腾讯光子《黎明觉醒》技术美术负责人：如何制作超真实的开放世界？

在上周举行的虚幻引擎技术开放日（Unreal Open Day Online）活动中，不少国内大中型游戏厂商相继透露正基于虚幻引擎，建立更成熟的工业化生产管线，引发了行业热议。

事实上，一些没有在此次活动中露面的游戏厂商和工作室也早在几年前，就已经开始积累虚幻引擎相关的技术和人才，比如曾推出《和平精英》等游戏的腾讯光子工作室群。

而他们下半年曝光的开放世界生存手游《黎明觉醒》自曙光测试以来，获得了很多从业者和玩家的密切关注。


从游戏的定位「超真实的开放世界生存手游」和我们的评测不难看出，真实感是其开放世界体验的核心要素。

那这款游戏具体是怎么表现真实感的，应用了哪些技术？近期，虚幻引擎官方公众号转载了一篇《黎明觉醒》技术美术负责人的采访。葡萄君从中提炼出了研发团队尝试制作「超真实的开放世界」的部分思考和尝试。

如何强化游戏世界真实感？

《黎明觉醒》技术美术负责人Joshua 表示，从整体来看，为了营造开放世界的体验，研发团队必须要在游戏中制作一张视野开阔、地形多变的无缝大地图。

为了强化真实感，他们要求每个地貌特征做出差异最大化的美术表现。这意味着前期规划要做得特别细致：海岛、沙漠、丘陵等不同地貌的起伏走势，每个区域代表性的植被、石块分布，以及不同色调地形之间的过渡，都尽可能参照现实场景进行还原。


具体到场景细节，研发团队在材质表现、反射效果等方面下了不少功夫。

《黎明觉醒》大量使用了照片扫描并经过PBR（基于物理渲染）矫正后的美术资源组建基础材质库，保证木材、金属、岩石、沙土等常见材质具备相对写实的视觉效果。


同时，他们基于虚幻引擎的 Material Editor 制作了青苔(Fuzzy Shading)、黑沙滩(Parallax Occlusion Mapping)、冰块(Refractive/Reflective)、水晶特效(VFX)等特殊场景材质。


对于人物皮肤和毛发，以及车漆等相对更复杂的特殊材质, 他们也针对手游管线的Shading Model进行定制，让这些材质在移动端有更好的呈现效果。

而在反射效果上，《黎明觉醒》针对不同的使用场景和性能指标，定制了多组方案。

对于反射品质要求高的场景, 研发团队使用了Planar Reflection（平面反射），通过控制反射Render Target（渲染目标）分辨率和渲染内容数量减轻性能压力；对于反射内容较多的场景，如水面和街道地板，他们采用了开销恒定的Screen Space Reflection（屏幕空间反射）方案。


而对于反射内容固定、光照环境基本不变的室内场景，他们则采用了离线Capture Cubemap，通过实时计算Localized Reflection兼顾性能和表现。


Joshua还表示，他们希望让开放世界拥有鲜活的氛围，因此相应研发了实时、动态的昼夜和天气系统，让每个场景都具备丰富的天气和光影变化。

《黎明觉醒》中的天气不仅会改变场景的视觉表现，还能直接影响玩家的生存状态。比如下雨环境中玩家更容易感冒，沙尘和浓雾会严重影响玩家的视野距离；在酸雨等极端天气下，玩家必须尽快避雨, 否则会持续扣减生命值.....这使玩家和环境的交互形式更多元，也让生存体验的真实感和沉浸感更为明显。


针对时段、天气的不断变化，《黎明觉醒》采用了分层式全实时光的场景光照方案。场景会根据所处时段和天气相应加载不同的灯光预设，以便让光影效果和氛围跟随环境一同变化。

但这一方案同时会导致室内环境的光照效果和光影质感不尽人意。为此，研发团队又单独采用了一套烘焙方案，将不同类型的光对室内结构的影响，通过不同通道存储为一张Lightmap，再分层次针对不同时段、天气的光照情况做出变化。这一方案后续还被应用在一些偏封闭的大型场景中，保证室内外光照环境的统一。


此外，为了还原自然环境中的日月光晕和雾霭，研发团队还模拟了Mie-Scattering（米氏散射）与Rayleigh-Scattering（瑞利散射）效果，进一步提升开阔视野场景的环境气氛。


总体而言，从《黎明觉醒》公布的引擎实录视频可以看出，这款游戏开放世界场景的拟真程度很高，城市、海岛、沙漠、丘陵等差异化场景的材质细节、光影变化、环境氛围很接近现实世界的真实效果。不过，游戏的实机体验是否和视频一致，还需要通过后续测试进行检验。

为什么游戏要强调真实？

在这篇采访中Joshua还表示，即便在虚幻引擎画面渲染表现支持下，制作一个真实开放世界仍然是巨大的工程挑战。为了实现预期效果，他们几乎不留余力地在技术层面进行投入。

考虑到光子已经有了一定的虚幻引擎技术积累，其他厂商想实现类似的效果只会更难。

这也意味着更高的研发成本。祖龙CEO李青曾表示，基于UE4制作的项目，美术成本至少比普通项目高出1倍。而前文提到，《黎明觉醒》全部美术资产都基于PBR(基于物理渲染)流程制作，其成本投入可想而知。

为什么《黎明觉醒》决定花这么大的代价来强化游戏的真实感？

葡萄君猜测，这可能源于真实感对玩家体验的直接影响。某位熟悉生存品类的资深制作人曾告诉葡萄君，依据马斯洛需求理论，这类游戏主要从偏底层的生理和安全需求，向玩家施加压力；而需求层次越靠下，玩家克服压力带来的成就感就越强。


但游戏终究是虚拟体验，生理和安全需求则是玩家趋于本能的反应。如果想通过这两个层次刺激玩家，最直接的方式是想办法让游戏提供趋近真实世界的感受。这也是很多同类型主机、单机游戏都采用写实画风、强调真实的原因。

进一步讲，开放世界越真实，玩家越能参照生活经验进行探索和学习，不需要设置强制引导，从而间接降低上手门槛，增强体验乐趣，扩大游戏的潜在用户规模，提高生存品类大众化的可能性。

当然，视觉体验只是其中一个相对直观的表现维度，整体的真实感受还需要结合游戏首测中展现过的多种生存指标，以及剧情、探索战斗玩法共同营造。


值得一提的是，《黎明觉醒》是第一款由国内厂商使用虚幻引擎研发的生存手游。基于虚幻引擎的画面渲染能力，游戏的视觉表现已经在生存品类处于较为领先的位置。结合此前测试时的实机体验，葡萄君认为，这款产品很可能会提升玩家对生存类手游品质和玩法真实感的要求，树立新的品类标准。

而接连推出战术竞技、SOC（开放世界生存建造，Survival，Open World，Crafting）等前沿品类之后，光子工作室群的研发实力在行业中的位置，或许也需要重新衡量一下了。


来源：游戏葡萄
原文：https://mp.weixin.qq.com/s/NfSD4maWlfCzZuK7r730Vg