12月9日晚,2020年腾讯游戏开发者大会(Tencent Game Developers Conference)在线上召开,本次大会邀请了游戏行业知名专家和学者,分享最新的游戏研发经验、产业及学术发展趋势等。
在今晚的主题演讲中,来自腾讯互娱《王牌战士》的项目主美——谢海天,进行了以《从画皮到画骨 —— 盘点二次元游戏里的那些黑科技》为题的主题演讲,从美术层面分享了游戏研发过程的经验。
以下为经整理的演讲内容:
大家好,我是谢海天,很高兴能够在这个平台上跟大家一起分享一下我的近期工作,我这次分享的主题是《从画皮到画骨 —— 盘点二次元游戏里的那些黑科技》,我会从三个角度:色彩、造型、动画特效来跟大家讲一下什么叫黑科技。
因为我们在做《王牌战士》的这个项目中,有很多地方参考了2000年的日本的动漫电影《吸血鬼猎人D》。它有很多有意思的地方。
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第一,它是一部日本电影,同时在美国院线上映,所以说它代表了日本和欧美两方的一些审美的倾向。
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第二,它是一个逐帧的2D动画电影。
这就说到了什么是黑科技。我这次的演讲内容用一句话来概括就是——用3D技术还原2D卡通效果。
3D技术是因为我们刚才看到的电影片段,它是在赛璐璐的画面上,用逐帧的手绘方式来画的,这是我们是在游戏的范畴内,用3D的方式去做出2D的卡通效果。
那为什么是黑科技呢,我们常见的游戏基本上使用PBR的技术来做一些比较写实的效果,而刚才的电影片段可以看到是有艺术加工的效果的。
色彩
1、亮部、暗部、色彩对比关系
这张剧照也是刚才那部电影中的。我先从亮部、暗部、色彩对比关系来说。右边是我提取出来的颜色,分别是亮部和暗部的颜色。
一眼看上去就可以感受到色彩的变化,但是变化并没有很大。这个就是日本传统动漫角度的一个实现方式。
但是你从皮肤的角度来看,暗部的颜色会相对偏暖一点。从盔甲的颜色上来看,盔甲的颜色又会受到环境色的影响,所以说它有点偏冷。
如果使用3D的角度直接去做3D游戏的话是不需要考虑这些的,因为有很多现成的光线追踪或反弹可以实现。
2、整体与局部色彩对比关系
从整体与局部色彩对比关系来看,同一个角色,在雨天、晴天和雪天,他也有他不同的色彩变化。
其中雨天和雪天有点相似,都处在漫反射的环境下,而晴天由于受到阳光的照射比较强烈,所以看起来对比度会更强一些。
3、日式动画色彩进化
这是扳机社的《普罗米亚》,可以看到现在的日式动画颜色非常的强烈。它在华丽的同时,也很容易在看旧了之后的视觉疲劳。
从它的亮部色和暗部色可以看出一个偏黄、偏绿、偏橘和偏粉红的颜色,它把颜色的饱和度的层级拉开的非常过。这是他们追求的美术效果。
4、游戏内的实现
这是我们游戏内的角色——卡洛琳。左边是她的原生状态,右边是她的其中一个皮肤。
左边的原生状态总体是冷色调的,包括阴影也是偏冷的紫色,就是为了能够让她的色彩能够统一,但是同时也容易变得比较生硬。
所以她虽然是黄色的头发,我却给她加了很重的粉红色,同时她的皮肤、衣服也都是用紫色的冷色来做衬托,从而达到色彩上的统一。
另外一个也就是校园教练,她的头发、皮肤、身上衣服的暗部也都是一个统一的颜色,来呈现在阳光下的状态。
所以说有亮部和暗部的色彩对比的同时,也要有饱和度上的对比。
5、进阶内容:卡通渲染的光线追踪
这幅图是《爱死亡机器人》里的一个静帧截图,是一个偏美式的画面风格,可以看到白色衬衣往上有一个反射光,看起来是一个暖色的。但如果在电影或写实一点的画面里,是不会看到这么强烈的一个反光的。
这是为了强调他的裤子或是整个环境对他白衬衣暗部的一个反射影响。
左边这个模拟可以称作为卡通渲染的光线追踪。这是因为它的光线追踪并不是基于一个特别物理的范围,而是我给它直接指定了一个渐变。
可以看到我给了一个暖黄色的灯光,模拟一个大概太阳的颜色,而暗部的颜色是做了一个从蓝到粉红的渐变。也就是在暗部罩了一层蓝色,相当于罩了一层冷色,而这个冷色是用来跟亮部的暖黄色做对比的。
粉红色会通过不停地反弹渗透入暗部,包括它的投影、明暗交界线后面的区域,会呈现出比较强烈的效果。
通过这两个模型的对比可以看到,之前的赛璐璐很有自己的风格和特点,但我们想要更多的细节,有更多的表现力的话,需要做出更多的尝试。
造型
接下来我们来看造型的部分,这是我们游戏内实时渲染的效果。
1、布线
从这边看的话右脸颊有一个小的倒三角,这是通过布线伦勃朗三点光源产生的明中有暗、暗中有明的效果。
如果卡通渲染想要呈现这种效果的话,就是布线的问题。从模型来看这个倒三角需要单独切出来布线,去卡住这个光影的轮廓。虽然男女性角色会略有不同,但单独布线是必须的。
其次可以看眼睛的部分。它是有凸透镜的效果,如果用卡通的效果去做的话,要去模拟玻璃晶状体的效果,这是非常消耗性能的。而且从赛璐璐的角度看,它不需要做做得那么的物理。
所以说这个眼球我们其实是做了一个内凹的面,这时候再看眼球的光影,像是被一个玻璃球给折射进去了一样。
但其实人的眼睛还有很重要的东西,那就是瞳孔。瞳孔是非常传神的东西,是不能被遮掉的。所以我们是单独做了一个片作为瞳孔放在前面的。
还有非常重要的一点就是瞳孔的高光点。这个是非常能够表达人的心情的,而且我们也是单独做了一个模型在前,可以通过骨骼驱动,可以用Blend Shape来驱动,可以让它晃动起来,让眼睛看起来水汪汪的。
接下来是嘴巴。不同于一般情况的是,我们的模型其实从鼻底到嘴唇的整段是没有圈线的。之所以这么做有两个原因。
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一是因为卡通角色在做一些说话动作的时候是非常夸张的
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二是因为我们的渲染方式并非传统的方式,它的光影非常明确,可以看到右边是亮部,左边是暗部,中间只有一条线过渡。
所以在做表情的时候,如果loop的圈线太多,会产生很多不必要的瑕疵。
还有就是头发。每一个头发的下缘都有一个小切角。是因为如果从正面打光的话,每一个头发都需要有一个暗部,否则头发就会像薄薄的纸片贴在头上。有了这个小切角就可以人为地制造出光影。
因为我们默认这个人物不会经常做倒立等动作,90%的情况下都能够通过这种方式呈现出比较自然的明暗关系。
2、进阶:修型及增强光影
这是我们一个五星角色的出场视频。但是视频和我们实际游戏中的效果实现是不一样的,相较而言视频的自由度更大一点,只需要关注呈现出来的效果。
通过这两张调整前后的对比图可以看到,炮筒采用了最简单经济、效果最好的做法,就是直接用贴图贴到炮口就可以了。
对于角色的造型,我们还是用3D的方式去实现2D的效果,为了让模型在运动过程中能保持正常的光影效果,我们取消了模型之间自身的投影,用了面片去做遮挡。其实可以看到呈现出来的效果还是需要后续收尾工作去完善的。
3、进阶:增强透视
这里借用一张日本杂志的图片来做说明。
不同于动画片,在我们的游戏中的应用上,变形幅度都比较小。
左边这幅图的mash直接贴在脸上,看起来就像是肿起来一块,而且光影比较简单,这是天生的好处。
而右边这幅图中模型中的拉长就是为了避免镜头透视带来的变形,这个镜头FOV也就是50到60左右,是一个正常的透视状态。
如果应用到视频和游戏中也是可以的,但还需要注意的是必须要锁定镜头。
动画特效
1、动画中间帧
对于动画中间帧,正常游戏的做法都是直接用差值来算,或者说也是动画师去做
但如果我们做二次元游戏,或者说有一点性格的动画,它的动画中间帧有更多的处理方式。
以《爱,死亡和机器人》里面一段追逐戏为例,一闪而过的画面可能让人没有意识到它中间发生了什么,但是能感觉到情感表达的强烈。
从图片上来看,人物的表情逐渐夸张化,动画中间帧插入这种效果一闪而过的话非常有表现力,但是运用的时候也要很控制才行,因为它是整体调性的表达。而我们在《王牌战士》中运用得比较少。
2、黑白闪
黑白闪可以理解为整个镜头的中间帧。
从《蜘蛛侠:平行宇宙》的这个镜头可以看见,黑白闪的运用表达了那一瞬间动作的夸张度。这个夸张都并不是说动作幅度有多大,而是说那一瞬间的情感表达有多强烈。
我们在《王牌战士》中比较少用黑白闪,但在《一人之下》中的打斗场景有运用到。比如说在龙虎山打斗中,在下雨天中加入了一个闪电,使用了三四帧的黑白画面,画面就变得十分具有表现力。
3、帧内
帧内可以理解为卡通版的动态模糊,意思是指两帧之内由于手臂的摆动所形成的视觉残留,但是它不在这个过程中,就把这个手整个画成一个整体。
《蜘蛛侠:平行宇宙》中也正好有适合的例子,这是这电影的一个精神集合,其中这个女孩的画面都是卡通的画风,是在卡通中做的一个动态模糊效果。
4、表情线
表情线是一个比较好玩的一个效果。
如大家比较熟悉的,一滴汗、红晕或是一头黑线,而我们在游戏中运用得是比较含蓄的。
这个表情线我们还可以把它放大,放在屏幕周围,它就变成了速度线。甚至包括嘴角咧开的线条也是单独放上去的。
在3D模拟下,不可能所有视角都这么完美,我们需要有一些工具去修补它的瑕疵。比如说他咧开嘴以后,嘴的周围缺少一些黑色的区域来跟白色的牙齿做区分,我们就需要用这种方法去弥补。
总结
黑科技究竟是什么呢?
首先要理解整个二次元或者说这种品类游戏的审美,能够提炼出一些东西来。
其次还需要一些技术的积累来去表达和实现。刚才提到的动画和特效的一些做法,都涉及到用Blend Shape的技术,也是我们花费了不少时间去研究、去打磨,最后做出来的效果。
我们采用的是前人所没有去探究,或是尚未成型的制作思路。相对PBR而言,我们这种二次元的制作方法其实充满了未知的变数。
所以所谓的黑科技其实就是我们自己去尝试寻找各种各样的工具、各种各样的道路去实现我们想要达到的效果。我们想要的是魔方在做的,包括国漫的IP、日本动画IP。他们都有一整套传统动画的审美,这跟写实的游戏和电影都是不一样的。我们想把这样一种画面效果呈现给大家。
Q&A
1、卡通渲染在画面表达上有什么优势?玩家为什么认可这种表现形式?
可以把它类比成影视行业,卡通渲染现在在做的就是在还原影视行业有过的表现形式。
比如说皮克斯、梦工厂的一些动画片,它跟传统的、写实的动画是不一样的,它有更强烈的表现力和更夸张的表现手法,色彩感也比较强烈,会有很强烈的个人风格。
而玩家之所以认可是因为我们在做一个作品的时候,会有自己的态度,自己的表达,而这种态度和表达有很好的效果的话,玩家是会认可这种表现形式的。
2、非写实渲染的研发难度高吗?要运用到哪些技术或工具?
非写实渲染的研发的绝对难度不高,它其实是是在实时渲染,非现实渲染的框架里边。
另外其实真正用到shader的复杂度不高,但是需要对技术和艺术都有一定的理解。
真正的难度在于没有很多现成的工具可用,我们大部分的工具和技术是靠自己研发的。我们的工具流和技术流靠自己的团队搭建,针对不同项目、不同要求,来给予不同的呈现的。
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