从3A游戏角度解读《守望先锋》美术风格及制作流程

守望先锋应该算是暴雪一次自我突破，第一次同步登录本时代主流主机平台，第一次使用和业内接轨的3A游戏美术生产流程。所以我尝试从3A游戏的美术制作流程上解读一下守望先锋的美术风格，并分析此类风格的游戏是如何制作出来的，以期起到一些抛砖引玉的作用。

先看美术风格

按欧美大厂的惯例，通常一款3A级作品进入正式开发之前，会在预研阶段先确定一个风格指南。他们通常称为Art Bible，这个风格指南会概述这个项目中美术需要遵守的一切规则，以保证项目风格的统一，通常由美术总监和资深概念设计师共同敲定。

这是死亡空间的Art Bible，从目录中可以看到里面包含的内容。详细介绍了项目的配色，参考元素，光照，环境，角色，武器，特效，UI等设计规范。



以下图为例，图中用一个标尺界定了死亡空间中哥特元素的应用程度。


以此范例来推敲守望先锋的Art Bible，首先应该确定的是整个项目在写实与卡通之间的尺度。

我找了几个游戏作为参照，以1为完全写实，10为完全卡通为标准估算，守望先锋的卡通化程度为6到7之间。


卡通化的方向有很多种，一句卡通化并不能精确说明守望先锋风格表现。像波斯王子4和双重国度这种也是卡通化的作品。但是和守望先锋相比他们之间的风格差异还是很大的。

波斯王子4


双重国度


守望先锋


这两种卡通风格的主要区别在于：波斯王子4和双重国度侧重点在于卡通渲染，用手绘贴图来表现材质，渲染上通过对shader（着色器）和光照的处理，让整体画面呈现出类似于2D动画的赛璐璐风格效果

而守望先锋更接近于由皮克斯和迪斯尼所引领的3D卡通动画风格。材质和光照都尽量真实，但是弱化物体表面纹理和细节，对造型进行适度夸张。是一种重造型，轻细节的扁平化卡通风格。


守望先锋的风格和皮克斯动画更接近。他们在进行美术设计的时候一定没有少参考动画界同行作品。



再看设计思路

确定好大体方向，那么如何保证整个项目的风格都统一在一个框架内呢？游戏中有那么多角色和道具，还有建筑，环境等等数不清的美术资源，参与制作的美术人员水平肯定也参差不齐，必须确定他们设计和制作出来的效果都像出自一人之手游戏整体效果才和谐。

在3A游戏的Art Bible中，会详细规定哪些是必须出现的，哪些是不能出现的。画定好范围，这样会缩小犯错空间。下图同样是死亡空间的范例，图中就列出了例如铆钉焊缝这种不符合游戏世界观的东西，因此是禁止出现的。


从守望先锋的角色概念设计中可以看出以下几点原则：

1.角色身上的颜色一般在5种以上，范围为通常是5到8种之间。

2.会有大面积的纯色作为角色主体色。点缀小面积的补色以平衡整体观感。

3.脏旧和污渍等日常生活中常见的细节被去掉了。

4.细节纹理被弱化了。

5.毛发等细节部位做为一个整体处理，强调块面感。对肩膀、手部、臀部（这是重点）、腿部造型做了夸张处理。以突出角色剪影效果。




对比秘境探险4的角色（这是官方译名），能更明显看出守望先锋做的取舍。在写实游戏中，环境和战斗对角色造成的影响都有表现。毛发，皮肤，皮革，布料各种材质之间效果通常都还原得非常到位。




守望先锋在场景设计上的思路也和角色一致。确立每张地图的主色调，大面积使用高纯度颜色，去掉材质上的纹理细节，只保留大块结构。




对比写实表现的游戏就可以看出，写实游戏的概念设计上会体现出时间，气候，大自然对物体产生影响，并有大量细节。


然后分析制作流程

因为省略了很多细节，守望先锋的模型和贴图在制作上相比写实游戏要省事许多。当然步骤依然是高精度模型——低精度模型——烘焙法线贴图——纹理贴图的流程，这点和其他游戏流程一样。


值得一提的是材质部分，守望先锋的制作是暴雪第一次引入PBR（基于物理渲染）流程，也可以说是暴雪第一次采用主流3A游戏的制作流程。在此之前的项目，无论是魔兽世界，星际争霸2，暗黑3美术采用的生产管线都是略微落后于欧美业内其他大厂的。

简单的说，PBR流程改善了物体的着色方式，将金属质地与粗糙度整合到材质属性中。美术只用选择对应的参数就可以呈现出正确的材质效果。而在此之前，物体的高光。反射等效果都是由美术绘制控制的，主观因素占绝大部分，效果正确与否完全看美术水平，难以量化。

对比从星际争霸2和守望先锋的角色就可以看出两个流程的区别。刀锋女王身上的光泽由美术绘制的高光贴图控制，脸部和身体衣服的光泽效果并不能得到很好的区分，无法彻底呈现出材质本身的应有质感。


而黑百合衣服上的光泽由反射产生，很好的呈现出亚光材质的效果。


场景制作也是同样的标准。可以看出金属拱顶和石头墙面明显的质感区别。不过在场景材质类型上守望先锋并未做细致的划分，所以植物、泥土、石头、木材之间的区别并不是很明显。


在需要使用重复纹理的大面积区域，融合了多张贴图以破除重复感。



对比秘境探险4的游戏画面可以看到更加细腻的材质表现是什么样子的。植物的叶片在光照下呈现出漂亮的透光效果（次表面反射材质），在没有直接光照的情况下，坚硬的石头也对环境光反射出正确的光泽。




有人可能认为这种差异是在美术风格取舍造成的，对此可以参考风格一脉相承的守望先锋动画短片。动画中的植被也呈现出同样通透的光泽，地面也反射了正确的环境细节。游戏中对此类细节刻画有所欠缺，可能引擎在这方面有些短板。



光照

守望先锋的画面效果主要得益于它的光照表现。和写实游戏相比较，游戏刻意提高了光照的强度和饱和度，对阴影的颜色也做了提高纯度的调整，使得游戏画面效果整体非常明快，另外刻意提高了暗部光照的光线反弹强度来模拟全局光照效果，让暗部效果也十分通透。


所谓全局光照，简单来说就是模拟光线在环境中的反射一种技术。在自然环境中，光从太阳照射到地面，不是简单的只照亮物体表面，而是会在物体之间相互反射，从而影响整个环境。通常直接照亮物体的光线被称为直接光，发生反射后照亮物体的光线被称为间接光，二者综合为全局光照。这是游戏制作领域的一个基本概念，就连拍电视剧的都知道全局光照对游戏画面提升的作用（微微一笑很倾城）。





当然了，剧中的台词是一句正确的废话。关于全局光对游戏画面提升可以看下图。下面是量子破碎的技术展示，图片从左到右依次为：直接光照、全局光照，间接光照、实时间接光。应用全局光照技术的游戏场景从亮部到暗部有丰富的渐变过度，场景内空间层次效果更加明显。


光照效果对游戏画面的影响巨大，光照漂亮的游戏，即便使用非常简单的贴图和材质，也能出现赏心悦目的效果。比如镜之边缘。可以看出守望先锋的光照风格和镜之边缘是有几分类似的。


可能有人会对暴雪爸爸和业界毒瘤EA游戏风格居然有相似之处感到不爽，不过先别激动，风格相似其实也不奇怪，因为这两个游戏的灯光师是同一个人。除了镜之边缘和守望先锋，他参与的项目还有战地3，极品飞车，星战前线。


守望先锋刻意加强了对暗部效果的表现，下图可以看到游戏中的地面部分阴影为紫色，而墙上的阴影受地面光线反弹的影响，则呈现为红色。


对比一下没有模拟全局光照的游戏画面（天涯明月刀），游戏的暗部仅靠一个整体环境光照亮，因此画面内物体暗部颜色和阴影颜色基本混在一起。显得比较单调。


当然我不是在黑腾讯，大名鼎鼎的巫师3也有这个毛病，大场景的动态光照本来就不好搞，有很多局限性。目前也就crytek的cryengine引擎有这个实力可以一战。


注意我一直在说守望先锋是模拟全局光，因为守望先锋里并没有用到全局光照技术，游戏里的光照效果是靠美术手动调整实现的。守望先锋场景里并没有昼夜变化，光源环境是固定的，所以很多效果可以用手动补光的方式去实现。另外我不能确定守望先锋有没有使用光照烘焙，我个人倾向于没有。

对比一下使用了全局光照技术的游戏，可以看出在细节层次上，尤其的暗部场景和室内，在光影的丰富程度上有明显差别。比如间接光照产生的模糊投影，光线充足的地方反射会更强烈等效果，在守望先锋里是看不到的。用比较通俗的话来讲，就是更真实的光影会显得更柔和一些。当然这种差异对一般玩家来说感受并不明显。




我知道又有人还会认为这种差异是在美术风格取舍造成的，对此可以接着参考风格一脉相承的守望先锋动画短片。可以理解为并不是美术团队不想把游戏的光照做得更加生动，而是引擎瓶颈或者为了照顾低配置玩家做出的妥协。


特效和UI

之前说过守望先锋是典型的扁平化风格，这种风格的特点是注重造型而省略细节，可以让美术把精力放在设计上而不是生产环节中去。扁平化UI是这几年游戏UI的主流，而早期游戏UI通常以制作精细的拟物化风格为主。究其原因，在早期游戏画面还很粗糙的年代，绘制细腻而又不怎么消耗硬件渲染资源的拟物化UI能让一个游戏看来显得制作更精良一些。而随着图形技术的提升，游戏画面越来越精致，简单的UI能让玩家更多的把精力放在游戏内容上，太复杂的设计反而会产生干扰，UI设计也逐渐剥离美化装饰的需求而回归到本身的功能属性上。

早期荣誉勋章的UI设计，可以看出子弹数量，罗盘，游戏道具的图标都比较写实。


守望先锋的UI设计和目前主流射击游戏一致，用一目了然的简单图形概括自身的功能。主色调为白色，提醒色为黄色，警告色为红色，另有少量青色作为能量槽等功能的补充说明颜色。游戏的UI颜色使用被规范在此框架内。


随着VR的兴起，未来UI的发展趋势应该是UI空间化。也就是游戏UI和游戏环境融为一体。死亡空间系列是此类UI设计的代表作。可以看到子弹数量和血槽的显示是直接整合在枪和角色身上的。


在特效处理上，守望先锋并没有选择和迪斯尼动画类似的写实卡通风格，而是选择了类似2D动画的赛璐璐风格，以色块和线条来概括游戏里的爆炸，火光烟雾等效果。这也是它和其他类似风格游戏的最大区别。这样的搭配方式，也让游戏整体扁平化的风格趋势更加明显。


守望先锋的特效风格和使用卡通渲染风格的游戏比较接近，图中游戏为罪恶装备。


而风格类似的军团要塞的特效依然是写实纹理。


如果要客观评价一下守望先锋的美术水平，从游戏效果来看，可以说是优秀，算不上顶级。单独把游戏里的任何一个模块拿出来比较，不管是设计，还是模型、贴图、材质、光照等，在业内都有比它更好的。但游戏是一个综合工程，任何一个效果的实现都是美术和程序共同努力的结果，另外还要考虑到游戏定位，市场受众，玩家配置等许多客观因素。从游戏整体效果来看，明快的美术风格和爽快的游戏节奏结合得相得益彰，给玩家非常愉悦的体验，从这点来说，守望先锋做到了顶级。毕竟把所有环节都做到最好并不等于就是最合适的。如何站在游戏整体体验的高度去把控项目的取舍平衡，才是所有游戏开发人员需要学习的。

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