前段時間,我們已經介紹了幾次《龍珠戰士Z》。自打從E3公布以來,這款有史以來對《龍珠》還原度最高的格鬥遊戲吸引了很多人的關注——動漫粉驚嘆於極其傳神的畫面,遊戲粉也期待這個看上去很嚴肅靠譜的格鬥遊戲。
我們在遊戲剛公布時搬運過幾次官方的角色預告片,前不久官方又放出了特蘭克斯的預告片,錯過的朋友可以借這個機會補一下:
特蘭克斯
《龍珠戰士Z》的橫空出世也讓不少玩家疑惑,為什麼這款遊戲看上去「那麼像動畫」?似乎比之前看過的所有的此類遊戲還要「更動畫」?
這組特寫鏡頭是不是怎麼看都是2D動畫的感覺?
這個答案,要從這款遊戲的開發廠商Arc System Works(以下簡稱ASW)身上找,更確切地說,得從ASW之前的代表招牌系列《罪惡裝備》乃至《蒼翼默示錄》說起。
從官方的信息裡可以明確的是,《龍珠戰士Z》使用的是「虛幻4」引擎,遊戲除了3對3這個模式之外,其餘的動作,質感,都很像ASW旗下的招牌作品「罪惡裝備」(Guilty Gear)系列,這個系列在PS4上的初版作品《罪惡裝備Xrd》(以下簡稱GGXrd),使用的就是虛幻3引擎開發而成,那個遊戲的畫面就如同龍珠新作一樣,有著3D背景和看著像手繪一般的2D角色。
之前不了解《罪惡裝備》的朋友可以看看這款預告片:
其實GGXrd裡的場景,角色乃至過場動畫,全部都是用3D引擎渲染而成,所以《龍珠戰士Z》也是如此。能做到肉眼無法分辨2D還是3D的效果,靠著是ASW能把3D渲染出2D效果的能力,而該公司對於2D像素圖的追求,早在2008年就已經結束了。
這一年,他們推出了首部《蒼翼默示錄》(Blazblue),是公認將2D像素圖做到極限的作品。為了做到極限,它先製作3D建模,再轉換成2D的像素圖。但也正是由於一直沿用這種圖像處理方式,導致該系列始終沒有突破2D的種種限制,比如場景不能旋轉,角色不能拉近,僅有的一些特寫鏡頭也需要專門的繪製等等。
2D像素繪圖的頂點之作《蒼翼默示錄》
所以在討論GGXrd項目時,項目組最主要的決策就是敲定使用3D引擎。為了節省成本,ASW沒有選擇當時新鮮出爐的「虛幻4」,而是選擇了經過市場多年檢驗的「虛幻3」引擎。
使用3D引擎的目的是為了突破2D的局限性,但要實現這一步,得先想盡辦法,把它做出2D渲染的樣子出來。
這種處理方式在業界早已有之,2000年世嘉就出過一款類似風格的遊戲,叫做《Jet Set Radio》。當時其他廠商都想著法把3D遊戲往真了做,世嘉用一個卡通畫風的3D遊戲,一下子吸引了大家的目光。
這以後無論是「死神Bleach」,「火影忍者」,「海賊王」這樣的漫改遊戲,還是「炸彈人」,「塞爾達傳說」系列,都有類似風格的作品問世,在3D引擎不斷向照片級真實畫質進發的時候,另一波「非照片級」個性風格的遊戲,也在市場上佔據了相當的地位。
龍珠改編遊戲裡也不乏用到卡通渲染的作品,只是動畫質感老差著一口氣
這些廠商們使用的技術,大家可能有所耳聞,它有個很準確的中文譯名就是「卡通渲染」,英文有叫Cel-shading的,也有叫Toon-shading的。
但已經的那些卡通渲染遊戲,並不符合ASW的要求。當時公司裡的首席數字美術設計師本村·C·純也正在研究卡通渲染技術,並且頗有心得。他經過多次實驗,整合出了一套自己的方法出來,靠著這些方法,他讓GGXrd裡的角色們,看起來根本不像是3D引擎渲染出來的樣子。
ASW骨幹成員,混血兒本村純也在GDC上演講
因為咱們不是來做技術論文,所以作者將本村採用的各種突破性方法,儘量以淺顯的方式介紹出來,好讓大家一眼就能看個明白。圖形技術愛好者可以去4gamer,或者觀看GDC演講來了解更技術向的內容。
(註:以下所用圖片部分來自於4gamer)
本村將3D引擎做成2D感覺的方式,基礎還是通用的卡通渲染技術、在此之上他應用到遊戲裡的一些方法,概括說來就是「光影線動」這四項,所有方法只為一個目標,就是竭儘可能的去掉3D引擎裡的立體感。
首先說「光」,指光源照射。一般情況下,3D引擎製作的遊戲都喜歡使用全局光,在單個全局光下自動渲染場景內所有的事物,《毀滅戰士3》是較早展示全局光效果的遊戲,產生的視覺效果具有很高的可信度,這是照片級真實感最重要的效果之一。
《毀滅戰士3》在當年引以為豪的全局光效果對於渲染恐怖氛圍很有作用
不過2D格鬥遊戲裡就不能使用全局光,一是在較昏暗的場景中,會看不清畫面最前方的角色,比如《街霸5》裡就有場景會出現這樣的情況。
街霸5裡的四天王場景就有畫面過暗的問題,實際效果比截圖還要糟糕
二是一旦只靠全局光,遊戲角色的3D質感就會大大增強,這就跟ASW的目標背道而馳了。,於是本村決定給每位角色都使用單獨的點光源,這樣不論場景的光源如何複雜,角色的形象都不受影響。不僅如此,每個角色還針對性的對光反射做了單獨處理,2D動畫效果不追求什麼真實感,正確的對各自點光源做出反射才是正經,這樣角色的立體感就被減弱了。
單獨設置點光源前後對比
接下來是「影」,也就是陰影的意思,我們說「陰影」是一個詞,在日本的動漫繪畫中,陰和影是分開的。陰代表光源照射不到的部分,現實中的光源基本都是散髮狀的,環境事物總有照不到的地方,這些地方就是陰,影則是常規理解中光源照射後產生的影子。
事物處於陰的部分,與直接光照下的顏色會有所不同。比如陰下的紅色,實際上看著要比光照下的深一些。本村專門加強了這部分的處理,比起程序默認的畫面效果,陰的部分在處理後顯得更加生動鮮豔,變得更像動畫片的質感。
對於陰的部分所做的顏色處理
影的部分也沒有採用常見的自陰影效果,而是單獨進行手動處理。GGXrd裡每個角色使用的多邊形數量,大約為4萬個左右,如果使用自陰影的話就會產生許多無端的影子出來,看著非常不美觀——雖然更真實,但這不是製作組想要的2D動畫效果。
自陰影的默認效果,一點都沒有動畫角色的完美感覺
對於這些不美觀的部分,通過法線的調整,將不需要陰影的多邊形部分整平,就可以得到看著很舒服的陰影效果。
通過法線調整後的陰影效果就美觀多了
然後是非常重要的「線」,可以說這是決定GGXrd動畫質感的關鍵因素。一般的卡通渲染技術,都會在角色周圍生成一圈黑色的輪廓線,讓人看著有動畫的感覺。這種處理方式大多都是將角色整體膨脹一些,再自動生成輪廓線。
但看著總有點粗糙的感覺。
一些卡通渲染遊戲的代表作,大家身上或多或少都有一圈黑輪廓線
本村特意增加了輪廓線的粗細調整,對該強調的部分加粗,該細膩的部分減弱,讓GGXrd裡角色的輪廓線擁有了手繪感。
左邊是均衡的輪廓線,右邊是經過粗細調整後的輪廓線,注意顴骨和下巴線條
這還不是關鍵,卡通渲染除了外輪廓線之外,就不會再有其他線條出現,這顯然不是動畫作品的做法。Xrd裡的角色們,比如肌肉,骨骼的部分都適當的添加了線條,動畫手繪的感覺明顯高出一個檔次。
因為這是本村獨自研發出來的技術,所以被稱作「本村線」。
本村線的實現方式說難不難,說簡單也沒那麼容易,最主要的問題是,要增加線條的話,只能在材質貼圖上處理,直接畫上去的話,遠看著還行,一拉近就會變得粗糙模糊,完全不能使用。
本村的做法是,不在材質上添加任何線條,而是用垂直或平行的線條,畫出新的材質出來,然後加上抗鋸齒處理後,直接當作材質貼圖使用,這樣放大後也不會出現模糊粗糙的情況。
是不是看著更光潔性感了?
之後再通過控制周圍多邊形的映射方式,實現了對本村線的粗細和扭曲控制,從而可以實現各種線條來描繪角色。
通過以上三種方式,就可以讓GGXrd裡角色的靜態樣子,看著就像2D手繪一樣精細。
這時候問題來了,遊戲是動態的,而且格鬥遊戲的鐵律就是要保證秒間60幀的流暢度,當這些經過細緻處理的角色動起來的時候,反而會看著很彆扭。
造成這個現象的原因,就是人對動畫觀感的習慣問題。動畫片裡對於畫面幀數和動畫格數分得很清楚:動畫格數在24格時就被稱為全動態畫面,8-12格時就被稱作受限動態畫面,電視臺上播放的動畫片,基本都用8-12格來表現。
如果過於流暢,看慣了的人們反而會覺得不適應,遊戲的動態感覺會變得不那麼2D了。
全動態和受限動態對比
最後「動」的處理方式,就是為了要解決這個問題。格鬥遊戲60幀是一定要保證的,在這個前提下,先把每個角色的各種出招幀數確定,比如踢一腳要30幀,出腳的時候是第15幀,那麼相應的動畫格數鎖定,再通過人工的方式,把前後不必要的動畫格數抽掉,這樣既符合遊戲對幀數的要求,也能把動畫格數調整到符合類似動畫片的效果。
大體上,這就是ASW將3D引擎做出2D感覺所用到的主要方法。在「不為真實,只為效果」的目標驅動下,他們還做過許多調整工作,讓GGXrd看著更像是手工打造出來的2D動畫遊戲。
比如角色發大招時候的特寫鏡頭,因為用到了3D引擎,拉近視角這個事情變得非常簡單、唯一的問題就是默認特寫效果戲劇性不足,沒有2D動畫的誇張感,這也是3D引擎本質上追求真實的結果。
為了增強演出效果,ASW的程式設計師們對虛幻3引擎做了必要的改造,達成了所謂骨骼三軸縮放效果,通過這樣的改造,可以在特寫鏡頭裡,對角色某個身體部位進行誇張增大處理,變得像動畫片一樣震撼。
還有角色跑動或挑起時產生的煙霧,為了看上去更像2D動畫,是通過3D建模一幀一幀截圖後,再合成起來的,光靠3D引擎自帶的處理方式,是做不出動畫片裡那樣的煙霧效果來的。
GGXrd推出的時間是2014年2月,到今天為止還有「Revelator」和「REV2」兩個升級版本,ASW對於卡通渲染技術的發掘也在持續進行中。到了《龍珠戰士Z》裡的魔人布歐的超殺,那毀滅地球般的爆炸效果看著就很震撼了。
類似的場景,在「Revelator」裡就有出現。遊戲裡的角色Dizzy,她的一擊必殺技就是好像核爆一樣的大爆炸,ASW做這樣的效果已經很有經驗了。
其餘還有對場景內特效光源的反射,突出金屬質感的高光渲染,3D場景的縱深透視變形,角色受傷效果等等,都一一的實現了出來。
利用這些技術,不光是遊戲內的角色和場景,連過場動畫製作都能應用起來,開發效率也相應有了大幅度提升,對於規模不大的ASW來說,也是非常重要的一環。
現在開發中的《龍珠戰士Z》,將引擎升級到了最新的「虛幻4」,本身畫質的增強是板上釘釘的事情。原本ASW特別為「虛幻3」引擎開發的技術,比如骨骼三軸縮放,在虛幻4引擎裡已經成了標配,靠著ASW對卡通渲染技術持續不斷的突破,加上他們對2D動畫視覺效果豐富的經驗,龍珠新作看起來如此驚人,也就不足為奇了。