一些对3D镜头控制的学习和理解

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在2D游戏时代，对游戏镜头的运用还比较简单，从最早期的固定画面，到后来的滚动卷轴，最多再加一些震屏等效果，就足以满足大多数2D游戏的需求。而到了3D时代，对镜头的设计就变得越发的重要，不仅是需要通过“镜头语言”去表达叙事，对镜头的控制还直接影响到了游戏本身的体验，约束玩家的视角，提升画面的冲击力，控制游戏难度，改善玩家的可操作性...等等多个维度都有着镜头控制的参与，对于镜头的控制也就越发重要。近年来，可以看到很多大作，在镜头机制上有着各种各样的尝试，如尼尔·机械纪元的多视角机制，战神系列从战神3祖传多机位到战神4的一镜到底的探索等等，而这方面的佼佼者，应该算是体育类游戏了吧，为了营造气氛，打造专门调节镜头角度的AI，以此来展现出媲美专业摄影师出品的转播镜头。这其中的展开如果要细说可以扩展出很多篇，此处单单直说结论：游戏镜头控制既要服务于玩家，提升玩家的可玩性体验，也要服务于美学体验，以达到镜头语言的效果。二者的偏向权衡没有定论，既可以从剧情表现出发，以贴身视角展现美式风格特有的写实体验，也可以大开大合，以高高挂起的第三视角展现日系风格的夸张艺术感。主要还是看制作人的想法了。



镜头控制的原理可以用一句话来概括：用合适的方式控制镜头展现合适的画面。这句话要拆成两个部分理解：镜头控制和画面表现。

镜头控制：


提到镜头控制，不可避免的也要提到电影行业，两者在某些元素上都具有很多相似性，镜头就是其中之一，而电影化叙事也是近年来越来越多大作所采用的形式。

平移和旋转：基本的视角包含“固定视角”，“运动视角”，“追焦视角”。固定视角稳定容易观察，最出名的应该是生化危机1了，运动视角表现运动感，追焦视角容易强调空间大小和人物位置关系，类似人或者监视器固定位置转头看物体的感觉，主观感受更强。


俯仰和滚动：从下往上拍为仰摄，从上往下拍为俯摄，俯仰拍摄和追焦拍摄类似，但主要强调的是纵向的空间感，滚动拍摄由于日常生活中很少感受到，会给人较强的冲击性，这两种操作常见于空战类型的游戏中，需要注意的是，这两种操作极易导致眩晕。


推拉和缩放：通过推拉相机和目标间的距离比较容易把控空间感，对运动表现较为友好。而通过调整FOV来改变和目标的距离，缩小FOV给人产生集中注意力紧盯目标的感觉，而放大FOV则带来鱼眼镜头广阔的空间感。(注意unity中的FOV是垂直方向）


二相结合带来一些有趣的变化，拉远距离的同时缩小FOV有一种特写的感觉，拉近距离同时放大FOV则有放松的感觉，如果再配合DOF的变化，则可以营造出各种各样的临场感。


镜头特效：镜头特效内容比较多，包括DOF，镜头光晕，色彩调整，HDR等等，比如FPS游戏从明亮的地方进入黑暗空间或反之，会有短暂的全黑全白效果，空战游戏中面朝太阳会一定程度干扰玩家视线，从而影响游戏性等等，都是对人眼的一些特性的模拟，此处不再展开。

合适的画面：

提到画面，就要提到构图，在电影艺术中，构图是“视听语言”中的重要组成部分。通过构图来突出视觉中心，常见的构图方式有“九宫格构图法”，“对称构图法”，“环形构图法”，“辐射构图法”，“十字构图法”，“三角形构图法”等等。


值得注意的是，无论是在游戏还是电影行业中，都有着第一人称和第三人称视角之说，针对这两种视角还需要更详细的区别处理。

第一人称视角：第一人称视角是模拟人眼视觉的视角，具有很强的代入感。在很多模拟驾驶类游戏，FPS类游戏都采用这样的视角，符合人眼的近大远小的视觉参照来表现空间距离感，也可以很轻易的通过在画面中添加镜头特效来模拟速度感等表现。也可以添加镜头晃动来模拟更自然的运动视角。


而第一人称视角也有显而易见的缺点，比如老生常谈的3D眩晕，由于过于拟真的视角，大脑误认为这就是真实的画面，但脑补后的结果和身体感应却不一致，游戏越是逼真，这种矛盾感就越严重，在习惯之前都是无法消除的，此类问题因人而异，作者最开始开发VR游戏的时候就经常晕，吐着吐着，也就习惯了……

第三人称视角：其实不管是电影还是电视，第三人称视角是运用最为广泛的一种视角，因为这种视角一个独有的性质，就是带有明显的“叙事性”。

我们可以想象一下，当观众以第三人称视角看画面的时候，所有元素都尽收眼底，甚至可以通过眼前所看去进行下一步可能发生事件的推测，而相对应的非常主观的第一人称视角，则无法达到这样的效果，观众只能根据拥有视角的人物眼睛去观察场景。

将这个视角放在游戏中也是这样，玩家可以看到游戏画面比较大的全貌，看到自己控制人物的形象，直接观察游戏内环境。虽然失去的一定的主观性，但会让玩家对于游戏的场景理解更快速。

对于第三人称视角，则主要考虑镜头的高度和取景：

镜头高度：

俯瞰：上帝视角，高度越高越客观，容易把握周围形势。
平视：人物视线高度，主观色彩较浓，FPS等，战神4过肩视角。
仰视：从下方仰拍，冲击力强，但看不到地面，很少使用，巨型BOSS或格斗类常见。


人物的取景：

人物取景以眼高为基准，随距离缩短，从客观向主观过渡。越近的镜头越显亲近，但无可否认的是，镜头离角色越近，玩家的外围视野越小，更别提角色就已经占了屏幕一大块。这对射击游戏问题不大，因为是否能瞄准远处目标，要比看清你身体两侧是什么更重要，所以越肩视角既让你享受第一人称的便利，又让你能看清角色，这有助于增强代入感，同时很好地支持越障和掩体机制。在战斗等情况下，考虑到玩家需要时刻把握角色和周围情况，至少需要中近景或全像。剧情表现则可采用主镜头拍摄全景，再切半身像进行对话等。


然后你问我有没有第二人称，emmm：
https://www.zhihu.com/question/351835380


终于讲完了原理，接下来讲一些规则。

首先是一些通用的原则：

镜头穿墙：因为地形和角度的缘故，镜头可能会导致穿墙，此时一般有三种方式：

1、选择拉近镜头靠近角色，通过从角色朝镜头打一条射线检测最近的碰撞点位置，即为拉近镜头的位置，该方法极端情况可能会出现角色紧挨着墙，这时候镜头就会挤进角色内部，一般会对角色进行隐藏以保证视野，但对画面显示就不大友好。

2、选择隐藏遮挡物，比如将整面墙隐藏，但会显得比较突兀，前一秒还在后一秒就没了，折中的方式是半透明遮挡物，反向思维则是显示墙后面的角色的轮廓线，各有优缺点。

3、在发现遮挡的时候，按照预先设定的一些逻辑去寻找新的机位，比如当发现正面视角遮挡，则尝试查找侧面顶部背后等视角，依照权重划分去寻找合适的位置。


30°规则：瞬间改变镜头朝向时，转动不超过30度则能意识到是“镜头转了一个角度”，大于则会认为“换了个分镜”（跳跃剪辑）


晕3D的处理：目前没有能保证玩家绝对不会晕3D的方式，但是有一些容易导致眩晕的特点可供开发者避免：

短间隔的“纵向摇晃”：常见于FPS类，模拟移动时的真实性，只能通过减小纵向摇晃的复读，或者加大两次摇晃的间隔来应对。注意如果地形设计成连续上下运动的类型，玩家短时间内多次从上面经过，也会产生此类问题，比如在非斜面的阶梯上快速上下。

镜头快速转动：FPS中，经常为了观察周围环境快速转动视角，水平方向的高速旋转也容易导致眩晕，甩狙了解下？但是此类问题就没法了，毕竟FPS要兼顾操作的反应速度，所以很难避免，只能说多打多练，吐吧吐吧，也就习惯了……

画面闪烁：也许有人会留意到游戏开头会有诸如下图的提示，这是因为游戏中高速闪烁的大面积红色白色图像会给玩家带来不适，最坏可能导致某些病症发作，这是由于人脑受到短间隔的光刺激后会出现生理节奏改变，人的生理节奏收到外部刺激后产生趋同倾向，逐渐被诱导至无法适应的解耦组，进而导致恐慌状态。


比如恐怖类型游戏，营造风雨交加，电闪雷鸣的镜头，吃了某些持续性debuff导致角色不停闪烁变色，一些花里胡哨的音游场景等等都有可能导致此类问题。

除了画面还有音频，如高频周期的声音等等，所以对于“一秒钟内重复出现多次的周期性信号”这类都要注意，此类问题在任何类型，任何屏幕尺寸的游戏上都有可能发生，哪怕光看到街边五光十色的霓虹灯也说不定会有人中枪，最著名的就是1997年的《宝可梦》事件：

光敏性癫痫_百度百科
baike.baidu.com/item/%E5%85%89%E6%95%8F%E6%80%A7%E7%99%AB%E7%97%AB/552158

针对游戏不同的场景需要采用不同的镜头方式，可以粗略分为三种模式：叙事模式，探索模式和战斗模式。

叙事模式：

叙事模式下的镜头表现基本可以参照电影拍摄来了，同样有蒙太奇，有长镜头，一切为了叙事表现。一般常见于剧情导入，角色对白阶段。

主镜头：将整个场景和全部人物纳入画面中的方式称为主镜头，常见于拍摄初步对话场景时，先用主镜头让玩家了解整体情况，再用半身像进行对话，配合使用特写反应人物的内心环境。适合进入新的场景阶段如进入房间找人，到达某个目标阶段等等。


吹一波异度之刃X的大场景画面，11分11秒开始
www.bilibili.com/video/BV15t41167Qa?from=search&seid=11724389320856631421

对话轴线：指人物对话时，二者相连的线称为轴线，相机位置不应该越过这条线，否则就不像是对话的感觉了。参考：

电影中多人对话的机位有什么摆置的技巧？
https://www.zhihu.com/question/301382157

探索模式：

3D游戏的镜头可以从任意角度捕捉玩家角色，因此表现力要比2D游戏更显丰富，但实际上，3D游戏的镜头经常会将一些本应该传达给玩家的信息漏掉，即“高度”和“距离”。

在3D游戏中只有两种方式能够准确表现高度：一种是将角色与目标放在一起从侧面拍摄，从而直观的展现与地面的相对高度，另一种则时通过影子的大小来间接表现，影子的位置辅以定位。


距离也有着同样的问题，必须要有参考物才能准确显示，想象下，前面有一段需要跳过的坑道，但此时顶着过肩视角的你如何去准确的判断这个距离？这也是中近距离格斗类游戏大量采用侧方视角或者上方俯视的视角，一是保证玩家对于周围环境的掌控，另一方面，也能直观判断战斗距离。

究其原因，还是因为从屏幕内的三维内容转化为二维屏幕内容，再由人眼接收处理后理解为三维空间的这个过程中损失了一个维度的信息。那么有没有方法能够比较好的解决呢？《超级马里奥3D大陆》给出了一个答案：

该作作为3D跳跃类游戏，对高度和距离的表现都有非常严格的要求，为了解决“如何让3D模式中实现2D的操作性”这一问题，该作将角色的移动限制在了16个方向，设置了3种基本镜头，同时在关卡设计中也提出了指标，限定8个方向的关卡移动，同时要求在任何时候都需要保证“前方视野清晰”。再加上若干的辅助策略，通过对整个流程的手工作业，逐一排除了导致玩家操作困难的因素。


事实上，任天堂一直走在游戏性探索的前列，提起老任家的马里奥系列，塞尔达系列，玩家一致评价“满屏的游戏性”。在荒野之息中，玩家控制林克爬高窜低的时候，镜头都会自动调整俯仰角度，保证朝向一个最便于观察的方向：爬坡时逐渐朝向上方，在悬崖边缘则向下俯视显示坑底，通过对全图地形的设置（猜测是一堆的触发器+自动计算），保证给玩家展现最方便观察的角度，这样机制和荒野之息的三角形地形设计起到了相辅相成的作用。


这种机制甚至细致到根据地形事件来编排，如果场景中有未触发的事件，镜头会有选择的引导朝向事件点，在一些解谜类游戏中此类提示比较明显，但也有比较隐晦的比如多次路过还没发现，就主动引导降低难度，也就是说，你以为是你自己玩的时候发现的，实际上还是被游戏玩了~

说起解谜类不得不吐槽下早期的《古墓丽影》，同样是通过手动设置镜头，但是由于游戏设定的问题，经常得在一些狭小的空间内爬高窜低，玩的熟练以后就成了猴王，再然后就遭遇了一分钟内十几次镜头转换，也是很容易让人头晕呐~这也算是此类模式除了设计太累以外的另一个缺点吧。

手动设置镜头能够最佳传达设计师的意图，但大部分情况下仍需要自动计算机位，根据环境自动进行镜头摆动，遇到障碍物拉近相机，根据速度角度控制镜头不同的朝向等等，统称为“镜头摆动”（和小幅度晃动的“镜头抖动”区分开）。素有骑马模拟器之称的《旺达与巨像》就大量采用了自动计算镜头的方式，在辽阔的平原上纵马狂奔，挑逗巨像战斗，让玩家在游戏过程中自然而然的沉浸于画面中……


没错其实我是在吐槽，《旺达与巨像》作为较早的电影化游戏的先驱，在自动镜头上的设置仍有一些缺陷，随便翻开玩家社区都能看到很多人在问镜头如何控制的问题，但瑕不掩瑜，该作依然是最值得体验的游戏之一。

战斗模式：

游戏中的战斗历来都是让人最激动人心的部分，为了营造良好的战斗氛围，设计师们想出了一个有一个点子。

在前面提到过距离的缺失影响到了玩家对于战斗距离的把控，所以普遍都会采用俯视角或者侧视角来把控距离感，实际上，镜头很大程度上影响了战斗的难度，在面对众多的敌人时，需要对周身敌人的分布了如指掌，所以普遍采用俯视角最便于游戏，而将镜头放平拉近后，玩家由于看不到周围环境，就会感觉难度增加，典型案例就是老战神（战神1,2,3）和新战神（战神4）的对比了，老战神中画面极其广阔，玩家在里面一通瞎砍所向披靡，到了战神4就变得畏畏缩缩，被吐槽战神和战神的老父亲~


早期的“战神”系列将镜头拉远，以带来纵观整个战场的广阔视角，以此来匹配游戏中的战斗系统：大范围AOE，一波波敌人，超大的Boss。一般而言，这样的镜头都会比较远，角色保持在画面中心，周围目标一览无余，但奎爷则显得很小，更像是在操纵玩具的感觉而非扮演角色，虽然辅以QTE，过场动画等形式，但带来的体验感相比战神4依然欠缺很多，实际上战神4可以看做是近年来游戏电影化的一次极端尝试，这种一镜到底的模式有着太多的限制，但战神4却给出了完美的答卷 ，通过过场动画，镜头引导，战神不时的语音提示，诸多的怪物AI机制，使得玩家在一边有着出色的剧情体验下也有着良好的游戏体验。

某海马：一镜到底与地图设计——《战神4》简评
https://zhuanlan.zhihu.com/p/61579723

大部分TPS都有一个镜头锁定目标的机制，锁定状态下，玩家一定能够看到被锁定的敌人，这就导致了角色遮挡目标的问题，TPS最大的死角就是玩家本身，所以需要调整镜头保证目标不被玩家角色遮挡。在上图战神4的画面中可以看到战神的老父亲一直处于画面偏左的位置，也就是“越肩视角”。通常情况下角色一般都是右手持武器，所以从右肩来拍摄比较利于游戏。

再自由一点，则可以根据运动的方向来偏移画面的中心，朝向运动方向打个提前量，就能稍微错开一些不产生遮挡，同时，对于二人转类型的游戏，通常将注视中点放置于二者相连的轴线上，在距离较远的时候通过一定的偏移跟随玩家角色，注视锁定目标，保证玩家角色的大占比，而在接近到一定程度，则注视二人轴线，给一个侧视角的镜头，保持画面平衡。


位置关系的改变还有利于画面表现的提升，比如让有利的一方偏向画面上半部分显著增加压迫的气势，以及一些玄学说法：“对波站左必输”。要特别注意的一点是，当锁定目标从镜头上方越过会出现上下颠倒，画面反转的情况，即使在越过的瞬间把镜头反转也会容易导致玩家迷失前后关系，一般除了3D飞行模拟类游戏可以使用以外其余类型的游戏应该禁止此类现象。

横向滚转：给人不稳定的感觉，在高速转弯时偏转镜头角度能提升速度冲击力。


玩法多样的3D游戏总会涉及各类镜头需求，所以他们不求一刀切，而是让镜头组合变换以适应各种玩法。蝙蝠侠系列可以说是欧美ACT游戏的代表作，在《蝙蝠侠：阿卡姆疯人院》中，当你漫步在阿卡姆走廊时，镜头会紧贴蝙蝠侠后背，但当你进入战斗，镜头会大幅向后拉，给你观察战况的更好视野。这时，镜头会自动锁定并朝向你当前攻击的敌人，这可能会导致某些令人晕眩的大幅度视角摆动，但仍不失为呈现战斗，并突出画面重点的好办法。



《猎天使魔女》也差不多，不过它是尝试将镜头转为侧视图，临时呈现一个2D格斗视角，让你和敌人同处一框。

flashyiyi：谈谈猎天使魔女的镜头控制
https://zhuanlan.zhihu.com/p/98987056?utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=41123330392064


此处要特别提一下《黑暗之魂》系列，魂系镜头都比较低偏向于贴身视角，主要是为了营造环境的压迫感，但战斗设计上主要还是偏向于策略性质，所以大多数情况下都是二人转模式，也就不存在视野掌控的问题了，反正被围了就是死~，咳实际上该作也考虑了一些补偿措施如镜头距离角色其实是比较远的，可控视角就比较宽，同时为了腾出手进行战斗闪避等，在经典的左摇杆控制方向，右摇杆控制镜头的模式下，又添加了镜头跟随移动方向转动的机制，当控制前后移动时，镜头会逐渐转向玩家角色的移动方向，在左右转的时候则保持静止。这样的模式大大解放了右手，可以仅凭左手摇杆的操作就可以控制镜头，而这样的“TPS视角的动作游戏”模式也被移动端动作类游戏所采用，与之相应的还有“TPS视角的射击游戏”模式，移动时保持水平朝向不变：


实际上镜头控制一直都是一个很复杂的问题，从动画师在动作文件中预设机位，到自动计算画面占比，动作前后衔接时的镜头切换等等，有可能花了大精力却做出不如人意的效果，同时，开发者由于经常接触已经适应了这方面的问题，往往会下意识的忽略细节，等到没有尝试过的玩家进行试玩后才可能会指出不足，所以这方面的问题一直困扰着开发者们，真是……玄学调参呐~

说了这么多，最终还是要实践出真知，镜头这种东西，研究没有用，必须自己上手，多拍，多做视频，空研究和说，永远只能停留在纸面。

看到这里，回顾下全文知识，你会发现，在平常99%的开发过程中都用不到这些东西，毕竟镜头设计的下限很低，最次的直接跟随就行了，稍微加点缓动就满足大部分需求了，大部分人只关心画面是否华丽，甚至靠云来感受游戏，真正玩起来觉得不对劲，又说不出个所以然来，毕竟，哪有那么多机会给你练手呢，还不是靠长年累月的打游戏玩出来的手感~

参考资料：


https://book.douban.com/subject/26653173/
https://www.gameenginebook.com/resources/gameconn2011-final.pdf
https://www.gameres.com/864919.html
https://www.gameres.com/862279.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/98987056?utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=41123330392064
https://www.cnblogs.com/wsk-0000/articles/12534226.html
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