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龙珠战士Z》里惊人的2D动画效果到底是怎么做出来的?

2017-10-21 06:24

  要讨论这次的龙珠格斗为何极度贴近动画效果,得从这家公司之前的技术积累开始说起。

  前段时间,我们已经介绍了几次《龙珠战士Z》。自打从E3公布以来,这款有史以来对《龙珠》还原度最高的格斗游戏吸引了很多人的关注动漫粉惊叹于极其传神的画面,游戏粉也期待这个看上去很严肃靠谱的格斗游戏。

  我们在游戏刚公布时搬运过几次的角色预告片,前不久又放出了特兰克斯的预告片,错过的朋友可以借这个机会补一下:

  《龙珠战士Z》的横空出世也让不少玩家疑惑,为什么这款游戏看上去“那么像动画”?似乎比之前看过的所有的此类游戏还要“更动画”?

  这个答案,要从这款游戏的开发厂商Arc System Works(以下简称ASW)身上找,更确切地说,得从ASW之前的代表招牌系列《装备》乃至《苍翼默示录》说起。

  从的信息里可以明确的是,《龙珠战士Z》使用的是“虚幻4”引擎,游戏除了3对3这个模式之外,其余的动作,质感,都很像ASW旗下的招牌作品“装备”(Guilty Gear)系列,这个系列在PS4上的初版作品《装备Xrd》(以下简称GGXrd),使用的就是虚幻3引擎开发而成,那个游戏的画面就如同龙珠新作一样,有着3D背景和看着像手绘一般的2D角色。

  其实GGXrd里的场景,角色乃至过场动画,全部都是用3D引擎渲染而成,所以《龙珠战士Z》也是如此。能做到无法分辨2D还是3D的效果,靠着是ASW能把3D渲染出2D效果的能力,而该公司对于2D像素图的追求,早在2008年就已经结束了。

  这一年,他们推出了首部《苍翼默示录》(Blazblue),是将2D像素图做到极限的作品。为了做到极限,它先制作3D建模,再转换成2D的像素图。但也正是由于一直沿用这种图像处理方式,导致该系列始终没有突破2D的种种,比如场景不能旋转,角色不能拉近,仅有的一些特写镜头也需要专门的绘制等等。

  所以在讨论GGXrd项目时,项目组最主要的决策就是敲定使用3D引擎。为了节省成本,ASW没有选择当时新鲜出炉的“虚幻4”,而是选择了经过市场多年检验的“虚幻3”引擎。

  使用3D引擎的目的是为了突破2D的局限性,但要实现这一步,得先想尽办法,把它做出2D渲染的样子出来。

  这种处理方式在业界早已有之,2000年世嘉就出过一款类似风格的游戏,叫做《Jet Set Radio》。当时其他厂商都想着法把3D游戏往真了做,世嘉用一个画风的3D游戏,一下子吸引了大家的目光。

  这以后无论是“死神Bleach”,“火影忍者”,“海贼王”这样的漫改游戏,还是“人”,“塞尔达传说”系列,都有类似风格的作品问世,在3D引擎不断向照片级真实画质进发的时候,另一波“非照片级”个性风格的游戏,也在市场上占据了相当的地位。

  这些厂商们使用的技术,大家可能有所耳闻,它有个很准确的中文译名就是“渲染”,英文有叫Cel-shading的,也有叫Toon-shading的。

  但已经的那些渲染游戏,并不符合ASW的要求。当时公司里的首席数字美术设计师本村C纯也正在研究渲染技术,并且颇有。他经过多次实验,整合出了一套自己的方法出来,靠着这些方法,他让GGXrd里的角色们,看起来根本不像是3D引擎渲染出来的样子。

  因为咱们不是来做技术论文,所以作者将本村采用的各种突破性方法,尽量以浅显的方式介绍出来,好让大家一眼就能看个明白。图形技术爱好者可以去4gamer,或者观看C来了解更技术向的内容。

  本村将3D引擎做成2D感觉的方式,基础还是通用的渲染技术、在此之上他应用到游戏里的一些方法,概括说来就是“光影线动”这四项,所有方法只为一个目标,就是竭尽可能的去掉3D引擎里的立体感。

  首先说“光”,指光源照射。一般情况下,3D引擎制作的游戏都喜欢使用全局光,在单个全局光下自动渲染场景内所有的事物,《战士3》是较早展示全局光效果的游戏,产生的视觉效果具有很高的可信度,这是照片级真实感最重要的效果之一。

  不过2D格斗游戏里就不能使用全局光,一是在较昏暗的场景中,会看不清画面最前方的角色,比如《街霸5》里就有场景会出现这样的情况。

  二是一旦只靠全局光,游戏角色的3D质感就会大大增强,这就跟ASW的目标背道而驰了。,于是本村决定给每位角色都使用单独的点光源,这样不论场景的光源如何复杂,角色的形象都不受影响。不仅如此,每个角色还针对性的对光反射做了单独处理,2D动画效果不追求什么真实感,正确的对各自点光源做出反射才是正经,这样角色的立体感就被减弱了。

  接下来是“影”,也就是阴影的意思,我们说“阴影”是一个词,在日本的动漫绘画中,阴和影是分开的。阴代表光源照射不到的部分,现实中的光源基本都是散发状的,事物总有照不到的地方,这些地方就是阴,影则是常规理解中光源照射后产生的影子。

  事物处于阴的部分,与直接光照下的颜色会有所不同。比如阴下的红色,实际上看着要比光照下的深一些。本村专门加强了这部分的处理,比起程序默认的画面效果,阴的部分在处理后显得更加生动鲜艳,变得更像动画片的质感。

  影的部分也没有采用常见的自阴影效果,而是单独进行手动处理。GGXrd里每个角色使用的多边形数量,大约为4万个左右,如果使用自阴影的话就会产生许多的影子出来,看着非常不美观虽然更真实,但这不是制作组想要的2D动画效果。

  对于这些不美观的部分,通过法线的调整,将不需要阴影的多边形部分整平,就可以得到看着很舒服的阴影效果。

  然后常重要的“线”,可以说这是决定GGXrd动画质感的关键因素。一般的渲染技术,都会在角色周围生成一圈黑色的轮廓线,让人看着有动画的感觉。这种处理方式大多都是将角色整体膨胀一些,再自动生成轮廓线。

  本村特意增加了轮廓线的粗细调整,对该强调的部分加粗,该细腻的部分减弱,让GGXrd里角色的轮廓线拥有了手绘感。

  这还不是关键,渲染除了外轮廓线之外,就不会再有其他线条出现,这显然不是动画作品的做法。Xrd里的角色们,比如肌肉,骨骼的部分都适当的添加了线条,动画手绘的感觉明显高出一个档次。

  本村线的实现方式说难不难,说简单也没那么容易,最主要的问题是,要增加线条的话,只能在材质贴图上处理,直接画上去的话,远看着还行,一拉近就会变得粗糙模糊,完全不能使用。

  本村的做法是,不在材质上添加任何线条,而是用垂直或平行的线条,画出新的材质出来,然后加上抗锯齿处理后,直接当作材质贴图使用,这样放大后也不会出现模糊粗糙的情况。

  之后再通过控制周围多边形的映射方式,实现了对本村线的粗细和扭曲控制,从而可以实现各种线条来描绘角色。

  通过以上三种方式,就可以让GGXrd里角色的静态样子,看着就像2D手绘一样精细。

  这时候问题来了,游戏是动态的,而且格斗游戏的铁律就是要秒间60帧的流畅度,当这些经过细致处理的角色动起来的时候,反而会看着很别扭。

  造成这个现象的原因,就是人对动画观感的习惯问题。动画片里对于画面帧数和动画格数分得很清楚:动画格数在24格时就被称为全动态画面,8-12格时就被称作受限动态画面,上播放的动画片,基本都用8-12格来表现。

  如果过于流畅,看惯了的人们反而会觉得不适应,游戏的动态感觉会变得不那么2D了。

  最后“动”的处理方式,就是为了要解决这个问题。格斗游戏60帧是一定要的,在这个前提下,先把每个角色的各种出招帧数确定,比如踢一脚要30帧,出脚的时候是第15帧,那么相应的动画格数锁定,再通过人工的方式,把前后不必要的动画格数抽掉,这样既符合游戏对帧数的要求,也能把动画格数调整到符合类似动画片的效果。

  大体上,这就是ASW将3D引擎做出2D感觉所用到的主要方法。在“不实,只为效果”的目标驱动下,他们还做过许多调整工作,让GGXrd看着更像是手工打造出来的2D动画游戏。

  比如角色发大招时候的特写镜头,因为用到了3D引擎,拉近视角这个事情变得非常简单、唯一的问题就是默认特写效果戏剧性不足,没有2D动画的夸张感,这也是3D引擎本质上追求真实的结果。

  为了增强演出效果,ASW的程序员们对虚幻3引擎做了必要的,达成了所谓骨骼三轴缩放效果,通过这样的,可以在特写镜头里,对角色某个身体部位进行夸张增大处理,变得像动画片一样震撼。

  还有角色跑动或时产生的烟雾,为了看上去更像2D动画,是通过3D建模一帧一帧截图后,再合成起来的,光靠3D引擎自带的处理方式,是做不出动画片里那样的烟雾效果来的。

  GGXrd推出的时间是2014年2月,到今天为止还有“Revelator”和“REV2”两个升级版本,ASW对于渲染技术的发掘也在持续进行中。到了《龙珠战士Z》里的魔人布欧的超杀,那地球般的爆炸效果看着就很震撼了。

  类似的场景,在“Revelator”里就有出现。游戏里的角色Dizzy,她的一击必杀技就是好像核爆一样的大爆炸,ASW做这样的效果已经很有经验了。

  其余还有对场景内特效光源的反射,突出金属质感的高光渲染,3D场景的纵深透视变形,角色受伤效果等等,都一一的实现了出来。

  利用这些技术,不光是游戏内的角色和场景,连过场动画制作都能应用起来,开发效率也相应有了大幅度提升,对于规模不大的ASW来说,也常重要的一环。

  现在开发中的《龙珠战士Z》,将引擎升级到了最新的“虚幻4”,本身画质的增强是板上钉钉的事情。原本ASW特别为“虚幻3”引擎开发的技术,比如骨骼三轴缩放,在虚幻4引擎里已经成了标配,靠着ASW对渲染技术持续不断的突破,加上他们对2D动画视觉效果丰富的经验,龙珠新作看起来如此惊人,也就不足为奇了。

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