主視角遊戲下的槍械建模設計（上）

這篇文章是朋友王苫吉翻譯,原文來自於波蘭的一名3D藝術家Michał Kubas，王苫吉現就讀於美國，感謝感謝。放幾張他的作品：

原譯文：https://www.artstation.com/beatsoybean




這篇文章是我前幾天看到的，太長了，我怕翻譯壞了影響大家學習，所以特意找到朋友幫忙，這篇文章包括太多太多的細節，其實更好的能吧大家帶入到真實的遊戲製作中來，而不是僅僅的做一個模型，字有點多，但是希望大家用心讀完，我覺得你肯定會大開眼界的，或者能夠改正些你不正確的流程，包括對於公司專案開發流程也是有很大的幫助，很多時候我不想只放些圖片，我知道大家都喜歡，但還是想真真正正的學點東西。


此文獻給那些真正愛遊戲製作的朋友！同時求一個幫忙，我有一篇長長的俄文 關於遊戲製作的文章，求個幫忙，誰有興趣幫忙翻一下，跪謝了！


序言

現在只要搜尋遊戲有關的網頁，你就能看到很多關於武器的話題。有些人想做個物件放到作品集，最後只得到一個技巧不入門的圖片。非常不幸的是，他們把武器當作環境一樣來處理，這樣的後果是，一把看起來像是步槍的東西只能掛在牆上供人觀賞。

我第一次開始接觸到武器建模是我參與Deadfall Adventures的時候（2013年的遊戲,THQ發行,譯註）。這時我已經入門建模，然而我不知道什麼是給主視角人稱遊戲建模是個啥概念，所以我也不太清楚該幹啥。因此我也成功的踩了所有的雷區。不過好事是，事情隨著我做專案的時間/接觸的模型數量也開始明朗了起來。


這整篇文章是為了探討主視角遊戲下的各種建模問題。當我在撰寫的時候我儘可能的回想我過去幾年在做主視角模型建模時遇到的問題。這篇文章總結了所有我曾經寫過的重要問題的解決方案以及一些我可能還沒遇到的問題。所以這是一篇進階向的指南。我不會去探討一些技術上的問題，也不會去解釋一些基本術語。這篇文章會詳細覆蓋整個建模的過程，從調查尺寸，比例到所有的細節。同時也會涵蓋低模建立，UV貼圖以及貼圖烘焙。分篇章節還有深入介紹關於如何在畫幅裡擺放物件。關於武器設計也是一樣分章節深入介紹。不過我的重點是在實現現實型號（如何更加精確的把現實型號轉換到遊戲裡並且表現出來）。就我個人的目的來說，所有討論的話題都是圍繞視覺效果的呈現與表達展開。不過，為了建立正確的遊戲武器模型，你必須知道你需要注意的那些要求。所以有幾個特殊的案例是針對主視角射擊類遊戲的遊戲機制來展開。

在The Art of Color裡， Johannes Itten寫道：

主義和理論最適合一些簡單情況。遇到複雜問題，相信直覺。

我認為從經驗裡學到的知識比所有現有成套的條例與竅門更有價值。不過一邊做一邊學更好。我們對解決問題的方法越有意識，最終的結果就越好。

這篇文章大部分都是我從我的朋友，老師，那裡得到的各種珍貴資訊與竅門。首先，這篇文章包含了我對一些現代藝術家建立的大作的思考。我會把我自己的作品和他們的對照然後思考，“為什麼他們的作品看起來這麼屌然而我的還需調整呢？”

同樣一些認為我是業內專家的人提的問題也非常有價值。這教會了我從正確的角度思考，同時提出問題。這也給了我機會去分享我的知識以及幫助他們在藝術的道路上繼續提高。

這篇文章中的圖片來自於遊戲，藝術家的網站，網路或者我自己存的相簿，點選圖片看描述瞭解來源。

1. 主視角人稱遊戲的特性

1.0. 主視角人稱（First Person Perspective）

無論啥時候建立一個新的物件，瞭解這個物件會被怎樣展現是非常重要的。這幾乎是用於所有人造物的展示。

第一章主要講一些跟主視角人稱遊戲有關的問題。我們從攝像機在遊戲裡面的嵌入方式來區分主視角人稱（FPP）和其他（如第三人稱視角遊戲）。

為了在這個視角下創造正確的物體，對我們建模的物體的完全瞭解（分析問題）以及對物體展示的方式（物體與畫幅的關係）是非常重要的。

FPP的視角規則是通用的，無論是個打火機，螺絲刀還是火箭發射器，都遵循一套規則。一個有對FPP視角有了解的老油條藝術家，開始做新物件的時候只需要“瞭解”新的物件就能開工了。

1.1. FPP遊戲的歷史

第一人稱視角遊戲算是遊戲史上一次突破。

1993年推出的DooM徹底改變了射擊遊戲，而且也徹底改變了整個遊戲市場，就在前幾天Doom釋出了他們最新的遊戲，是真大哥！




FPS遊戲通過視角內的武器來區分，但這也不是絕對的，但都是玩家手握的一種形式。


類似這種看不到玩家手的，


CS這種手是可見的。

（其實對於我來說，接觸最早的FPS遊戲就是CS了，當時沒日沒夜的網咖和朋友聯機，後來的三角洲部隊，以及雷神之錘以及後來的模擬飛行類遊戲在當年用掉了我很多時間，當然我也天天玩帝國時代。。。我好好學做模型不好嗎！強哥加。。。）

1.2. FPP遊戲截圖

把一個FPP遊戲截圖拆分開來，我們能得到：

• 場景（灰）——遊戲世界
• 角色（暗灰）——手和道具
• GUI（黑）——使用者介面
  

在這裡我們主要討論的是遊戲角色這一層。夾雜在遊戲世界和使用者介面之間的一個道具，通常來說是件兵器。所以這個道具：

• 視覺上會和遊戲世界一個畫風
• 會受到光照和後期畫面處理影響
• 是個全3D的模型
  

道具的主要用途是 讓玩家感受到（GUI同理）這個物體可以由玩家隨意把玩/操控。

角色這一層可以說是獨立存在的，他是唯一而且非常具體的內容。這一層裡面的物體不但應該“好看”而且能滿足一定的功能需求。

這個物件（和攝像機繫結的道具）和握持的手會跟隨攝像機旋轉，從而這些東西會一直存在於鏡頭內的特定位置。

角色層有自己單獨的FOV（視野範圍）。因為這樣可以讓道具和遊戲世界都能看起來是非常好的效果。這樣的處理方式有的時候會產生一些奇怪的效果，不過遊戲玩家一般不會注意到這樣的小問題。


早期遊戲武器一般放在螢幕靠中間的位置，隨著時間推移，遊戲的武器開始慢慢往右邊靠。這樣的作法已經成為了業內的標準做法。現在你可能很難想象到一款FPS遊戲你的槍還放在螢幕左邊是什麼樣子。雙持是個例外，因為我們可以在螢幕上看到兩款武器，所以就放在了螢幕兩邊。


武器層的FOV角度一般來說在30°-50°之間，不過最常見的設定是45°。

1.3. 角色手裡的道具

遊戲玩家手裡的東西千奇百怪。吃的喝的到日常用品，甚至火箭發射器。通常來說，一把槍。


在分類FPP遊戲裡的道具時我們可以用一些非常“具體的條件”，比如近戰武器，槍械，刀具，工具等若干類。不過從視覺的角度來看，最好是看模型：

• 是不是會在畫幅裡來回移動——通常來說近戰武器或者工具。更常見的是那種我們能全方位觀察到的道具一般是出現在過場動畫裡的，
• 是不是更靜態——通常是槍支，法器之類的。他們會被加入動畫，不過通常都是從第一人稱視角看上去的樣子。
  

在最開始的時候我們就得定下來這個物件是著重於哪一方面，動還是不動。

只討論槍械的話你必須得考慮到槍械也有不同的種類（比如槍械我們能分成：手槍，霰彈槍，狙擊步槍，機槍）。不同種類的槍械有不同的特徵。這個數量的多少也只收到創作的想象力的限制。這一點記下來，我們之後會討論到。

1.4. 物件製作的流程

從頭到尾製作一個帶貼圖的資產是個個非常直觀的，多階段的過程。可能因為工作流程，技術原因和專案的目標會有偏差。不過總的來說整個流程是這樣的：


當修改模型的時候，往回倒退幾步是很正常的。最差的情況是，我們在貼圖製作好後發現了一個問題（比如有啥東西沒做），我們可能得一切從頭開始。這種情況有的時候甚至來自於選擇這款武器放到遊戲裡的那個人，萬一我們沒有收到足夠的資訊，或者他們改變了對這個模型的想法，我們都得從頭再來。


提前為下一個步驟做好打算。不推薦在在下一個階段去修復這一個階段的問題。為了100%的質量，每個階段都得做到100%。

藝術家們得時時刻刻注意到，FPP裡的武器遠比角色的臉重要。因為我們大部分時間都在看這些武器。我們的目標不僅僅是做一個正確的模型，還得把這個模型做的有趣，好看，同時給予其必要的特性。每件武器都是一個藝術品。

2. 畫幅設定

2.0. 畫幅裡的物件

在畫幅裡設定武器非常重要，也是藝術家的職責之一。正因如此這也需要和其他崗位的藝術家合作。通常來說這是一個模型師能力之外的活。

在畫幅里正確的擺放武器非常重要，早期擺放會明確的知道哪些元素是重要的以及哪些元素可以捨棄。設定物品會決定這個物品的外形，比例以及細節的可見度。所以我決定在第一章，開始模型之前，來討論這個問題。

在做FPP遊戲的時候，一個藝術家必須知道遊戲裡是什麼樣的場景，所以有一個任務就是把場景設定好。就算你得在建模軟體裡設定好攝像機，這樣你可以最直觀的看到遊戲引擎裡可能的樣子，雖然這也不是永遠都這樣。


2.1. FPP視角下武器大小


物品的大小是最基礎的幾個屬性之一。太大會擋住視線，太小會影響玩家對遊戲環境大小的感知。最好的選擇就是在螢幕右下四分之一區域內從左往右八分之一的距離。


Ryan Duffin在一篇關於FPP遊戲的武器動畫文章裡有一個非常有意思的做法：


在做榮譽勳章：戰士的槍械擺放的時候，最好看的槍械擺放位置會是根據黃金比例的螺旋來確定的。按照這個方式擺放的時候他能非常效率的擺放出統一而且想要的效果。

物件的大小除了必要考慮的比例和螢幕上的位置以外，還有個重要的考慮因素為武器類別。

在一定的規定下，模型間的正確大小一定的保持好。大家都知道手槍比重機槍小吧。武器大小給玩家帶來的感官一定得傳達一個資訊：管子越粗我越屌。

Rage 這款遊戲是個非常好的管子大小決定威力的例子。






FPP遊戲裡玩家的手一般來說應該維持一個穩定的大小。如果因為一些特殊武器的原因我們得改變大小，這個大小的改變不能超過15%。

2.2. 遊戲機制 vs. 模型

說到FPP遊戲模型，我們會預設這是一個物品，一個放在螢幕上的視覺物件，可能跟遊戲機制扯不上啥關係。可實際遊戲中我們不是用武器瞄準，而是螢幕上的準星。


這樣說的話，武器在遊戲裡不像使用者介面和周遭環境那樣，雖然視覺上會和周圍的環境非常契合也能受到光影的影響，不過武器更多的是為了引導玩家告訴玩家他/她在用什麼而且有多強力。

FPP遊戲的建模就是為了這個目的，完美的傳遞這樣藝術加工過後的資訊。

如果一個準星就是我們瞄準的地方，那麼邏輯上來說武器就得決定這個準星的位置。所以武器得瞄準著螢幕的正中。

最好的指向暗示莫過於：

• 槍管——常見的錯誤有做的太短導致看不到。槍管長度必須按照FPP調整不然就很難有指向的效果。不過當然也有的東西根本麼的槍管。
• 清晰而且簡單的武器外形——視覺上給玩家畫個線或圖形引導看向螢幕中間。
• 用一些額外的元素，比如瞄具——更簡單粗暴的指向方式。
  

2.3. 武器類別 vs. 全域性設定

不是最重要的，但是也值得去注意的東西，就是在螢幕上擺放武器。做法因武器類別有關，舉個栗子：

• 手槍放在右邊靠下一點
• 霰彈槍放在右邊高一點
  

從大局觀去思考這的一點是非常重要的。不幸的是，選擇角度和高度的範圍有限，導致了不少創作者沒有抓住這個機會。

使命召喚：戰爭世界是個很好的例子。同型別的武器是以同樣的角度和高度擺放的。


2.4. 每個模型的特性

每件武器都有其獨特的特性需要高光展示出來， 在畫幅裡同理，有時有的武器本身就能確定哪部分是最特別的。

舉個栗子：

“這個武器的彈夾細節很不錯，應該非常值得在攝像機裡展現出來。”


在計劃製作整套武器的過程中，單個物件的特點放在次要位置。當然花時間讓一個物體展示出其獨特性是挺值得的一件事。

3. 外輪廓與白盒

3.0. 開始建模

遊戲嘛，也是流行文化的一部分。不怎麼懂藝術的人也是遊戲的受眾人群的一部分。外行看熱鬧，內行看門道，我們討論的只是遊戲。所以不懂的人只會從貼圖解析度，細節程度，每秒幀數等等來逼逼叨。就像從一個模特的身材去評判衣服好不好看。

大形對於藝術家來說非常重要，這是第一個要關心的問題。當然我們不能忘記細節，不過那些是在之後的工作中注意的東西。大形能確定細節，反之則不能。

創造的第一步就是用基本的形狀做一個簡單的物體，我們叫這個白盒（whitebox）。

這一階段我們需要決定的一些東西：

• 武器大小
• 主要元素的尺寸與比例
• 所有配件的大小與位置
• 可動零件
  

準備完善的白盒會使後期工作十分高效。雖然這個永遠不會在實際遊戲裡用到，但這是整個專案一個確定基本資料的重要工具。

3.1. FPP下一個物件的樣子

FPP的視角是非常有限的。華府內只有一部分武器可見，這一部分就是對藝術家來說最重要的部分。所有的元素必須要有正確的比例以及安排，這樣在有限的畫幅裡才能出到武器的獨特性。所以當我們在做外輪廓的時候，非常值得去看看FPP視角下能看到的內容是不是符合整個物體的特徵。


靜態放置在螢幕右側的武器，它的左側是非常重要的。這樣會導致使用部分映象的方式來為畫幅內展示部分更好的服務。


如果是一個帶有自定義模組的遊戲，所有的改造都應該納入考慮範圍內。考慮到這些我們就得在早期思考物件連線的方式，從而識別一些問題。比如一些最常見的：

• 不同掛件之間穿模
• 掛件大小不對
• 固定裝置寬度不連貫（如戰術導軌）
• 掛件之間的適配性（比如你想把火炬掛在榴彈發射器上）
  

有興趣的可以搜下這個視訊。我就不發了！包括brink這款遊戲的武器也是超級的棒，我個人非常的推薦，當然Brink的角色系統做的也非常的棒，其實我覺得如果你真的熱愛做遊戲，應該更多的去關注下各個大廠的遊戲，包括當前的也當然也得關注他們之前的遊戲。


3.2. 模擬動畫

通常來說武器會在畫幅裡不怎麼動。不過有的時候也有動畫的必要（比如換彈）。

在白盒階段比較值得去做點簡單的動畫（小樣）。這些小段動畫不需要任何打磨，只是拿來檢查下在FPP下武器是否還看得見。同時也能知道哪部分可動零件會看到而且動到什麼程度。


3.3. 透視


螢幕上武器可見度大幅縮短非常有限。在這樣的透檢視中，基於螢幕的垂直或水平邊緣平行分割是挺棘手的，需要手動調整才能得到最好結果。過多的平行線會對武器的形態造成不好的影響，比如會看起來太過於混亂以及不連貫。


3.4. 現實 vs. 遊戲

經常玩FPS的人會驚訝於看到真實武器時他們的個頭這麼小而且寬度也只有木板那麼一點。

遊戲裡的模型是做過修改的，與現實有別。你可以想象一下漫畫裡武器大小的處理。所有的東西看起來都被放大了，甚至巨大。考慮的因素主要在遊戲世界的大小以及玩家的手的大小。遊戲裡的武器是一個有足夠的大小，看起來沉甸甸有重量有體積的東西。所有東西得用合適的方式展現，比如說卡通化的方式。



從一定程度來說，他們源於一些技術因素（大就是好）和源於為了展示武器的威力（大就是猛）。非常真實的模型看起來很扯淡，就像有啥東西沒擺正。

另一個現實與遊戲物件的重要區別在於側邊的凸起。現實中武器側面其實挺平的，遊戲裡我們能清晰地看到凸起，圓潤的地方這些東西。有了這些加上漂亮的打光於渲染我麼能得到非常好的效果。




3.5. 一個物件的重要特徵

一個道具應該直接告訴人它的作用於功能。拿到這件道具的玩家應該馬上明白其功能。玩家應該能得到這樣的答案：介是嘛，介咋用，介算哪類。

誤解一般是從複雜程度和不清晰的外輪廓或者沒有抓住物品特徵造成的。當準備FPP遊戲武器的時候一個藝術家應該能回答以下幾個問題：

• 什麼元素能讓X物體能被看作X物體
• 什麼元素能讓X物體告訴我們它的作用，這是個武器，配件，還是個一般物體
• 玩家有沒有很好的意識到如果他/她扣下扳機/按下按鈕能造成什麼樣的結果
  

所有我們認為重要的元素都應該在白盒模型的時候考慮到。現實中很小但是很重要的元素應該得到相應的，合適的放大，這樣才能正確的展示這個物品是啥。


在確定物件尺寸的時候，除了單個配件與整體的關係也得多考慮一下整個模型的外輪廓。

舉個栗子，細節再多，處理好了細節之間的關係，也不會影響到武器的外輪廓。

為了確定整個物品的外輪廓，你該考慮單一武器的特性以及這一類武器的特性。一個好的方式就是選擇一個或者幾個部件，用在所有的同類武器上（當然得帶上些應有的改動）。


左輪手槍是最好的例子。雖然不同的品牌會有不一樣的外形，但是所有的左輪手槍都有差不多的轉輪彈夾，而且僅是這類武器獨有。

3.6. 可動部件

對於遊戲來說，武器只是一個道具，所以沒有必要完全還原武器的所有機械內構到模型裡。這樣能省不少面。而且更多的是省下了準備模型的時間。通常來說有些例外：

• 光學瞄具的內部
• 彈夾
• 鎖
• 可開啟武器的內部
• 手槍內部——套筒，槍管，開火時會看到的部位
• 在換彈時能看到的元素，如榴彈發射器內部
  

展現這些機械細節的目的只為了讓玩家有在玩“真東西”的感覺。所以所有鏡頭內的可動部件都得一定程度上的注意到，有其該有的形體與結構。而且它們之間的關係應該可信到不讓人有所疑惑。


不是所有玩家都對武器或者機械有深入的瞭解，不過每天能看到不同的機制和設計，玩家也能就看到的東西做出自己的對比，比如在同一遊戲內。如果看到的東西不是一個畫風的，他們就會對這個遊戲產生疑問。


炸彈的電路是精心設計過的，線的接頭插槽都是有其目的的，所有的東西都是有邏輯關係的聯絡起來的。

關於設計大家可以去搜才朱峰的一些視訊


3.7. 構圖


構成武器的元素數量由我們來定，畢竟我們我在複製一些真實的東西。雖然一些形狀我們加強了，構圖還是很重要的。搜尋並且匹配細節，然後其餘的我們可以在調整輪廓的時候開始。單調結構的模型看起來沒有吸引力。這樣的設計問題可以從一些，比如自然風光和抽象畫裡面找到思路。


4. 瞄準系統

4.0. 基本猜想——瞄準

FPS遊戲除了把武器放在螢幕右下角（腰射）以外，通常還有另一個方式，就是玩家用上了瞄具。

這樣的情況下武器放在螢幕正中，並且玩家瞄準的不再是準星（腰射情況下），而是用精確建模過的武器瞄具。

如果說白盒階段有啥需要精確建模的，那麼就是瞄具了。


4.1. 遊戲瞄準與現實瞄準

雖然在螢幕上這麼近的特寫鏡頭非常少見，不過這對藝術家是個挑戰。我們得非常注意設計以及瞄具的功能性。

現實中按分工有幾種瞄具。


遊戲裡就相對簡單了，無論武器裝配的是機械瞄具還是光學瞄具，“瞄準”最多不過是按下滑鼠右鍵然後武器移到螢幕中央瞄準。

最大的差異在於機械瞄具。現實中：

瞄準時，需要協調所有裝置（通常是前瞄準器，後瞄準器）與目標連成一條線

不過在遊戲裡，我們可以忽略前瞄準器而只用後瞄準器。這樣做是從功能性的角度考慮，因為後瞄準器不會擋住遊戲裡的視線。


FPS遊戲的瞄準必須要精確的展示螢幕上的哪裡是子彈的落點。確定這點以及玩家的體驗遠比還原真實的機制重要。

4.2. 瞄準 vs. 遊戲機制

瞄準系統基本上是與遊戲機制掛鉤的。大部分情況下，好不好瞄準對與玩家想不想用這把武器有直接影響。

玩遊戲的時候目標通常是玩家需要觀移動的。察戰場，然後對目標的位置相對地改變武器的位置。

當大部分戰場都被擋住了的時候，玩家就很難確定敵人的位置了，特別是瞄準的時候


無主之地2的開發者決定讓瞄具的內部視角儘量少的遮擋視線。

同時注意有些瞄具的設計會反應在遊戲機制的設計上。

比如：

我們希望這個武器很強力但是不好瞄準

或者：

用這把武器設計應該很輕鬆愉悅...

瞄準系統越繁瑣，那麼就能帶來更多的快樂~



度來看，大從視覺角部分遊戲的瞄準方式可以總結為三個方案：

• 開放式（如機瞄）——幾乎能看到整個戰場
• 半開放式（如準直器瞄準鏡）——一部分戰場可見，一部分通過瞄具可見
• 封閉式（如光學瞄具）——只有瞄具範圍內可見
  

4.3. 瞄具建模

瞄具的比例尺以及紅點的設計都是有關於設計而不是模型的問題，所以我只討論機械瞄具以及瞄具的外殼這些純3D的東西。

在瞄準狀態下準星被3d的物體替代，所以你必須找準這個物體的形狀以及外輪廓。同時大多數情況下現實的尺寸不能用在遊戲裡。通常我們會做這些修正：

• 厚度——一些表面應該只是微小的部件而且不會佔用過多的螢幕空間，反之亦然
• 位置的調整——不能太小，遠處應該也能看得到，比如從電視螢幕到沙發的距離
• 修改結構——這非常重要，因為我們已經跳過了後瞄準器，所以我們射擊的目標點應該非常明確而且直觀。
  

一些其他好的瞄具重新設計：


記住瞄具一定得放在武器正中。這是一個常見情況，也有一些例外。（45度瞄具45 degrees offset sight瞭解一下，一般用於近戰，譯註）一定不要讓這些與武器的軸錯位了，在現實中前瞄具和後瞄具差不多是在同一水平線上的，所以遊戲中同理。


4.4. 一些碎碎念

因為有了景深系統（DOF）遊戲裡瞄準可以看起來更加自然。在準備外輪廓的階段值得分析一下模糊後的元素是不是會有奇怪的樣子。



作者：王苫吉編譯
來源：魔型志
原地址：https://mp.weixin.qq.com/s/ViVoGtq2Xaw14s0M2Pfpng