳統想法是，它要在強大的平面圖上作裝飾，但我認為照明是如此的強大，以至於也可以彌補不清晰的平面圖。從技術上講，這只是一個漫長的房間，以視野盲點結尾。這是Brendon Chung在GDC 2015的尋路演講中提到的教科書尋路問題。在等值和平面照明的情況下，如上面的全亮框所示，您將看不到任何東西。但是，如果在拐角處放一盞燈，那麼我們可以輕鬆地辨別拐角處。Valve始終如一地使用Combine聚光燈，甚至可以讓玩家根據其強度和衰減估計盲光源的距離。

此處的關鍵字是“對比”，介於陰影和非陰影之間，介於靜態照明和閃爍照明之間-藍色和橙色的互補色，在色輪上彼此相對，並且有助於彼此強調。


大師是如何不去點亮遊戲的畫面？注意blorange，到處都充斥著燈光以此來為場景偷懶，等等。

請注意，這類規則和準則很容易被濫用，因此實際上經常會被各種濫用。藍橙色（或稱“橙色”）是CG和視訊遊戲中的惰性標記。（視訊遊戲通常會避免在西方/聖誕節時出現紅色/紅色盲的情況下產生怪異的聖誕節內涵，從而避免使用紅綠色的對比度。）

類似地，“跟隨閃爍的燈光”或“跟隨永久燃燒的垃圾大火”或“跟隨紅色發光的燈光事物”僅與“跟隨這個巨大的發光箭頭”或“跟隨單詞跟隨”僅一步之遙。這些不是探索世界的新穎方法也不是令人信服的方法。

不要誤會我的意思。我是粘性和無味的忠實粉絲。

……除非我一遍又一遍地看到同樣的無味。


這些有關照明空間的想法也適用於照明角色及其遊戲玩法。NPC朝哪個方向看？它的頭在哪裡，所以我可以爆頭他嗎？即使我們在黑暗中，我該如何拍攝？最懶惰的解決方案是使事物發光並增加許多顏色對比。

當然，現在我們會注意到這件事，但是要因此花費多少呢？

當我們過於關注照明的功能方面時。並盲目地應用指導原則，結果往往是工具性的，情感空洞的，並且基本上是沒有技巧的。這是任何藝術規則制定的危險-假定在什麼情況下有效的方法將在另一情況下完美地工作併產生相似的結果。


例如，玩家並不總是趨向於光明。

小偷1，一個關於躲在陰影下的第一人稱隱形遊戲，會讓你害怕光線。在這裡，光線使您容易受到敵對NPC的發現-它不僅表示危險，它本身也是一種危險。邁向光源的每一步都是冒險的。《小偷》中的大部分遊戲玩法都包括擠藏在黑暗中，焦急地從安全距離觀看光線充足的門口，想知道是否有辦法讓你四處躲避並完全避開該光線充足的區域。在這個遊戲中，我們傾向於陰影。

在隱形遊戲中，或更廣泛地說，在避免直接衝突和對抗的遊戲中，其照明工作與戰鬥和槍戰遊戲上有很大的不同。如果要設計功能照明，則應知道該功能實際上是什麼。


此外，不良的可讀性並不總是不好的。

在Thief 1的“刺客”的關卡中，Looking Glass Studios故意使用凸起的盲角，迫使您後退，並更多地依賴NPC的腳步聲。這個裝置的目的是視覺上不可讀，因此讓你所感到恐慌，因為它在你應該遵循的NPC後面停留太久了。與其跟隨隨意的垃圾桶的火光，紅色的燈籠光或（ugh）bl-orange聚光燈下的麵包屑的痕跡，不如跟隨一個看不見的心理抽象，所有這些他媽的光真的是無益的沒有用處的，廢物用光。

這是該關卡中最亮眼的時刻之一，它依賴於有目的，近乎極限的混亂和不確定性。如果遊戲如此作為挑戰的話，那麼為什麼不直接提升感知方面的挑戰呢？


在設計師唐納德·諾曼（Donald Norman）選擇它之前，“負擔”的概念來自生態心理學，詹姆士·吉布森（James Gibson）將其定義為“ [環境]提供動物的能力，無論其好壞。” 在這裡，可承受能力是一種嚴重依賴於上下文的關係，它不是內部化良好設計的通用定律的問題，因為你可能會相信一些善意卻有缺陷的設計聖經。有關這種設計和供應的生態心理學方法的更多資訊，尤其是與遊戲有關的生態心理學方法，請參閱Jonas Linderoth在2011年發表的DIGRA論文“超越數字鴻溝：一種生態的遊戲玩法”

正式的照明方法可以幫助我們考慮使用照明的方式，但請記住，形式並不遵循功能。相反，形式遵循世界觀。圍繞遊戲美學的許多正統觀念都假定某種功能，某種玩家和某種型別的遊戲。這就是為什麼本系列的第1部分從概念上開始的原因-如果你對不同的人看不清自己的事情，那麼即使是世界上所有的blorange出口聚光燈也無法挽救您。


相關閱讀：
3D遊戲的照明設計理論（一）：光源和固定裝置
3D遊戲的照明設計理論（二）：正式的照明設計方法，用燈光作為深度
3D遊戲的照明設計理論（三）：三點照明法的異端與誤區


作者：Katana
專欄地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/87995955