这款日产开放世界游戏，如何做电影动画级别的卡通渲染？

近两年扎堆冒头的开放世界游戏里，模仿塞尔达做卡通渲染风格的产品不在少数。

在更重视技术侧的国内环境下，摆在这类产品面前的一道难题，是如何让卡渲与其他产品拉开视觉差异，形成自己的一套风格化表现。而对于概念设计先行的日厂来说，风格化打磨是他们更擅长的内容创作的一环。

今天想分享的内容，是万代南梦宫Online与万代南梦宫Game Studio共同开发的PC动作网游《蓝色协议》，有关风格化卡渲的经验分享。该产品由UE4研发，主打全球市场和「一眼就看得出来是日产」的赛璐璐风格特征。

2019年7月官方放出了第一则PV，尽管官方标语中没有提及开放世界，但初期放出的场景观感明显针对开放世界和超大地图而来，而且最后几秒钟的镜头FF味很足。去年初随第一次测试，游戏公开第二支PV，这次点出的主题更明确，冲突感也更强，充满了日系作品的中二味。可以大致浏览一下这则PV。

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「合作或者死，选一个」

而这款游戏最吸引我的部分，便是游戏流程当中的诸多日系动画固有的细节表现。并不是指传统的建模风格、人物设定，而是人物表情动作、镜头语言、剧情桥段等一整套的演出手法，比如从测试版中的这类张力十足的场景。

有意思的是，最近业内朋友和葡萄君聊到，有产品看了这一分享后，经过一段时间学习和打磨，最后改头换面，突然有了味道。还有技术从业者看过后感叹：「只想抄书」。当然，葡萄君更希望这类技术分享能打开更多团队的思路，让大家摸索出自己实打实的特色，于是将这篇旧闻再翻出来分享给大家。

以下内容为去年CEDEC开发者大会上《蓝色协议》制作组的专题演讲，由GAME Watch和Online Gamer等日媒首发，游戏葡萄根据多家日媒文章编译整理，内容稍有加工、整合与补充。

「宛如剧场版动画电影的世界」

《蓝色协议》立项时，为了将其培养成万代南梦宫的一个新晋IP，制作组选择了全球化的战略方向。

这意味着在面对国内外诸多竞品的时候，这款游戏的画面需要让人一眼就看出来这是出自日本团队之手，所以他们确立的核心方针，就是将赛璐璐动画表现手法钻研到极致，并以此推动整个项目的研发。

用一句话来总结其核心概念设计，就是「壮丽不失精致的赛璐璐风游戏」。

概念设计

不过，赛璐璐这个概念能延伸出各种各样的表现形式，比如项目组成员自己的印象里，就偏向于「细节削减一些、比较笼统、但又不失精致的东西」。

这类先入为主的观念，恰恰是他们在为《蓝色协议》做设计时最大的障碍，比如在制作资产（Assets）的时候，每个人的先入观都会影响到赛璐璐风格的具体表现。

于是制作组进一步提炼概念，得到了一个关键词「宛如进入剧场版动画电影世界的作品」。这个概念原本仅在内部用来讨论，给不同成员做说明，如今干脆被用作《蓝色协议》的主题，放在了官网最显眼位置。

游戏实景（封测版）

那么具体来说世界观怎么设定，又要怎么制作？

确定了美术的方向以后，接下来要思考的就是世界观设定。最开始，团队里讨论要设定成科幻风的RPG网游，但经过不断的讨论，世界观的重心开始从科幻要素，渐渐移向剑与魔法、古代超文明的幻想世界。

灵感来自于一个假设：「如果16世纪身穿甲胄的人类士兵，突然获得了先进的技术制作出了宇航服，会怎么样？」大家发现，原本不可能共存的组合拼在一起，说不定会很有趣，于是新的点子就这样一发不可收拾。

于是他们又融入了19世纪和20世纪前后的军服和现代化装扮，人物设定则为经常身着大量工业制品进行生活。整体描绘成了一个介于幻想和科幻之间的世界。

基本的世界观设定好了，但问题才刚刚开始，最核心的矛盾在于，赛璐璐表现手法和游戏偏自由的运镜非常矛盾。

举个例子，在动画里，观众只能从作者设定好的角度去看这个世界，然而《蓝色协议》要做的是身处剧场版动画风世界中的体验，这意味着，当相机固定的时候，手绘风动画的还原度会提高，但要让每个角度看起来都不破坏这种动画氛围，实现起来会非常困难。

说白了就是让玩家把脑袋钻进电视里，在动画的世界里面到处看。

这并不是一件简单的事，在制作组看来，现实情况是「没有什么一劳永逸的操作，让赛璐璐表现手法与自由相机直接共存」，所以项目组的做法非常朴实无华，就是一步一个脚印地积累每个「有动画味的」细节。

这类细节在游戏里很多，比如角色捏脸界面，整体设计就像动画的人设画面，玩家看上去的感觉，就像是在给动画做设定。

还有可操作的角色，也会露出各种各样的表情，给玩家留下一个活灵活现的印象。

还有攻击特效的不透明处理，以及画面边缘射入光线似的环境特效、滤镜等，都在强调动画式的观感。

战斗特效

环境特效

环境滤镜

只要是制作组感到来电的瞬间、要素，都是不能放过的细节。下面具体展开来说各个关键的部分。

动画风角色的表现手法

关于角色的表现手法，下面这张图是游戏中最终的角色外观成品图。

首先看轮廓线。这款游戏的轮廓线采用了后处理绘制，在开发早期，游戏仅用轮廓模型来表现，但随着模型本身数据的削减，以及法线编辑成本降低的需要，逐渐转变为后处理绘制为主的模式。

具体来说，首先利用相机读取的深度数据，对模型的轮廓描绘轮廓线，但是如红色箭头所示，处于模型内部的部分目前还无法绘制轮廓。

然后借助明亮度的差异进行内部描边，并且按照亮度差的大小，差异越大的地方描边的浓度越高。

而如关节等消耗比较大的部分，则在World Normal上绘制，并且如下图，在对比度有差值的部分进行描边。另外像手指这类部位，使用同样的方法也比较有效。

另外，轮廓模型运用了里侧模型向法线方向扩张的手法，同时利用工具计算相邻法线的平均值，来修复尖端分叉。

以及轮廓模型不会用在模型整体上，只会在颚、口、耳等突出在模型之外的部分使用。早期制作组还试过用World Normal，但是对鼻梁等位置产生了多余的描边，所以面部关闭了这个功能。

下面是对下颚使用轮廓模型的例子，从正面看下颚的时候，也能依靠深度数据来给轮廓描边，但从侧面就会变得很难。

而头发由于存在众多复杂的凹凸部分，所以也使用了轮廓模型，但对于一些过度绘制复杂内部法线的发型，需要用到Z Shift功能将它推回去的手法（蓝色箭头所示）。

关于着色，卡通着色边界选择了不适用渐变、强调边界区分的风格。为了提高角色与背景的融合度跟设置感，从地面到角色胸部会稍微用一点渐变着色。另外Normal map会因为dds压缩导致的像素噪点，对边界部分造成负面影响，所以在这里并没有使用该功能。

明暗平衡上，由于5:5在逆光的时候有可能导致所有着色都变成阴影色，角色看起来会很扁平，所以采用了偏亮的7:3方案。

针对扩散反射光的阴影颜色会自动生成，来降低工作量同时削减数据。但是，明亮度调低以后会让画面看起来浑浊，所以要么错开色相再调低亮度，要么尽量不调低饱和度。

总是出于阴影的部分就直接用贴图来表现，逆光的时候就调低保留细节。

类似下颚等部位，会调节顶点色的漫反射函数，让它尽量容易形成阴影色。

对于帽子、头盔等造成的阴影，则是用后处理来表现，先利用材质种类来辨别模型，然后在调用对应模型的遮罩，最后在模型下方错位后形成阴影。

逆光也用到了后处理，根据角色轮廓同等大小来绘制。来自地面的反射光则弱化后尽量控制光线射入，另外模型的闭塞部位，也会使用Occlusion Masks保证光线不会射入。

游戏中也会随时间变化，出现光源位于角色头顶的状况。这种情况下，即便调整模型法线，角色脸上也会出现多余的阴影。因此，皮肤的材质采用了光线入射角度减半的减轻措施。

可以看到角色身体和衣服都随模型形状产生阴影变化，但面部则是分阶段在变化。

关于头发的反射。在动画中，这是影响作品个性化的一大重点，《蓝色协议》的制作方向则是按照还原下面样图的大方向来推进的。

距离相机近的时候，反射球会变小，但离相机越远，并非把发射求单纯变大，而是以类似叶子的形状，向两个顶点拉长。也就是贴图按照最大值来绘制，但让着色器的中心部位逐渐变小，要实际用上这个功能，需要解决几个问题。

一个问题是，展开头发均匀配置的UV，分给每个Mask的面积会变小，导致边界会出现像素感。但是这个问题无法靠增加分割面积来解决，所以针对反射部分采用新的UV。然后重新配置必要的步骤，再对贴图进行烘焙。另外，这里为了规避dds压缩的影响，采用了没有压缩的格式。

另一个问题是，反射扩缩的判断该怎么进行。用到的方法是，在贴图输入的时候，对各个高光的重心进行判断，然后根据相隔的距离，来移动UV达到高光缩小的效果。所有数据都会通过贴图的各个通道来使用，R通道是原画像，G通道是距离重心的横坐标，B通道是距离重心的纵坐标，α通道是扩缩时为了不影响周围其他的东西，保管着各个高光点的ID。

下面是实际效果，反射边界没有噪点，拉远相机也能保留细节。

关于捏人。本作里男女性别分别可以选择三种体格，而且调整身高会调整等身的设置，另外丰满度会区分是否能调节的部位，并加上缓急的设定。

头发除了单色，还可以选择渐变色，面部各个部位也可以选择颜色，往后还会上线更多关于瞳色、睫毛、装饰等功能，角色Pose等功能也可以供玩家更好地查看捏脸效果。

要实现这种如同动画设定画的界面，需要对多个坐标进行摄像，然后将数据作为2D贴图使用，并且在同一个画面内重合。

另外换装方面，为了控制成本，只用了一套资产，影响换装的部位会通过顶点色来输入数据。具体来说，上衣袖子的长度会固定为四段，并且让互相干涉的部位隐藏不显示。但是单纯不显示无法应对胖瘦的区别，所以在连接部位加入细骨，保证模型之间不会互相影响。

关于表情，由于画面内需要表现多个角色，所以为了降低消耗采用了骨骼的方式。总共使用150根骨骼，来表现25个情感各异的表情，同时用到了口型和眼镜的不同组合。

适合动画风角色的特效

为了配合动画风格的表现手法，《蓝色协议》中使用了大量的不透明素材来制作特效，而这种选择与角色的亲和力更高。

但是，不透明素材由于其特性，在特效重合的时候会降低画面的辨识度。

这款游戏为了改善这个问题，采用了根据相机距离对特效进行消除的处理手法。当相机靠近到一定距离的时候，特效就不会表示，从而方式辨识度降低。

另外，一般在动画里用到的特效都会有固定的循环模式，但是游戏里用起来会给玩家留下单调的印象。

所以游戏采用了给贴图增加扭曲效果的Flow Map功能，以及给贴图明暗Mask增加消失效果的dissolve功能，来组合表现出随机感和动画的消失感。

除此之外，通过Fresnel功能对Particle Mesh进行区分作色，来保证从不同角度的相机，都能看到不同外观的特效。

接下来，关于如何活用顶点移动材质功能。首先如下面几张图片，角色挥出的斩击动作，不论从哪个角度看，都表现得非常自然。

如果斩击动作只用2D形式来呈现，侧面看起来只会是一条线。但通过调用UE4材质编辑器中的世界位置函数，就可以实现编辑模型顶点的定点移动材质功能。在《蓝色协议》里，一部分特效采用了StaticMesh Morph Target功能，它能储存模型UV通道的顶点移动信息，在模型里生成两个Morph Target。

比如准备3个没有拓扑变化的模型，用StaticMesh Morph Target写出后，就能变成可变形的模型。再将它通过Particle系统随机触发，套上雷电的贴图，就可以做出一套电击特效。

仅用一个mesh就能实现多种形态变化