【长文翻译】对于宝可梦模型复用问题的技术分析

微博@ 2019-07-31

作者 Reddit@mvit 译者 BiliBili@Asimov_Venus
来源：微博@2144jx
地址：https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404399883598561590
原译文：https://www.reddit.com/r/pokemon/comments/cgh8fy/long_post_warning_an_actual_technical_analysis_of/

引言：

各位，大家好。我（作者）平时一直在这里潜水不怎么说话。但在最近，我注意到了有许多有关建模复用事件的错误概念以及不实信息，所以我打算写一些东西，希望能澄清一些事情。

关于模型库：

一个用来维护宝可梦模型持续增长的“面向未来”的模型库的计划始于《精灵宝可梦黑&白》的开发时期。由CreaturesInc（酷丽恰姿株式会社）开发的Pokédex 3D（宝可梦 3D图鉴）在2011年6月6日首次披露了一批宝可梦的3D建模。

而在《精灵宝可梦 黑2&白2》问世之后，整个建模库以Pokédex 3D Pro的形式完全公开，而这个软件也同样是由Creatures Inc开发的。

Pokédex 3D以及Pokédex 3D Pro中都把其建模库背后的开发团队称为“Pokémon Art Team”（宝可梦 美术小组）。

《精灵宝可梦X&Y》首次把这批模型引入正统续作之中，并且从第六世代开始沿用。

这批模型目前已经在这些正统作品中得到沿用和提升：

1.《精灵宝可梦 欧米茄红宝石&阿尔法蓝宝石》
2.《精灵宝可梦 太阳&月亮》
3.《精灵宝可梦 究极之日&究极之月》
4.《精灵宝可梦 Let’sGo! 皮卡丘&伊布》

旁注：剑盾中的皮卡丘、《精灵宝可梦 Let’sGo! 皮卡丘&伊布》中为伙伴皮卡丘和伙伴伊布提供了特殊的建模。

而在《宝可梦 剑&盾》之中，在普通对战时皮卡丘沿用了过去的皮卡丘模型，但在极巨化战斗时极巨化的皮卡丘使用的则是伙伴皮卡丘的建模。

我为此特意制作了一张对比图来显示出二者的区别：



是谁制作了这些模型？

目前为止的说法是 Creatures Inc.单独挑起了制作宝可梦模型的大梁，但这个说法其实和真相有些不符。

事实上，整个“宝可梦 美术组”负责了整个宝可梦模型库，一共有三家工作室一同完成创作。（此处仅为宝可梦模型，不包含人物的模型及其动作）

它们分别是：

Game Freak，负责模型表的处理
Creatures, Inc.，提供模型以及配套动画
Imagica Digital Scape Co., Ltd. Bauhaus Entertainment Division，提供模型以及配套动画

旁注：名单，名单，名单…（重要的事情说三遍）

似乎Creatures Inc. 和 Imagica Digital Scape参与开发的员工都没有在通关Staff表上出现过姓名。

但如果再深究一下的话，可以发现 Creatures Inc.的Pokémon Art Team会单独在名单里。

那么说到 Bauhaus Entertainment呢？他们的官网上张贴着参与《精灵宝可梦 太阳&月亮》以及其他正统作品，旁支作品的信息。最早可以追溯到2009年的Poképark Wii: Pikachu's Adventure（《宝可梦乐园 Wii：皮卡丘的大冒险》。也许这也是现存最早的模型库的雏形吧？

模型是如何制作的呢？

有关宝可梦模型的制作流程在CGWorld JP Vol.227中有详尽的描述。幸运的是，相关内容在互联网上也有过发布。链接：https://cgworld.jp/feature/201707-cgw227GG-pokemon.html

1. 模型表：模型以技术图纸为原型，从多个角度展示宝可梦的设定概念。目的是为建模师提供尽可能多的参考，从而简化流程。


2.模型：建模师接着开始在Maya中塑造宝可梦的形象。他们每人将工作以四元模式进行，确保模型能够被细分，以此“面向未来”。（在未来有改进的需求时可以对症下药）

3.装配：建模师接着继续添加骨骼，确保宝可梦能够根据的比例来进行动画演出。


其实还漏了关键的一步不是嘛？是贴图！

那是因为贴图是在游戏中最难以沿用的，原因在于画面的技术逐年在进步（每一代都要更新贴图）以及艺术总监会对美术风格的选择有一些要求。

Wii时代的贴图


在Wii上，主要的Shader Model（着色器模型）是 Lambert （兰伯特）光照模型（漫反射）或Phong光照模型（镜面反射）。当使用了合适的着色器，你可以使用纹理环绕或边框光线来完成赛璐珞着色法。此时真正需要的只是一个漫反射贴图（色彩+一些阴影）和一个镜面贴图（来表示一些区域的亮度）。

这个术语意味着在Poképark的 Wii时代，大多数宝可梦都需要两种贴图。某些宝可梦，比如小磁怪，也会使用环境反射贴图（高亮的球形图）来伪造金属的质感。

3DS时代的贴图


3DS拥有着完全不同的画面表现性能。它运行的是一种低级着色语言，能够制作出一些很酷的阴影效果。

在这个世代中宝可梦建模的特点：

• 反照率贴图：用于体现模型的纹理，颜色。
• 镜面贴图：类似于“Metallic金属度”贴图。定义模型的光泽。
  

（补充：Metallic 贴图：金属度贴图；用于体现模型的金属高光反射；金属度贴图本身是一张灰白图，越白的地方，金属度越强烈，越黑的地方金属度越低。）

• 法线贴图：提供额外的着色细节。
• 自发光贴图：使模型的某些区域自发光。
• 环境贴图：伪造出金属感或其他焦散特效（例如露奈雅拉的翅膀）。
  

这些只是 Pokédex3DPro 和《精灵宝可梦 太阳&月亮》之间的共同点。

《精灵宝可梦X&Y》主打了一个称为“MonsterShader”的着色方式（Shader=着色器），以仿效杉森建独特的美术风格。这种风格自XY到究极日月被用于期间的每个主系列作品。

为了实现这种美术风格，原本的模型中需要添加更多的贴图种类：

• 轻微渲染的阴影贴图：用来确保阴影表面的颜色由艺术设计者来定义。（例如，迷你冰的蓝色色调）
  

[url=（http://docs.manew.com/Components/script-ColorCorrectionLut.html）]（http://docs.manew.com/Components/script-ColorCorrectionLut.html）[/url]


再加上这样的渲染方式，每只宝可梦的贴图制作成本突然就增加了。

Switch时代的贴图

一台新世代的主机已经出现，同时也带来了一个更为正式的着色语言规范。你应该知道这意味着什么。意味着美术风格上的更多自由度，当然代价会是更大的贴图工作量。

《精灵宝可梦Let's Go！皮卡丘&Let'sGo！ 伊布》具有全新的美术风格，这部作品在某些部分看起来十分光滑柔和，而在另一些部分看起来则有点类似橡胶的材质。我建议你下载伙伴皮卡丘的模型并自己观察这些贴图。

其中包括传统的反射率贴图（_col），轻微渲染的阴影贴图（_sdw）和对象空间法向贴图（_nor），但是镜面贴图不见了，这是怎么一回事呢？

让我们来迅速看看文件中给出了哪些贴图：

• 毛发贴图（_fur和_fur_a）：伙伴皮卡丘和伙伴伊布都会自带有毛发贴图。这些贴图类似于镜面反射贴图定义镜面反射的方式，但在这种情况下，它定义的是哪些部分看起来更模糊，以及哪种颜色会从它身上“反弹”回来。
  

• 运行环境贴图（_env）：这些贴图回归了！但这一次这种贴图被用得比较少，集中用于皮卡丘的眼睛等反光表面。
  

• 周遭环境贴图（_amb和_ita）：这种贴图替换了原有的镜面贴图。每个色彩频段定义了模型的每个部分在X，Y和Z轴上被照明的程度，从而给予美术设计师更好的控制力度，例如这些微弱的边缘光线，或是皮卡丘颈部位置较为明显的阴影。而这种“_ita”贴图非常类似于卡通渲染查找贴图（上文有提过），能够使用全部的三种色彩频段对每个轴进行单独的调整。
  

在我看来，这些新的贴图制作需要更高数目的美术工作者来投入工作。做出一些噪点来制作毛发贴图是一回事，然而花精力去制作这些环境贴图则是截然不同的庞然大物。想象一下，如果为这个作品的新美术风格重做所有宝可梦的贴图背后所需要的人手数量。

旁注：《宝可梦 剑&盾》中的贴图又怎么样呢？

我很高兴你问这个问题！

《宝可梦 剑&盾》似乎重新回到了卡通渲染的风格，但额外添加了一些轻微着色的边缘光，轻微着色的轮廓和更精细的阴影控制。（用这种风格代替了3DS时代的“黑边”）

以下是我个人总结的理论，毕竟我还没有得到剑盾的文件，目前无法下定论。

《宝可梦 剑&盾》沿用了LGPE中引入的环境贴图系统，目的是为了控制上一段所提及的轻微着色的边缘光以及卡通渲染的参数。

毛发贴图也很可能被边缘光贴图的效果和色调映射所取代，这种处理类似于Persona5的方法。

有一点需要注意的是，宝可梦库中的每只宝可梦都需要为这款新作重新制作贴图。

哦！还有大森 ：关于大森的重做模型的发言的评价

大家可能都完整读过了这篇臭名昭着的Famitsu采访，其中剑盾总监大森滋表示《宝可梦 剑&盾》中的每一个模型都被重新制作了。（事后被证明没有“全部”这一含义，最初流传的翻译版本是机翻。）

事实上这一点是非常容易被验证的。因为宝可梦的模型一开始就以“一分为四”的方式而制作的，并且目的便是为了未来的改动作考虑。作为实例，我将演示如何对模型做出更新来使其达到更高的细分程度。


如果现在要制作更高多边形版本的三角网状模型，假设我们没有原始的网格模型（CreaturesInc. 有权查看到这个），那么最终我们会得到左边的结果。而通过正确地对网格进行“一分为四”，即四边形化，（同样，考虑到CreaturesInc.可以访问源网格模型，这对他们来说是不必要的一步），我们可以准确地将模型继续细分并最终得到一个保留原始绑定形式的，具有更高多边形的“小笃儿”模型。这些模型并不需要重新制作，它们只需要被重新细分，重新三角化，这样就完全够用了。对此我的想法是什么？我认为当他们（指大森）说他们需要重新制作模型时，他们只是指模型格式的重做，而不是实际模型的重新制作。

我花了大约20分钟完成了对小笃儿进行“一分为四”的操作，然后只用了两秒钟就细分它。所以大森先生的这则声明实际上是有一些问题的。（指模型细分，而不是重做）

遗失的继承性：游戏引擎

到目前为止，我们没有看到任何证据表明这个有关模型重做的声明所具备的一点正确性，但我一直向你们隐瞒了一些信息。

模型是一种点和面的表现形式，并且能够以一种可交换的形式存储，以用于编辑。然而，对于游戏引擎来说，它们也能够以更方便的只读形式来存储。

你猜怎么着？《精灵宝可梦X&Y》，《精灵宝可梦 太阳&月亮》，《精灵宝可梦 Let’s GO!皮卡丘&伊布》以及《宝可梦 剑&盾》这些作品都使用了不同的游戏引擎。

XY与Ω红宝石和α蓝宝石共用一个引擎，兼容度高到可以共享两者之间的模型和地图。在此引擎中运行的模型格式叫做BCH ，类似于《塞尔达传说 众神的三角力量》的模型。

《精灵宝可梦 太阳&月亮》放弃了之前的引擎，而是使用了一个附带文件流的全新引擎。这个引擎中的地图不再是以单一的网格组成，其中某些道具在玩家接近它们时会单独被加载，而在玩家走远时会将其替换为伪模型。至于模型方面的问题？Game Freak此时选择了自己独有的格式，gfmodel格式。从一些文章中可以推测，这次引擎迁移是由于加载速度提升，Z招式动画以及画面表现力的需求所导致的。（链接： https://nintendoeverything.com/pokemon-sunmoon-devs-on-gameplay-changes-improvements-setting-battle-royal-pokemon-go-more/）

《精灵宝可梦 Let’s GO!皮卡丘&伊布》也使用了一个新的引擎....不过是全新的吗？它本质是一个弗兰肯斯坦引擎。这个引擎具有Nintendo SDK（用于旷野之息和马力欧卡丁车8豪华版）中的代码，以及具有Lunchpack引擎（Splatoon 2所使用的引擎）的文件格式，并且还具有Game Freak自己附加的一些功能，以及Game Freak的新模型格式gfbmdl，全名Game Freak Binary Model 。事实上，它与前作的gfmodel格式没有太大的共同之处，这一点信不信由你。

难道GameFreak会为剑&盾再次使用全新的引擎吗？我认为Game Freak很可能已经向前迈进了一步，移除了引擎中对Nintendo SDK以及Lunchpack的使用，并且随之更新了它们的gfbmdl格式。在这个假设下，所有的宝可梦模型可以保证是被重新制作了。

【太长不看版】重做模型可能意味着什么？

哇，行文至此终于到了最后的部分。如果你是一路阅读到这里，那么你也许已经明白了将所有宝可梦带入新作的困难之处是什么。

但对于那些跳过的人，也不必担心摸不着头脑！我会在下面快速总结一下：

技术，时间以及金钱

由于采用了新技术，新的美术风格得以自由发展，这意味着整个宝可梦库的贴图都会被重新制作，同时也意味着时间和预算限制的问题也随之扩大了。

一种全新的模型格式意味着需要重新移植所有的模型，对应的骨架，附带的动画等，以及对每个模型转换，装载，新动画等等进行debug测试的工作。这个工作可能听起来很简单，但我保证没有想象中那么简单，很多复杂的问题（并发症）可能会莫名从天而降。

我这里还有一个（搞笑的）范例，来说明在一个新的动画和模型格式debug时会发生什么，示例来自Sony，Marvel的蜘蛛侠https://youtu.be/KDhKyIZd3O8?t=2433(40:33）

（视频是油管的，展示的是debug中人物模型莫名出现了抽搐等一系列鬼畜的操作）

我们能够对这个事件做些什么呢？

是否还有玩家还记得每两到三年宝可梦作品才诞生一次的美好时光？而你们有没有注意到现在的宝可梦作品已经转变成每年发售一作了？这才是问题之所在。

另一个曾经是年货的系列是刺客信条，但从那之后作品的质量便下降了。而除此之外还有什么呢？销量也是如此。育碧注意到了这一点，那么之后又发生了什么呢？刺客信条系列将不会再回到年货的制作形式。（ 链接：https://www.newsweek.com/assassins-creed-not-returning-yearly-releases-975462）

这绝对是一个制作时间管控的问题，而不是开发问题，即便是引入新技术力也无法缓解。宝可梦正统的作品在每年一作的时间跨度内已经不再行得通了。对此的结果则是，要么玩家接受了这一点，要么宝可梦公司的管理层注意到了粉丝对此表示不满并且销量有所下滑。

但话说回来，这些新游戏看起来不错吗？也许如果他们能有更多的开发时间，这些作品就会变得更好。

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