騰訊光子《黎明覺醒》技術美術負責人：如何製作超真實的開放世界？

在上週舉行的虛幻引擎技術開放日（Unreal Open Day Online）活動中，不少國內大中型遊戲廠商相繼透露正基於虛幻引擎，建立更成熟的工業化生產管線，引發了行業熱議。

事實上，一些沒有在此次活動中露面的遊戲廠商和工作室也早在幾年前，就已經開始積累虛幻引擎相關的技術和人才，比如曾推出《和平精英》等遊戲的騰訊光子工作室群。

而他們下半年曝光的開放世界生存手遊《黎明覺醒》自曙光測試以來，獲得了很多從業者和玩家的密切關注。


從遊戲的定位「超真實的開放世界生存手遊」和我們的評測不難看出，真實感是其開放世界體驗的核心要素。

那這款遊戲具體是怎麼表現真實感的，應用了哪些技術？近期，虛幻引擎官方公眾號轉載了一篇《黎明覺醒》技術美術負責人的採訪。葡萄君從中提煉出了研發團隊嘗試製作「超真實的開放世界」的部分思考和嘗試。

如何強化遊戲世界真實感？

《黎明覺醒》技術美術負責人Joshua 表示，從整體來看，為了營造開放世界的體驗，研發團隊必須要在遊戲中製作一張視野開闊、地形多變的無縫大地圖。

為了強化真實感，他們要求每個地貌特徵做出差異最大化的美術表現。這意味著前期規劃要做得特別細緻：海島、沙漠、丘陵等不同地貌的起伏走勢，每個區域代表性的植被、石塊分佈，以及不同色調地形之間的過渡，都儘可能參照現實場景進行還原。


具體到場景細節，研發團隊在材質表現、反射效果等方面下了不少功夫。

《黎明覺醒》大量使用了照片掃描並經過PBR（基於物理渲染）矯正後的美術資源組建基礎材質庫，保證木材、金屬、岩石、沙土等常見材質具備相對寫實的視覺效果。


同時，他們基於虛幻引擎的 Material Editor 製作了青苔(Fuzzy Shading)、黑沙灘(Parallax Occlusion Mapping)、冰塊(Refractive/Reflective)、水晶特效(VFX)等特殊場景材質。


對於人物皮膚和毛髮，以及車漆等相對更復雜的特殊材質, 他們也針對手遊管線的Shading Model進行定製，讓這些材質在移動端有更好的呈現效果。

而在反射效果上，《黎明覺醒》針對不同的使用場景和效能指標，定製了多組方案。

對於反射品質要求高的場景, 研發團隊使用了Planar Reflection（平面反射），通過控制反射Render Target（渲染目標）解析度和渲染內容數量減輕效能壓力；對於反射內容較多的場景，如水面和街道地板，他們採用了開銷恆定的Screen Space Reflection（螢幕空間反射）方案。


而對於反射內容固定、光照環境基本不變的室內場景，他們則採用了離線Capture Cubemap，通過實時計算Localized Reflection兼顧效能和表現。


Joshua還表示，他們希望讓開放世界擁有鮮活的氛圍，因此相應研發了實時、動態的晝夜和天氣系統，讓每個場景都具備豐富的天氣和光影變化。

《黎明覺醒》中的天氣不僅會改變場景的視覺表現，還能直接影響玩家的生存狀態。比如下雨環境中玩家更容易感冒，沙塵和濃霧會嚴重影響玩家的視野距離；在酸雨等極端天氣下，玩家必須儘快避雨, 否則會持續扣減生命值.....這使玩家和環境的互動形式更多元，也讓生存體驗的真實感和沉浸感更為明顯。


針對時段、天氣的不斷變化，《黎明覺醒》採用了分層式全實時光的場景光照方案。場景會根據所處時段和天氣相應載入不同的燈光預設，以便讓光影效果和氛圍跟隨環境一同變化。

但這一方案同時會導致室內環境的光照效果和光影質感不盡人意。為此，研發團隊又單獨採用了一套烘焙方案，將不同型別的光對室內結構的影響，通過不同通道儲存為一張Lightmap，再分層次針對不同時段、天氣的光照情況做出變化。這一方案後續還被應用在一些偏封閉的大型場景中，保證室內外光照環境的統一。


此外，為了還原自然環境中的日月光暈和霧靄，研發團隊還模擬了Mie-Scattering（米氏散射）與Rayleigh-Scattering（瑞利散射）效果，進一步提升開闊視野場景的環境氣氛。


總體而言，從《黎明覺醒》公佈的引擎實錄視訊可以看出，這款遊戲開放世界場景的擬真程度很高，城市、海島、沙漠、丘陵等差異化場景的材質細節、光影變化、環境氛圍很接近現實世界的真實效果。不過，遊戲的實機體驗是否和視訊一致，還需要通過後續測試進行檢驗。

為什麼遊戲要強調真實？

在這篇採訪中Joshua還表示，即便在虛幻引擎畫面渲染表現支援下，製作一個真實開放世界仍然是巨大的工程挑戰。為了實現預期效果，他們幾乎不留餘力地在技術層面進行投入。

考慮到光子已經有了一定的虛幻引擎技術積累，其他廠商想實現類似的效果只會更難。

這也意味著更高的研發成本。祖龍CEO李青曾表示，基於UE4製作的專案，美術成本至少比普通專案高出1倍。而前文提到，《黎明覺醒》全部美術資產都基於PBR(基於物理渲染)流程製作，其成本投入可想而知。

為什麼《黎明覺醒》決定花這麼大的代價來強化遊戲的真實感？

葡萄君猜測，這可能源於真實感對玩家體驗的直接影響。某位熟悉生存品類的資深製作人曾告訴葡萄君，依據馬斯洛需求理論，這類遊戲主要從偏底層的生理和安全需求，向玩家施加壓力；而需求層次越靠下，玩家克服壓力帶來的成就感就越強。


但遊戲終究是虛擬體驗，生理和安全需求則是玩家趨於本能的反應。如果想通過這兩個層次刺激玩家，最直接的方式是想辦法讓遊戲提供趨近真實世界的感受。這也是很多同型別主機、單機遊戲都採用寫實畫風、強調真實的原因。

進一步講，開放世界越真實，玩家越能參照生活經驗進行探索和學習，不需要設定強制引導，從而間接降低上手門檻，增強體驗樂趣，擴大遊戲的潛在使用者規模，提高生存品類大眾化的可能性。

當然，視覺體驗只是其中一個相對直觀的表現維度，整體的真實感受還需要結合遊戲首測中展現過的多種生存指標，以及劇情、探索戰鬥玩法共同營造。


值得一提的是，《黎明覺醒》是第一款由國內廠商使用虛幻引擎研發的生存手遊。基於虛幻引擎的畫面渲染能力，遊戲的視覺表現已經在生存品類處於較為領先的位置。結合此前測試時的實機體驗，葡萄君認為，這款產品很可能會提升玩家對生存類手遊品質和玩法真實感的要求，樹立新的品類標準。

而接連推出戰術競技、SOC（開放世界生存建造，Survival，Open World，Crafting）等前沿品類之後，光子工作室群的研發實力在行業中的位置，或許也需要重新衡量一下了。


來源：遊戲葡萄
原文：https://mp.weixin.qq.com/s/NfSD4maWlfCzZuK7r730Vg