腾讯光子《黎明觉醒》技术美术负责人:如何制作超真实的开放世界?
在上周舉行的虛幻引擎技術開放日(Unreal Open Day Online)活動中,不少國內大中型游戲廠商相繼透露正基于虛幻引擎,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游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》等游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游《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。
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從游戲的定位「超真實的開放世界生存手游」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。
那這款游戲具體是怎么表現真實感的,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》技術美術負責人的采訪。葡萄君從中提煉出了研發團隊嘗試制作「超真實的開放世界」的部分思考和嘗試。
如何強化游戲世界真實感?
《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,研發團隊必須要在游戲中制作一張視野開闊、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征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致: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、石塊分布,以及不同色調地形之間的過渡,都盡可能參照現實場景進行還原。
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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并經過PBR(基于物理渲染)矯正后的美術資源組建基礎材質庫,保證木材、金屬、巖石、沙土等常見材質具備相對寫實的視覺效果。
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同時,他們基于虛幻引擎的 Material Editor 制作了青苔(Fuzzy Shading)、黑沙灘(Parallax Occlusion Mapping)、冰塊(Refractive/Reflective)、水晶特效(VFX)等特殊場景材質。
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對于人物皮膚和毛發,以及車漆等相對更復雜的特殊材質, 他們也針對手游管線的Shading Model進行定制,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性能指標,定制了多組方案。
對于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)分辨率和渲染內容數量減輕性能壓力;對于反射內容較多的場景,如水面和街道地板,他們采用了開銷恒定的Screen Space Reflection(屏幕空間反射)方案。
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而對于反射內容固定、光照環境基本不變的室內場景,他們則采用了離線Capture Cubemap,通過實時計算Localized Reflection兼顧性能和表現。
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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,玩家必須盡快避雨, 否則會持續扣減生命值.....這使QQ號出售玩家和環境的交互形式更多元,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》采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加載不同的燈光預設,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,研發團隊又單獨采用了一套烘焙方案,將不同類型的光對室內結構的影響,通過不同通道存儲為一張Lightmap,再分層次針對不同時段、天氣的光照情況做出變化。這一方案后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。
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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。
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總體而言,從《黎明覺醒》公布的引擎實錄視頻可以看出,這款游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,游戲的實機體驗是否和視頻一致,還需要通過后續測試進行檢驗。
為什么游戲要強調真實?
在這篇采訪中Joshua還表示,即便在虛幻引擎畫面渲染表現支持下,制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,他們幾乎不留余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,基于UE4制作的項目,美術成本至少比普通項目高出1倍。而前文提到,《黎明覺醒》全部美術資產都基于PBR(基于物理渲染)流程制作,其成本投入可想而知。
為什么《黎明覺醒》決定花這么大的代價來強化游戲的真實感?
葡萄君猜測,這可能源于真實感對玩家體驗的直接影響。某位熟悉生存品類的資深制作人曾告訴葡萄君,依據馬斯洛需求理論,這類游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。
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但游戲終究是虛擬體驗,生理和安全需求則是玩家趨于本能的反應。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游戲提供趨近真實世界的感受。這也是很多同類型主機、單機游戲都采用寫實畫風、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,不需要設置強制引導,從而間接降低上手門檻,增強體驗樂趣,擴大游戲的潛在用戶規模,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游戲首測中展現過的多種生存指標,以及劇情、探索戰斗玩法共同營造。
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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游。基于虛幻引擎的畫面渲染能力,游戲的視覺表現已經在生存品類處于較為領先的位置。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游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)等前沿品類之后,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。
總結
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