如何突破瓶頸又釋放工作量？ 深度剖析《閃耀暖暖》從2D到3D的美術開發過程

12月5日，在FBEC 2019大會的“Unity製作人專場”，疊紙遊戲美術總監柳叢帶來了“《閃耀暖暖》從2D到3D的進化與創造之路”的分享。《閃耀暖暖》一經公佈，就憑藉超高水準、超精細的3D畫風吸引業界及玩家的高度關注。在這次大會上，柳叢從整體畫風、細節表現和技術革新這三方面為我們揭開這款遊戲背後的美術開發過程。


以下為整理的分享實錄：

暖暖這個形象大家應該都比較熟悉了，最早她是以2D形象進入大家視野，我們在《閃耀暖暖》這一代對她進行了3D化，最早使用的是Unity 5.6版本，去年把版本升級到了unity 2018。《閃耀暖暖》是暖暖系列的第四代產品，也是我們公司的首款3D遊戲，從2016年開始研發，歷時三年。


開發初期我們嘗試過其他的方式，比如2D風格。我們第一階段嘗試時是希望角色的展現可以更自由，玩家可以旋轉角色來觀察服裝，而2D的方式沒有實現我們想要的效果。

後來發現3D是一個突破口，所以最終我們嘗試用3D進行服裝的展示。嘗試3D時我們也嘗試過卡通渲染的方式，但出來的效果也不是我們想要的，所以後面我們一直在優化3D風格。

今天我主要為大家分享下《閃耀暖暖》如何從2D到3D的開發經驗，會從以下三點來為大家分享：整體畫面、細節表現和技術革新。

整體畫面

首先整體畫面，我會從鏡頭和燈光的開發過程，來為大家分享一些經驗。

1）鏡頭與畫面

早期我們在開發鏡頭的時候也遇到過瓶頸，就是在選擇鏡頭藍本的時候。大家知道《閃耀暖暖》是個豎屏遊戲，而且也是一個終極版的選人介面，所以我們找了很多遊戲的選人介面來參考，但是大部分遊戲對我們來說沒有借鑑價值，因為很多遊戲都是橫屏的。

但是我們調整了下思路，換個領域，並帶著全身、半身、面部、好看這四個問題去尋求方案。很快就分析出了方向，我們發現雜誌和人物海報都可以滿足上面這四個要求，所以我找到了攝影的朋友，瞭解拍攝這些素材時會用到的技巧，很快就從這些經驗中提取到了很多有價值的東西。

鏡頭比較關注兩個點，一個是對焦點，一個是FOV。


全身的鏡頭，FOV在25°到30°之間。半身的鏡頭，FOV大概是22°到25°之間。面部的效果，FOV大概是18°到20°之間。

2）燈光與畫面

我們最早使用5.6引擎版本的時候只有兩盞燈可以使用，當時在豐富燈光的問題上卡了很久，之前也考慮過用天空盒的方式來豐富渲染的效果，但是這樣做可控性很低，如果想讓2D人員輔助來調整效果就很難，他們無法理解天空盒的方式。

後面我們的解決思路是沿著球的縱向進行擺放LightProbe的取樣點，點的密度可以進行調整，如果希望面部光照更豐富的話，就可以在面部擺放得密集點。最後我們會把所有的資訊都烘焙到這些LightProbe球上，這樣我們就可以得到一個光照很豐富的效果了，而且成本也不會很高。


開發光照的過程還有一個很頭疼的問提，就是漏光。最早我們解決這個問題的思路是用一張AO貼圖來做遮蔽，但是我們的製作方法幾乎已經把貼圖取樣數用滿了，所以要用貼圖做這件事情的話就變得很奢侈了。


最後想了一個辦法，就是把AO貼圖轉換成頂點色，這樣漏光情況也得到了比較大的改善，且效能消耗也不大。《閃耀暖暖》的角色設計是比較複雜的，一漏光的話，很多地方都會出現漏光的問提，相比其他遊戲漏光更嚴重。

細節表現

細節方面，我從貼圖、紋理、材質和物理上跟大家做一些分享。

1）貼圖

我們用了多層UV的高精度貼圖，優點是精度更高，記憶體佔有小，包體也更小。缺點也很明顯，渲染消耗增加了，貼圖取樣數達到了上限，圖案的設計需要前期2D和3D就要做好規劃，這樣才能保證3D能夠實現。


我們的製作過程非常繁瑣，製作方法也很自由，但是過於自由也是一個很頭痛的問題。由於早期沒有嚴格要求，所以我們模型製作人員就會比較隨意的進行調配，導致每做出來的一個東西標準都是不一樣的，所以過於自由在這方面，反而是一個很大的問題。

這是遊戲中一款裙子的效果，大家仔細看上面的花紋，並不是tiling的效果，是有一定的隨機變化的，上面的花紋我們是通過UV進行拼接的，大家可以看一下這個裙子的UV，非常的複雜凌亂，但是這樣才能得到我們想要的效果。


簡單介紹一下製作的流程，先是底色，然後增加布紋、或者花紋，有時候我們也會用兩層UV同時來製作圖案的效果，最後會加一些層次變化。

這套是遊戲中花紋比較複雜的衣服，整個角色模型我們可以放大到這個精度去觀察。


2）紋理

下面我重點講一下紋理的開發思路，素材資料我們可以從生活和網路上來進行蒐集，比如有時候跟家人逛街的時候，他們在挑選衣服，我會去拍一些衣服的紋理，得到素材以後我們就需要進行資訊提取。


資訊整理完後，我感覺編制方式是組成紋理的重要部分，編制方式的不同，直接影響著紋理的效果。

接下來我們就要考慮落地的事情，我最開始是用高模來製作紋理，效果確實很不錯，但是後期修改是非常大問題，高模後期修改成本很大，特別是如果換人的話，會增加成倍的工作量，持續修改的成本也很大，比如我想再繼續細化的話，比如要怎麼一些線頭的效果，這個的製作成本就比較高。


紋理製作這一塊後期我們也進行了優化，我們使用substance designer這個軟體快速的搭建紋理的效果，它是一款程式化紋理編輯軟體，修改的話只需要對每個節點的屬性、或者增加一些特別屬性的節點進行修改，成本很低。

這是一個簡單的範例，這幾個簡單節點很快就可以得到一個編制的效果，大概只要不到10分鐘，如果用高模的話，可能需要一個小時，因為還要烘焙，這裡只要把節點連好以後，就可以直接出我們需要的四張圖的紋理。


然後這是一個簡單的組合方式，我們會先製作一個基礎的編制效果，然後再增加一些隨機變化，比如像布料使用久了會有地方被磨損，最後我們加一些細節，這裡我增加的編織物上面的線頭，這幾個是完成的紋理的渲染效果。



紋理的檢查和驗證也是非常重要的，紋理的測試環境選擇也很重要，這是我當時做紋理驗證的時候做的素材，就放了一塊布料在地上，其實最終我觀察的時候只取了這一小塊地方去觀察。

觀察角度需要具備近景、中景和遠景不同的紋理效果，遊戲一定要考慮這三點。


紋理也是有各個朝向的，一件衣服上，袖子和身體部分的衣服的紋理朝向肯定是不一樣的，如果有多個紋理朝向的話，就可以觀察到多方面材質的可能性，也可以保證材質的全面性，我們也會觀察黑白灰情況下的效果，還有粗糙的紋理和光滑的紋理的效果。


3）材質編輯

接下來講一下我們早期材質編輯的思路。我們早期的思路叫ABCD組合法，任意組合可以得到11種變化可能性，但是每個字母都有5個變種的話，可以得到625種變化可能性。


這是我們開發的材質編輯工具，這樣就可以進行多種的材質組合和材質變化，有了這個材質編輯工具，我們可以得到非常多的材質種類。



4）物理

接下來給大家分享下我們物理系統開發過程種的一些經驗。

先看下我們引擎當中物理編輯的一個過程，物理製作過程當中常規的一些方法大家都很清楚，我今天主要分享下膠囊體、碰撞體和彈簧這三個功能的改變。

膠囊體方面我們做了調整，我們的膠囊體可以分別改變兩端的大小，這樣可以更貼合人體。


我們使用的碰撞體是虛擬的碰撞體，生成的方式是基於骨骼和頂點中間值，生產的一個虛擬的模型碰撞體，它的密度是根據骨骼的密度來判斷的。

為什麼這樣做呢？我們考慮的是工作量的釋放，通過引擎來實現的話，美術可以節省很達工作量。比如做一個碰撞體之後需要繫結，再匯入引擎裡面，看上去不起眼的工作量，但是如果你有300套衣服的時候它就是一個非常大的工作量了，這麼做增加的成本也不是很大，所以價效比非常高，也是比較科學的開發流程。

這個是頭髮的骨骼，沒有彈簧體的頭髮運動起來的話就會散亂的甩動，四處亂飛，然後我們對橫向相鄰的骨骼增加了彈簧體，對骨骼之間進行了約束，頭髮動起來效果就會自然很多。


技術革新

下面給大家講一下我們疊紙遊戲在技術上的一些革新。裝置解放產能，比如手持掃描、陣列掃描、紋理掃描和動捕、面捕。

3D掃描技術最早源於工業行業，服務於各類工業開發，比如逆向工程等等，遊戲行業也開始被越來越多的人關注。3D掃描的優點是還原真實，並且還能提高產出，投入製作後高模的製作效率提升700%，不僅提高了製作效率，也降低了反饋成本。

這是我們的動捕場地和掃描裝置，陣列掃描我們主要是用來製作表情blendshapes。


紋理掃描，裝置目前還在自行搭建狀態，主要用於來搭建公司級材質庫。

動捕的話，目前我們有遊戲專案和非遊戲專案，它在動畫方面的產出有非常可觀的提升。

我就介紹到這裡了，謝謝大家。


來源：遊戲陀螺
原地址：https://mp.weixin.qq.com/s/LQ6JXs73LFokmDMkAFnxxw