Version:1.0StartHTML:000000211EndHTML:000069145StartFragment:000013901EndFragment:000069071StartSelection:000013923EndSelection:000069053SourceURL:https://www.cnblogs.com/TracePlus/p/4205798.html
【翻譯】西川善司「實(shí)驗(yàn)做出的游戲圖形」「GUILTY GEAR Xrd -SIGN-」中實(shí)現(xiàn)的「純卡通動畫的實(shí)時3D圖形」的秘密,前篇(1)

http://www.4gamer.net/games/216/G021678/20140703095/
? 新連載「實(shí)驗(yàn)做出的游戲圖形」,是聚焦在特定游戲的圖形上, 對它的結(jié)構(gòu)和使用的技術(shù)解說為主旨。之前筆者連載的「西川善司的3D游戲入迷」,覆蓋范圍都很廣,而與特定游戲強(qiáng)關(guān)聯(lián)的技術(shù)解說,會在今后的新連載中處理。
作為紀(jì)念的第一回選擇的,是Arc System Works開發(fā)的,2014年2月在街機(jī)上運(yùn)作的格斗游戲「GUILTY GEAR Xrd -SIGN-」
全3D圖形的GUILTY GEAR

「Street Fight II」(C) CAPCOM U.S.A., INC. 2011 ALL RIGHTS RESERVED?
? ? 格斗游戲的起源的有多種說法,[采用搖桿方向和按鍵組合的命令系統(tǒng),側(cè)視角上兩個對面的角色戰(zhàn)斗]的實(shí)時格斗游戲的風(fēng)格來說,Capcom的Street Fighter系列事實(shí)上可以稱作元祖了。
不久,這種側(cè)面視點(diǎn)為視覺基礎(chǔ)的格斗游戲,在1990年代初被3D圖形化,稱為[3D格斗游戲]。而且,3D格斗游戲的元祖,就是SEGA公司[VR Fighter].
? ? 有意思的是,這之后,所有的游戲并沒有都轉(zhuǎn)移到3D圖形上。因此,基于以前的[畫面分割][像素畫],有了[2D格斗游戲]這個新的名字,繼續(xù)保留了下來。
? ? 3D格斗游戲,是配合GPU進(jìn)化的形式,圖形變得更加真實(shí),動作的說服力也增強(qiáng)了,還有特效也變得漂亮,達(dá)到了更加易懂的進(jìn)化。與之相比,2D格斗游戲的整體進(jìn)化就很平凡了。 ? 正因此這樣,2D格斗游戲的圖形,最后是[角色運(yùn)動的圖像一張張的手繪]的工作,也無法從GPU的進(jìn)化中獲得多少的優(yōu)惠。
不過,2D格斗游戲的圖形的革新也并不是沒有嘗試過。CAPCOM VS. SNK系列游戲里,角色用2D圖形繪制,背景用動態(tài)的3D圖像表現(xiàn)的也多次被使用。還有,近年來,The King Of Fighter系列等,也是用3D圖形生成角色的姿勢,或者作畫人員作為模寫的例子。
? ? 順便說一下,[基于3D的簡略人體模型來模寫的作畫]的手法,也是近些年電視動畫里經(jīng)常被使用的技術(shù)。
還有,這幾年Capcom的[Street Fighter IV],是把90年代初的大人氣作品[Street Fighter II]的像素繪風(fēng)格的氣氛不做破壞的基礎(chǔ)上,用3D圖形來制作。稱為「圖形是3D,游戲系統(tǒng)是2D」,產(chǎn)生了新的表現(xiàn)。
? ? 以上的2D格斗游戲,都是以某種方式引入3D圖形的類型,雖然也摸索到了一些新的表現(xiàn)技法,這次選擇的GUILTY GEAR Xrd -SIGN是怎么呢。本作是拒絕了2D格斗游戲,希望可以看看下面展示的Movie。這個是,Arc System Works編輯的,游戲場景的摘要。因?yàn)镻S4版本實(shí)現(xiàn)的是預(yù)定的分辨率1920x1280版本,一定要看看。
GUILTY GEAR Xrd -SIGN Full HD版摘要
? ??顯示是只能看出[手繪的圖形]。但結(jié)論是,這個100%是,3D圖形的做出的
? ? 超必殺技等的視覺,是從通常戰(zhàn)斗狀態(tài)的側(cè)視口大膽的運(yùn)動攝像機(jī),動態(tài)的顯示角色動作的表現(xiàn),確實(shí)是得益于3D圖形的東西。
游戲引擎采用的是Unreal Engine3
UE3,在日本國內(nèi)的大游戲工作室的采用也多了。最近的例子,家用機(jī)專用的游戲里,有CyberConnect2制作的「ASURA'S WRATH」(PlayStation 3,Xbox 360),街機(jī)作品里,有Square Enix制作的[超速變形螺旋杰特]。

阿修羅之怒 ASURA'S WRATH
(C)CAPCOM CO., LTD. 2012 ALL RIGHTS RESERVED.

超速變形螺旋杰特?超速変形ジャイロゼッター
(C)2012 SQUARE ENIX CO., LTD. All Rights Reserved.
[以為是基于繪畫的影像,其實(shí)是基于實(shí)時的3DCG],受這個事實(shí)沖擊的人我想應(yīng)該不少,再提供一個令人吃驚話題,GUILTY GEAR Xrd -SIGN,使用的是Epic Games的游戲引擎「Unreal Engine 3」(后面簡稱UE3)來制作的。
UE3,因?yàn)槭窃贕ears of War系列,Mass Effect系列等,真實(shí)系的3D圖形上擅長的引擎而廣為人知。當(dāng)然游戲引擎只是基本的,要設(shè)計各種各樣的游戲制作的對應(yīng),從技術(shù)的觀點(diǎn)來冷靜的敘述的話,[大概沒有用UE3也無法實(shí)現(xiàn)動畫風(fēng)格的視覺吧]。但是,對游戲玩家來說,[擅長用手描風(fēng)格來做動畫表現(xiàn)的Arc System Works,使用所謂在"外國游戲"的表現(xiàn)上擅長的UE3來制作GUILTY GEAR的新作],沖擊還是很大的。
為什么要選UE3?首先向開發(fā)人員詢問這一點(diǎn),從擔(dān)任General ?Director的石渡太輔氏,還有擔(dān)任Director的山中丈嗣氏哪里,得到了下面的回答。

石渡太輔氏(General ?Director)。從初代PlayStation用的系列第一作的[GUILTY GEAR]就參與制作,擔(dān)任了系列總監(jiān)督的的位置。不僅僅是項目的全體的direction,也擔(dān)任了視覺制作,音樂的作曲,可以說是代表GUILTY GEAR的人物。
石渡太輔氏(以下,石渡氏):
要說一個明確的理由的話就是[時間上并不寬裕](笑)。
? ? 關(guān)于采用3D圖形顯示的方針的細(xì)節(jié)情況會后面說,在規(guī)定的制作期間呢,用3D圖形來完成,必須使用已有的游戲引擎制作。
我們以前的作品,[GUILTY GEAR2?OVERTURE] ,采用的是RTS風(fēng)的3D圖形,用全新的本社自制的游戲引擎開發(fā)的作品。只是,把引擎改良再制作的時間并不夠?qū)捲!?/p>
? ??http://www.4gamer.net/games/053/G005311/

山中丈嗣氏(Director),在本作中,從事的是故事監(jiān)修和劇本腳本的執(zhí)筆,以及效果音的制作。在GUILTY GEAR系列里,和石渡氏一起創(chuàng)作世界觀。過去也有在BLAZBLUE(蒼翼默示錄)系列擔(dān)當(dāng)direction的實(shí)績。
山中丈嗣氏(以下,山中氏):
Epic Games。發(fā)布了次世代的游戲引擎,新的「Unreal Engine 4」(以下,UE4)、而我們開始選定引擎也正好是哪個時候,UE4登場后,UE3的價格也下降了,也是像我們這種中小工作室也容易入手的價格。這一點(diǎn),也可以說是能采用UE3的一個很大的原因。
同時,觀看了GUILTY GEAR Xrd -SIGN的原型版的Epic Games的人給予了,「引導(dǎo)出了UE3的新的潛在能力」這樣很高的評價,這之后,可以得到各方面的支援成為了決定的理由。
?? GUILTY GEAR Xrd -SIGN是街機(jī)向的游戲。之后又發(fā)表也有家用游戲機(jī)的移植,因?yàn)橐訮S4為前提,也考慮過不使用UE3而采用UE4。UE4也曾經(jīng)討論過。或者,國內(nèi)外,UE以外的引擎怎么樣呢。關(guān)于這點(diǎn),主程序的家弓拓郎氏是下面這樣回答的。

家弓拓郎氏(主程序)。擔(dān)當(dāng)GUILTY GEAR Xrd -SIGN的全部程序開發(fā)。過去參加的作品有「BattleFantasia」等。
家弓拓郎氏(以下,家弓氏):
當(dāng)然討論過。只是,GUILTY GEAR Xrd -SIGN的開發(fā),因?yàn)榭紤]要對已有的游戲引擎進(jìn)行機(jī)能追加和改變,[可以查看引擎源代碼]和[功能已經(jīng)挖掘到枯竭了]成為必要條件。
??? 于是,滿足這個必要條件的就是UE3了。像和自己一樣的工程師來說,UE3有著很大的魅力。?
????家弓氏說的[功能已經(jīng)挖掘到枯竭了]的表現(xiàn),換句話用[已經(jīng)成熟]來說可能更容易理解。UE3是2005年開始就有游戲采用發(fā)售的引擎,根據(jù)從之前使用了的開發(fā)者哪里獲得反饋,變成了功能非常穩(wěn)定的引擎。
Arc System Works方面單獨(dú)進(jìn)行功能追加,整體不安定就會很為難。還有,萬一有時態(tài)發(fā)生的情況時,要進(jìn)行原因的查明的話,引擎方面安定的話,也更容易一些。這個地方也是很重要的原因。
美術(shù)師方面對UE3的看法方面,ArtDirector兼Chief Animator的坂村英彥氏和Lead?Modeler兼Technical Artist的本村?C?純也氏做了下面的評價。

坂村英彥氏(ArtDirector兼Chief Animator)。從事GUILTY GEAR Xrd -SIGN的角色動作,不光是主要的格斗游戲部分,故事部分的動作也擔(dān)當(dāng)?shù)?。過去擔(dān)任的是[GUILTY GEAR2??OVERTURE?] 的動畫部分。
坂村英彥氏(以下,坂村氏):
? 因?yàn)槊佬g(shù)的立場是使用簡單,也就決定采用UE3了。UE3的"免費(fèi)版"也稱作UDK(開發(fā)Kit)公開了,使用這個,像我這樣的美術(shù)方面,使用自己公司的3D模型也可以制作PFS的樣品游戲了。作為集成工具使用相當(dāng)?shù)姆奖恪?/p>
本村?C?純也氏(以下,本村氏):
不用麻煩程序,也能夠順利的讓開發(fā)進(jìn)行的UE3,讓程序員數(shù)量并不是那么多的GUILTY GEAR Xrd -SIGN-開發(fā)小組感到慶幸。美術(shù)方法就可以不斷的加入內(nèi)容。
? ? 在格斗游戲開發(fā)中各種調(diào)整發(fā)生的話,每次,美術(shù)和程序之間的數(shù)據(jù)交換都讓開發(fā)效率變得很差,這點(diǎn)在UE3上的話,美術(shù)方面可以各自進(jìn)行設(shè)置,并把制作的功能反映出來,很難出現(xiàn)這種問題。
GUILTY GEAR Xrd -SIGN的開發(fā)工程,在基本的內(nèi)容制作上,一邊靈活的使用UE3提供的工具群來進(jìn)行,除此以外,特別是?「2D格斗游戲的核心部分的制作」,? 是把?Arc System Works過去項目里使用的繼續(xù)在內(nèi)置工具群里使用。具體的來說,內(nèi)置工具里有,2D格斗游戲的設(shè)定碰撞判定的工具,控制角色動作的腳本工具等。


UE3的工具畫面

碰撞設(shè)定工具。這個和以前的2D格斗游戲一樣,碰撞是矩形的樣子。
??? 2D格斗游戲的游戲邏輯部分,應(yīng)該是稱作[2D格斗游戲引擎]的部分,并沒有重新制作,采用了把自己公司成熟的,有實(shí)際成果的東西向UE3上移植的策略。
??? 已經(jīng)被是使用習(xí)慣的公司內(nèi)部的工具群,不光是有穩(wěn)定的動作成果,公司內(nèi)部能使用的人也很多,一邊采用新的技術(shù),一邊考慮到維持開發(fā)效率,
Arc System Works在GUILTY GEAR Xrd -SIGN開發(fā)中選擇的方針,確實(shí)是歸結(jié)于現(xiàn)實(shí)的原因。

「Softimage」上的shader調(diào)整畫面。在Softimage上可以進(jìn)行cgfx的預(yù)覽,可以一邊實(shí)時的確認(rèn)和真機(jī)上相等的視覺,一邊進(jìn)行工作。

這個是UE3的shader調(diào)整畫面。可以把Softimage上制作的cgfx Shader的相同的計算結(jié)果,用Material Tree來做成。
還有,GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的開發(fā)小組,在本稿取材時,Arc System Works公司的專任職員有25名,除去管理以外的“實(shí)際工作部隊”,程序4名,擔(dān)當(dāng)游戲設(shè)計的策劃3名,設(shè)計師12名。加上這以的外國內(nèi)外的外包人員,相關(guān)人員總共有100人左右。

GUILTY GEAR Xrd -SIGN- 開發(fā)組的代表成員
游戲的構(gòu)想本身從2008年就有了,具體的開發(fā)項目開始是2011年春天的時候。這時[采用3D圖形]大概決定了,制作了面向公司內(nèi)部演示的先行視頻。
??? 原型版的開發(fā)開始于2011年后半,年末的時候決定使用UE3。正式開始的開發(fā)工作是在2012年后半,實(shí)際制作時間大概是1年半左右。




公司內(nèi)部演示的先行視頻的截圖
[用3D圖形來表現(xiàn)2D格斗游戲]
? ? Arc System Works,有開發(fā)過大量2D格斗游戲的業(yè)績??梢哉f是2D格斗游戲的專家集團(tuán)。
而且,除了之前的GUILTY GEAR2??OVERTURE 之外,GUILTY GEAR系列到目前為止,都是以像素畫的2D格斗游戲被大量的游戲玩家所認(rèn)識的。正因?yàn)槿绱?,這次轉(zhuǎn)化為3D圖形,對Arc System Works也是非常大的決斷。關(guān)于這一點(diǎn),石渡氏在接下來做回顧。

蒼翼默示錄 BLAZBLUE
(C)ARC SYSTEM WORKS
石渡氏:
2011年春天的時候,作為[GUILTY GEAR的格斗游戲]的新作項目著手開始了。這之前,我們在2008年發(fā)售了「BLAZBLUE」(蒼翼默示錄?),這個游戲是對我們來說處在[基于像素畫的2D格斗游戲的頂點(diǎn)]的地位的作品。
那么,接下來的新作的GUILTY GEAR要給予愛好者們什么樣的沖擊。這樣考慮的結(jié)論,就是[只能看到像素畫和Cel Anime的實(shí)時3D圖形]。
? ? 據(jù)石渡氏所說,最初并不沒有決定3D的方針,自己也有[是否可以把矢量圖形在2D格斗游戲里應(yīng)用]的研究在進(jìn)行著。
從2007年開始,就有把GUILTY GEAR的角色3D模型化,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的運(yùn)動,常說的照片真實(shí)系的視覺的制作也感到了界限。

BattleFantasia
(C)ARC SYSTEM WORKS
同時本村氏,進(jìn)行讓Cel Anime的表現(xiàn)實(shí)時運(yùn)行的[Toon Shader](也可以稱作Cel-Shader)的研究,這個研究成果被石渡氏看中,最終,切換到了使用Toon Shader的方向上。
? ? 程序?qū)用嫔先绻f的話,家弓氏說,因?yàn)橛兄?D格斗游戲「BattleFantasia」的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),采納這個方針的時候,并沒有太大的不安。
可以改變攝像機(jī)角度,進(jìn)行動態(tài)視覺的表現(xiàn)。這種3D圖形最高的魅力,連外行也很容易想象的到,身為總監(jiān)督的石渡氏,除了這些以外,還找出一個隱藏在這種手法中的很大的可能性。
石渡氏:
采用了3D圖形的話,,用像素畫很難實(shí)現(xiàn)的,豐富多彩的表情表現(xiàn)……也就是[顏藝]變得很容易制作。身體運(yùn)動之外還有面部的運(yùn)動,戰(zhàn)斗中,沒有對話也可以有豐富多彩的感情表現(xiàn)。
? ? 畫面分辨率低的時候,用像素畫表現(xiàn)角色的表情時不用特別精細(xì)的描繪。在玩家而言,也沒有表示過多的關(guān)心,而是靠想象來補(bǔ)足。這幾年,顯示器高分辨率化的結(jié)果,這種細(xì)節(jié)的表現(xiàn)就變得不能用欺騙來應(yīng)付了。采用像素畫的情況,為了能以顯示器的分辨率相配合,必須要把作畫的分辨率提升就變得緊迫了。
蒼翼默示錄系列就是用這種方法實(shí)現(xiàn)的Arc System Works,在GUILTY GEAR Xrd -SIGN-上要著眼“更前面”,使自由度更高的面部動畫成為可能的3D圖形因此被關(guān)注了。
GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的圖形配置是?
? ? 接下來,是圖形配置的介紹。
GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的系統(tǒng)基板,采用的是SEGA的「RINGEDGE 2」(※規(guī)格未公開)。操作系統(tǒng)是嵌入式的32位,運(yùn)行的二進(jìn)制程序必然也是32bit的。

渲染的分辨率(街機(jī)版)是1280×720像素,720p,幀率是60fps。 Anti-aliasing技術(shù)上沒有使用基本的MSAA(Multi-Sampled Anti-Aliasing),采用了基于Post Effect的方法的FXAA(Fast Approximate Anti-Aliasing)。
? ? 一個場景的總的多邊形數(shù)大約是80萬,詳細(xì)的,角色2個約25萬,背景約55萬,這個值到底是參考值,是[關(guān)于一個場景的渲染,可見和不可見的多邊形的合計,就是GPU的總幾何體(頂點(diǎn))負(fù)荷]的印象。
? ?1個角色大約是4萬多邊形的模型。

wire frame和角色的比較


游戲的?wire frame和最終效果截圖
GUILTY GEAR Xrd -SIGN-里,戰(zhàn)斗場景的3D模型和劇情場景的3D模型,頭部使用不同的建模,只是,那一個對應(yīng)場景的多邊形數(shù)來說也沒有太大的變動。
聽說[每個角色都準(zhǔn)備了戰(zhàn)斗場景和劇情場景用的頭部的3D模型],熟悉3D圖形的人,往往會想象為LOD(Level of Detail)里準(zhǔn)備多邊形多的模型和多邊形少的模型。但是實(shí)際并不是如此,而是讓每一場戰(zhàn)斗中的局面看起來更好而準(zhǔn)備的東西,石渡氏描述到。
石渡氏:
戰(zhàn)斗中的角色的臉部被很小的描繪。衣服和飾品類也是同樣的。但是,這個3D模型,在變成特寫時,給予角色的個性的表現(xiàn)是不能沒有的。因此,戰(zhàn)斗中的3D模型,都會個別再制作攝像機(jī)靠近時的3D模型。
例如,在GUILTY GEAR系列中登場的Milia是冷美人的女性角色,有著細(xì)長清秀的眼睛,大人味兒的臉。實(shí)際,劇情模式,或者像放出特定必殺技,攝像機(jī)接近場面,這個有[大人味兒臉]的近景用3D模型就會被繪制了。
但是,這個有[大人味兒臉]的#D模型就直接在戰(zhàn)斗中使用的話,五官變得過于的細(xì)小,角色的個性和表情變得很難表現(xiàn)的好。
而Arc System Works,是要把角色的表情,角色的服裝和飾品這種有象征性部分的細(xì)節(jié)強(qiáng)調(diào),戰(zhàn)斗場景用的3D模型,是把近景用的3D模型和造型進(jìn)行改變。就像是Milia的場合,戰(zhàn)斗場景用的3D模型,會有這種有意圖的把眼睛變的很大的情況。






Milia的劇情場景用的3D模型(左)和戰(zhàn)斗場景用的3D模型(右)的差別。特別是眼睛大小的差異顯著。
? ?骨骼(Bone)數(shù)上,主人公角色Sol越有460根,最多的角色越有600根。但是,包括手足,肢體裝配的骨骼構(gòu)造,基本上是共通的。
? ?頭部里的骨骼約170根,里面約有70個分配來做表情使用。這個值和現(xiàn)在平均的3D游戲角色相比要多,相應(yīng)的,這意味著表情上是非常有講究的。


Bone的可視化,頭部(上)和全身(下)
Rendering(渲染)方式是一般的Forward(前渲染),沒有使用近些年流行的Deferred(延遲渲染)的方式。Deferred是處理大量光源時有效的手法,但Anime調(diào)的"2D風(fēng)格"是不需要的。
但是,為了提前Culling的Zbuffer Rendering(※Z-Prepass。先得到深度值)是有實(shí)行的。總之,所有的3D模型對應(yīng)的幾何體渲染(Geometry Rendring)最少也要運(yùn)行2次。而且,對角色來說,為了附加上Anime風(fēng)格的輪廓線,還要追加一次幾何體渲染。這個大概會在后面敘述。
? ?1個場景大約總的Texture容量是160MB以下,1個場景大概的Shader Program總數(shù),Vertex Shader60~70個左右,Pixel Shader70~80個左右。
所有的Shader是UE3的工具內(nèi)制作的。角色的Shader是本村氏的Team負(fù)責(zé),背景和特效的Shader是各擔(dān)當(dāng)者負(fù)責(zé),程序組開發(fā)的個別Shader的情況幾乎是沒有的,這部分說不定就在采用UE3的效果里顯示出來了。
Lighting 和Shading(1)把正統(tǒng)的Toon Shader和細(xì)致的定制手法相組合????
? ? 綜上所述,我想這里開始要把GUILTY GEAR Xrd -SIGN-采用圖形技術(shù)一個一個的看一遍了。首先是從Lighting System(光照系統(tǒng))開始。光照系統(tǒng)值得一看的,直接了當(dāng)?shù)恼f,就是完全沒有物理的正確性這點(diǎn)。
? ? 我想頭上浮現(xiàn)個大問號的人會很多,這是因?yàn)椋珿UILTY GEAR Xrd -SIGN-的目標(biāo)[視覺上的最終效果]是Cel Anime的關(guān)系。開發(fā)組認(rèn)為,[并不是物理的正確,而是以正確的繪制為目標(biāo)],以這個為方向凝聚了許多的方法,以技術(shù)觀點(diǎn)來說,是獨(dú)特和有意思的。
? ? 因此看下細(xì)節(jié)的話,GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的游戲世界設(shè)定的全體光源,就是1個相當(dāng)太陽光的平行光源(Directional light)。這個叛逆?zhèn)€性光源,是用來生成角色投射在地面上的動態(tài)影的。
? ? 反過來說,這以外的影,例如靜態(tài)的背景對象的影等等,應(yīng)該都是烘培到Vertex Color或者Texture的影。

Rendering的最終結(jié)果

Tiling Texture

追加的細(xì)節(jié)

影用的Texture

井蓋的素材

井蓋的影

shader編輯的畫面,要達(dá)到Rendering的最終結(jié)果,要把上面5個元素合適的進(jìn)行組合
??? 那么,至于角色自己的陰影是怎么附著上的話,使用[和角色自己連接在一起移動的專用光源]來產(chǎn)生lighting效果。有那種「玩家看不到,每個角色專用的照明負(fù)責(zé)人」,圍繞著角色轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去的印象。
石渡氏:
? ? 總之以Cel Anime的視覺為目標(biāo)意味的是,更重視外表。
? ? 用場景設(shè)定的光源lighting,說不定在某個側(cè)面可以看到真實(shí)感。但是例如,某個位置的角色,臉上落下的影變得漆黑,或者陰影消失變得單調(diào)的情況也有出現(xiàn)。
? ? 有外觀的差異出現(xiàn),對于經(jīng)常以對等條件對戰(zhàn)的2D格斗游戲是必須要回避的。
本村氏:
實(shí)現(xiàn)的方法,是在角色lighting時使用shader里擁有設(shè)定好的光源的印象。用[每個角色,都有持有特別的向量參數(shù)的光源]來說明也應(yīng)該是正確的。
這種「每個角色的專用光源」是,對每個運(yùn)動進(jìn)行位置和角度的調(diào)整。不光是戰(zhàn)斗場景,劇情場景,為了更好看,光源的位置和方向也是一個一個分鏡的進(jìn)行調(diào)整。


Texture+通常 Shading(上)和Cel ?Shading(下)


影調(diào)整前的截圖(上)和影調(diào)整后的截圖(下)
Lighting的結(jié)果和給予陰影的Shading,基本上都是,當(dāng)超過某個閾值時是[明],低于閾值的是[陰](※),采用了極端普通的分二個等級的Tong Shader的配置。例如,Lighitng的結(jié)果是采用0~255的值,128以上是[明],不到127的按[陰]來處理?。???
※ 關(guān)于「陰」和「影」。本文為了方便,把由其他物體遮擋生成的暗的部分稱作[影],照明效果的結(jié)果中,很難被光照射到的按的部分稱作[陰],這樣分開來使用。
? ? 譯者注:其實(shí)看過很多日本的繪畫教材也是這樣區(qū)分[陰]和[影],為了能把西川的意思正確傳遞,我的翻譯里,除非是西川有[陰影]的地方,否則也是按他注釋的方式,分別用[陰]和[影]來翻譯。還請了解。
? ? 只是,shading結(jié)果的值,如果是在接近預(yù)設(shè)的閾值的區(qū)域,角色或攝像機(jī)移動的話,很容易發(fā)生明陰的反轉(zhuǎn),在明陰的領(lǐng)域產(chǎn)生細(xì)小的分割出的斑點(diǎn)的狀況,外觀也會變壞。


明陰的領(lǐng)域分?jǐn)嗟睦?上),下圖,是通過編輯法線,修正成好看之后的例子(產(chǎn)品版的例子)

陰的傾向權(quán)重參數(shù)的顯示。
于是在GUILTY GEAR Xrd -SIGN-里,把Cel Anime的明陰上色來區(qū)分,因此要在3D模型方面加入幾個方法,以達(dá)到美觀的調(diào)整。
1個是,在構(gòu)成3D模型的每個多邊形的頂點(diǎn)顏色(Vertex Color)里,具體的是頂點(diǎn)顏色的R通道里,加入[陰的傾向權(quán)重參數(shù)]。
? ? 這個是,把凹陷的地方,受周圍遮擋的地方,進(jìn)行強(qiáng)行的設(shè)定。主人公Sol的話,像下巴下面和頭周圍等地方。下巴下面和頭部周圍,是受到頭部的Self Shadow產(chǎn)生了影。這里就是這個[陰的傾向權(quán)重參數(shù)]做出了很大貢獻(xiàn)。


沒有陰設(shè)定(上)和有陰設(shè)定(下)的區(qū)別
本村氏:
[陰的傾向權(quán)重參數(shù)]的結(jié)果,就變成了Ambient Occlusion的參數(shù),是根據(jù)美術(shù)師的感覺,手工繪制來設(shè)定的。
這個[陰的傾向權(quán)重參數(shù)],在照明控制Texture的(開發(fā)組內(nèi),稱之為[ilmTexture])的G(綠色)通道中也可以來設(shè)定,讓這個參數(shù)為最大值,相當(dāng)于烘培到Texture里的陰。例如下巴的內(nèi)側(cè),頭和下巴的接合部的周圍,通常是陰的部分的,用這個方法來作為陰。


Ky的ilm的Texture(上)和G通道(中)

是袍子附近的G通道


關(guān)于Ky的陰,上面是陰影編輯前,下面是編輯后
頸部出現(xiàn)的,下巴的輪廓形狀的陰,一眼看上去,像是Self-Shadow表現(xiàn)的一樣,但實(shí)際是,根據(jù)?[陰的傾向權(quán)重參數(shù)]產(chǎn)生的陰。


不進(jìn)行?[陰的傾向權(quán)重參數(shù)]的控制,應(yīng)用light的狀態(tài)(上),進(jìn)行陰影控制的狀態(tài)(下)的比較
? ? 為了實(shí)現(xiàn)Cel Anime的明陰繪制區(qū)別的方法,還有1個,就是頂點(diǎn)法線的調(diào)整。
把頂點(diǎn)法線,換成簡單易懂的話來說,就是[頂點(diǎn)的方向]。??
? ? 關(guān)于3D圖形的Lighting計算,[光源的方向](光源向量),[視線的方向](視線向量),[平面的方向](法線向量)這3個參數(shù)是必須的。總之,陰影的出現(xiàn)方式,通過改變[平面的方向]可以進(jìn)行調(diào)整。

GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的情況,角色模型就正如前述的那樣,大約4萬多邊形的模型。因此,什么都不做的話,對應(yīng)4萬多邊形,就會出現(xiàn)復(fù)雜的陰影,而想要的的是Cel Anime的那種粗略的陰影。于是,設(shè)計了[把4萬多邊形部分的3D模型形狀(=3D模型的分辨率)維持住,把每個多邊形所擁有的[面的方向]信息變得粗略起來,lighting的結(jié)果的陰影也就變得粗略了]的想法。
[平面的方向]。是用頂點(diǎn)單位給予的法線向量來表示。因此GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的開發(fā)組,為了能出現(xiàn)粗略的陰影,對頂點(diǎn)法線進(jìn)行了調(diào)整。
UE3的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),是在Import?Skeletal Meshes(角色用的對應(yīng)Bone變形的Mesh)時,必須進(jìn)行頂點(diǎn)法線的重新計算的配置,?因此,直接導(dǎo)入的話,在3D圖形制作工具「Softimage」里編輯的法線就無法反映到游戲里。
因此,作為程序的家弓氏,把引擎的Mesh Import的流程進(jìn)行了定制,為了能把編輯的法線直接在游戲里使用而進(jìn)行的改造。[不這么改造,就不同通過法線編輯來控制陰影],本村氏回憶到。
? ?那么,通過改造UE3,頂點(diǎn)法線的調(diào)整成為可能,這個方法還有幾個選擇方案。以前的吉普力工作室的[哈爾的移動城堡]的CG部分使用的是[把鄰接的法線向量的平均值反復(fù)的求出,將法線向量的波動吸收,變的平坦化]這樣的方法。開發(fā)組是如何選擇方法的?
本村氏:
GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的話,因?yàn)榻巧拿烙^是最重視的,臉上陰影的出現(xiàn)方法給予了最新的注意。顏面和頭部,是美術(shù)師通過手工作業(yè)來進(jìn)行法線的編輯調(diào)整的。

手動的進(jìn)行法線編輯工作


法線編輯前,顯示和不顯示法線的版本


法線編輯后,顯示和不顯示法線的版本
本村氏:
另一方面,衣服和頭發(fā)等等使用了Gator,把簡單形狀模型的法線轉(zhuǎn)寫到實(shí)際模型上,使得復(fù)雜形狀的模型可以出現(xiàn)粗略的陰影。
? ? Sol的褲子(腿部),是給予了凹凸的復(fù)雜的形狀,不過陰影還是非常的粗略。準(zhǔn)備了大致上相同尺寸的圓筒形(=圓柱)模型,事先把這個法線,轉(zhuǎn)寫到褲子模型上,進(jìn)行法線的調(diào)整。
就像本村氏的敘述的,這部分并不是手工作業(yè),使用稱為Gator(Generalized Attribute Transfer Operator)的3DCG軟件(開發(fā)組是「Softimage 2013」)的3D模型屬性轉(zhuǎn)化功能,半自動的生成。


使用 Gator把褲子的法線沒有進(jìn)行轉(zhuǎn)寫的例子(上)和有轉(zhuǎn)寫的例子


作為Gator轉(zhuǎn)寫的目標(biāo)對象。
關(guān)于 GUILTY GEAR Xrd -SIGN的角色們的頭發(fā),有著相對復(fù)雜的形狀,這里也要也成為很好的符合Cel Anime風(fēng)格觀點(diǎn)的陰影。普通的Shading的話,每個凹凸的塊都會使陰影分?jǐn)?,把法線編輯和簡單形狀模型的法線轉(zhuǎn)寫方法組合,進(jìn)一步在建模階段加入特殊調(diào)整,總算達(dá)到了可以信服的狀態(tài)。

毛發(fā)的沒有陰影調(diào)整

毛發(fā)有陰影調(diào)整

沒有毛發(fā)的法線調(diào)整

有毛發(fā)的法線調(diào)整

毛發(fā)法線調(diào)整用的目標(biāo)模型