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?

来自 游戏葡萄 2020-12-07
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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?

在上周举行的虚幻引擎技术开放日(Unreal Open Day Online)活动中,不少国内大中型游戏厂商相继透露正基于虚幻引擎,建立更成熟的工业化生产管线,引发了行业热议。

事实上,一些没有在此次活动中露面的游戏厂商和工作室也早在几年前,就已经开始积累虚幻引擎相关的技术和人才,比如曾推出《和平精英》等游戏的腾讯光子工作室群。

而他们下半年曝光的开放世界生存手游《黎明觉醒》自曙光测试以来,获得了很多从业者和玩家的密切关注。

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从游戏的定位「超真实的开放世界生存手游」和我们的评测不难看出,真实感是其开放世界体验的核心要素。

那这款游戏具体是怎么表现真实感的,应用了哪些技术?近期,虚幻引擎官方公众号转载了一篇《黎明觉醒》技术美术负责人的采访。葡萄君从中提炼出了研发团队尝试制作「超真实的开放世界」的部分思考和尝试。

如何强化游戏世界真实感?

《黎明觉醒》技术美术负责人Joshua 表示,从整体来看,为了营造开放世界的体验,研发团队必须要在游戏中制作一张视野开阔、地形多变的无缝大地图。

为了强化真实感,他们要求每个地貌特征做出差异最大化的美术表现。这意味着前期规划要做得特别细致:海岛、沙漠、丘陵等不同地貌的起伏走势,每个区域代表性的植被、石块分布,以及不同色调地形之间的过渡,都尽可能参照现实场景进行还原。

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丘陵

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沙漠

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城市

具体到场景细节,研发团队在材质表现、反射效果等方面下了不少功夫。

《黎明觉醒》大量使用了照片扫描并经过PBR(基于物理渲染)矫正后的美术资源组建基础材质库,保证木材、金属、岩石、沙土等常见材质具备相对写实的视觉效果。

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引擎内场景截图

同时,他们基于虚幻引擎的 Material Editor 制作了青苔(Fuzzy Shading)、黑沙滩(Parallax Occlusion Mapping)、冰块(Refractive/Reflective)、水晶特效(VFX)等特殊场景材质。

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青苔材质效果

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冰块材质效果

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沼泽材质效果

对于人物皮肤和毛发,以及车漆等相对更复杂的特殊材质, 他们也针对手游管线的Shading Model进行定制,让这些材质在移动端有更好的呈现效果。

而在反射效果上,《黎明觉醒》针对不同的使用场景和性能指标,定制了多组方案。

对于反射品质要求高的场景, 研发团队使用了Planar Reflection(平面反射),通过控制反射Render Target(渲染目标)分辨率和渲染内容数量减轻性能压力;对于反射内容较多的场景,如水面和街道地板,他们采用了开销恒定的Screen Space Reflection(屏幕空间反射)方案。

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引擎内街道场景截图

而对于反射内容固定、光照环境基本不变的室内场景,他们则采用了离线Capture Cubemap,通过实时计算Localized Reflection兼顾性能和表现。

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引擎内室内场景截图

Joshua还表示,他们希望让开放世界拥有鲜活的氛围,因此相应研发了实时、动态的昼夜和天气系统,让每个场景都具备丰富的天气和光影变化。

《黎明觉醒》中的天气不仅会改变场景的视觉表现,还能直接影响玩家的生存状态。比如下雨环境中玩家更容易感冒,沙尘和浓雾会严重影响玩家的视野距离;在酸雨等极端天气下,玩家必须尽快避雨, 否则会持续扣减生命值.....这使玩家和环境的交互形式更多元,也让生存体验的真实感和沉浸感更为明显。

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昼夜晴雨变化

针对时段、天气的不断变化,《黎明觉醒》采用了分层式全实时光的场景光照方案。场景会根据所处时段和天气相应加载不同的灯光预设,以便让光影效果和氛围跟随环境一同变化。

但这一方案同时会导致室内环境的光照效果和光影质感不尽人意。为此,研发团队又单独采用了一套烘焙方案,将不同类型的光对室内结构的影响,通过不同通道存储为一张Lightmap,再分层次针对不同时段、天气的光照情况做出变化。这一方案后续还被应用在一些偏封闭的大型场景中,保证室内外光照环境的统一。

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室内光照效果

此外,为了还原自然环境中的日月光晕和雾霭,研发团队还模拟了Mie-Scattering(米氏散射)与Rayleigh-Scattering(瑞利散射)效果,进一步提升开阔视野场景的环境气氛。

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光线效果实录

总体而言,从《黎明觉醒》公布的引擎实录视频可以看出,这款游戏开放世界场景的拟真程度很高,城市、海岛、沙漠、丘陵等差异化场景的材质细节、光影变化、环境氛围很接近现实世界的真实效果。不过,游戏的实机体验是否和视频一致,还需要通过后续测试进行检验。

为什么游戏要强调真实?

在这篇采访中Joshua还表示,即便在虚幻引擎画面渲染表现支持下,制作一个真实开放世界仍然是巨大的工程挑战。为了实现预期效果,他们几乎不留余力地在技术层面进行投入。

考虑到光子已经有了一定的虚幻引擎技术积累,其他厂商想实现类似的效果只会更难。

这也意味着更高的研发成本。祖龙CEO李青曾表示,基于UE4制作的项目,美术成本至少比普通项目高出1倍。而前文提到,《黎明觉醒》全部美术资产都基于PBR(基于物理渲染)流程制作,其成本投入可想而知。

为什么《黎明觉醒》决定花这么大的代价来强化游戏的真实感?

葡萄君猜测,这可能源于真实感对玩家体验的直接影响。某位熟悉生存品类的资深制作人曾告诉葡萄君,依据马斯洛需求理论,这类游戏主要从偏底层的生理和安全需求,向玩家施加压力;而需求层次越靠下,玩家克服压力带来的成就感就越强。

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但游戏终究是虚拟体验,生理和安全需求则是玩家趋于本能的反应。如果想通过这两个层次刺激玩家,最直接的方式是想办法让游戏提供趋近真实世界的感受。这也是很多同类型主机、单机游戏都采用写实画风、强调真实的原因。

进一步讲,开放世界越真实,玩家越能参照生活经验进行探索和学习,不需要设置强制引导,从而间接降低上手门槛,增强体验乐趣,扩大游戏的潜在用户规模,提高生存品类大众化的可能性。

当然,视觉体验只是其中一个相对直观的表现维度,整体的真实感受还需要结合游戏首测中展现过的多种生存指标,以及剧情、探索战斗玩法共同营造。

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曙光测试截图

值得一提的是,《黎明觉醒》是第一款由国内厂商使用虚幻引擎研发的生存手游。基于虚幻引擎的画面渲染能力,游戏的视觉表现已经在生存品类处于较为领先的位置。结合此前测试时的实机体验,葡萄君认为,这款产品很可能会提升玩家对生存类手游品质和玩法真实感的要求,树立新的品类标准。

而接连推出战术竞技、SOC(开放世界生存建造,Survival,Open World,

Crafting)等前沿品类之后,光子工作室群的研发实力在行业中的位置,或许也需要重新衡量一下了。

*参考资料:

《黎明觉醒》技术美术负责人Joshua采访

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