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[CG理论技术研究向] 【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...

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发表于 2015-3-11 16:07
【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -SIGN-」中实现的「纯卡通动画的实时3D图形」的秘密,前篇

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...74 作者:Castiel 帖子ID:10010

http://www.4gamer.net/games/216/G021678/20140703095/

  新连载「实验做出的游戏图形」,是聚焦在特定游戏的图形上, 对它的结构和使用的技术解说为主旨。之前笔者连载的「西川善司的3D游戏入迷」,覆盖范围都很广,而与特定游戏强关联的技术解说,会在今后的新连载中处理
  作为纪念的第一回选择的,是Arc System Works开发的,2014年2月在街机上运作的格斗游戏「GUILTY GEAR Xrd -SIGN-」

全3D图形的GUILTY GEAR

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...39 作者:Castiel 帖子ID:10010

「Street Fight II」(C) CAPCOM U.S.A., INC. 2011 ALL RIGHTS RESERVED

    格斗游戏的起源的有多种说法,[采用摇杆方向和按键组合的命令系统,侧视角上两个对面的角色战斗]的实时格斗游戏的风格来说,Capcom的Street Fighter系列事实上可以称作元祖了。
    不久,这种侧面视点为视觉基础的格斗游戏,在1990年代初被3D图形化,称为[3D格斗游戏]。而且,3D格斗游戏的元祖,就是SEGA公司[VR Fighter].

    有意思的是,这之后,所有的游戏并没有都转移到3D图形上。因此,基于以前的[画面分割][像素画],有了[2D格斗游戏]这个新的名字,继续保留了下来。

    3D格斗游戏,是配合GPU进化的形式,图形变得更加真实,动作的说服力也增强了,还有特效也变得漂亮,达到了更加易懂的进化。与之相比,2D格斗游戏的整体进化就很平凡了。   正因此这样,2D格斗游戏的图形,最后是[角色运动的图像一张张的手绘]的工作,也无法从GPU的进化中获得多少的优惠。
    不过,2D格斗游戏的图形的革新也并不是没有尝试过。CAPCOM VS. SNK系列游戏里,角色用2D图形绘制,背景用动态的3D图像表现的也多次被使用。还有,近年来,The King Of Fighter系列等,也是用3D图形生成角色的姿势,或者作画人员作为模写的例子。
    顺便说一下,[基于3D的简略人体模型来模写的作画]的手法,也是近些年电视动画里经常被使用的技术。

    还有,这几年Capcom的[Street Fighter IV],是把90年代初的大人气作品[Street Fighter II]的像素绘风格的气氛不做破坏的基础上,用3D图形来制作。称为「图形是3D,游戏系统是2D」,产生了新的表现。

    以上的2D格斗游戏,都是以某种方式引入3D图形的类型,虽然也摸索到了一些新的表现技法,这次选择的GUILTY GEAR Xrd -SIGN是怎么呢。本作是拒绝了2D格斗游戏,希望可以看看下面展示的Movie。这个是,Arc System Works编辑的,游戏场景的摘要。因为PS4版本实现的是预定的分辨率1920x1280版本,一定要看看。

GUILTY GEAR Xrd -SIGN Full HD版摘要


    显示是只能看出[手绘的图形]。但结论是,这个100%是,3D图形的做出的
    超必杀技等的视觉,是从通常战斗状态的侧视口大胆的运动摄像机,动态的显示角色动作的表现,确实是得益于3D图形的东西。


游戏引擎采用的是Unreal Engine3  UE3,在日本国内的大游戏工作室的采用也多了。最近的例子,家用机专用的游戏里,有CyberConnect2制作的「ASURA'S WRATH」(PlayStation 3,Xbox 360),街机作品里,有Square Enix制作的[超速变形螺旋杰特]。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...2 作者:Castiel 帖子ID:10010
   
阿修罗之怒 ASURA'S WRATH
(C)CAPCOM CO., LTD. 2012 ALL RIGHTS RESERVED.

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...12 作者:Castiel 帖子ID:10010

超速变形螺旋杰特 超速変形ジャイロゼッター
(C)2012 SQUARE ENIX CO., LTD. All Rights Reserved.


  [以为是基于绘画的影像,其实是基于实时的3DCG],受这个事实冲击的人我想应该不少,再提供一个令人吃惊话题,GUILTY GEAR Xrd -SIGN,使用的是Epic Games的游戏引擎「Unreal Engine 3」(后面简称UE3)来制作的。

  UE3,因为是在Gears of War系列,Mass Effect系列等,真实系的3D图形上擅长的引擎而广为人知。当然游戏引擎只是基本的,要设计各种各样的游戏制作的对应,从技术的观点来冷静的叙述的话,[大概没有用UE3也无法实现动画风格的视觉吧]。但是,对游戏玩家来说,[擅长用手描风格来做动画表现的Arc System Works,使用所谓在"外国游戏"的表现上擅长的UE3来制作GUILTY GEAR的新作],冲击还是很大的。

  为什么要选UE3?首先向开发人员询问这一点,从担任General  Director的石渡太輔氏,还有担任Director的山中丈嗣氏哪里,得到了下面的回答。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...35 作者:Castiel 帖子ID:10010

石渡太輔氏(General  Director)。从初代PlayStation用的系列第一作的[GUILTY GEAR]就参与制作,担任了系列总监督的的位置。不仅仅是项目的全体的direction,也担任了视觉制作,音乐的作曲,可以说是代表GUILTY GEAR的人物。

石渡太輔氏(以下,石渡氏):
     要说一个明确的理由的话就是[时间上并不宽裕](笑)。
    关于采用3D图形显示的方针的细节情况会后面说,在规定的制作期间呢,用3D图形来完成,必须使用已有的游戏引擎制作。
    我们以前的作品,[GUILTY GEAR2 OVERTURE ] ,采用的是RTS风的3D图形,用全新的本社自制的游戏引擎开发的作品。只是,把引擎改良再制作的时间并不够宽裕。

    http://www.4gamer.net/games/053/G005311/

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...14 作者:Castiel 帖子ID:10010

山中丈嗣氏(Director),在本作中,从事的是故事监修和剧本脚本的执笔,以及效果音的制作。在GUILTY GEAR系列里,和石渡氏一起创作世界观。过去也有在BLAZBLUE(苍翼默示录)系列担当direction的实绩。

山中丈嗣氏(以下,山中氏):
    Epic Games。发布了次世代的游戏引擎,新的「Unreal Engine 4」(以下,UE4)、而我们开始选定引擎也正好是哪个时候,UE4登场后,UE3的价格也下降了,也是像我们这种中小工作室也容易入手的价格。这一点,也可以说是能采用UE3的一个很大的原因。

    同时,观看了GUILTY GEAR Xrd -SIGN的原型版的Epic Games的人给予了,「引导出了UE3的新的潜在能力」这样很高的评价,这之后,可以得到各方面的支援成为了决定的理由。

   GUILTY GEAR Xrd -SIGN是街机向的游戏。之后又发表也有家用游戏机的移植,因为以PS4为前提,也考虑过不使用UE3而采用UE4。UE4也曾经讨论过。或者,国内外,UE以外的引擎怎么样呢。关于这点,主程序的家弓拓郎氏是下面这样回答的。


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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...57 作者:Castiel 帖子ID:10010

家弓拓郎氏(主程序)。担当GUILTY GEAR Xrd -SIGN的全部程序开发。过去参加的作品有「BattleFantasia」等。
家弓拓郎氏(以下,家弓氏):
    当然讨论过。只是,GUILTY GEAR Xrd -SIGN的开发,因为考虑要对已有的游戏引擎进行机能追加和改变,[可以查看引擎源代码]和[功能已经挖掘到枯竭了]成为必要条件。
    于是,满足这个必要条件的就是UE3了。像和自己一样的工程师来说,UE3有着很大的魅力。


    家弓氏说的[功能已经挖掘到枯竭了]的表现,换句话用[已经成熟]来说可能更容易理解。UE3是2005年开始就有游戏采用发售的引擎,根据从之前使用了的开发者哪里获得反馈,变成了功能非常稳定的引擎。
    Arc System Works方面单独进行功能追加,整体不安定就会很为难。还有,万一有时态发生的情况时,要进行原因的查明的话,引擎方面安定的话,也更容易一些。这个地方也是很重要的原因。

    美术师方面对UE3的看法方面,Art Director兼Chief Animator的坂村英彦氏和Lead Modeler兼Technical Artist的本村・C・純也氏做了下面的评价。


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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...93 作者:Castiel 帖子ID:10010

坂村英彦氏(Art Director兼Chief Animator)。从事GUILTY GEAR Xrd -SIGN的角色动作,不光是主要的格斗游戏部分,故事部分的动作也担当的。过去担任的是[GUILTY GEAR2 OVERTURE ] 的动画部分。

坂村英彦氏(以下,坂村氏):
  因为美术的立场是使用简单,也就决定采用UE3了。UE3的"免费版"也称作UDK(开发Kit)公开了,使用这个,像我这样的美术方面,使用自己公司的3D模型也可以制作PFS的样品游戏了。作为集成工具使用相当的方便。

本村・C・純也氏(以下,本村氏):
    不用麻烦程序,也能够顺利的让开发进行的UE3,让程序员数量并不是那么多的GUILTY GEAR Xrd -SIGN-开发小组感到庆幸。美术方法就可以不断的加入内容。

    在格斗游戏开发中各种调整发生的话,每次,美术和程序之间的数据交换都让开发效率变得很差,这点在UE3上的话,美术方面可以各自进行设置,并把制作的功能反映出来,很难出现这种问题。

    GUILTY GEAR Xrd -SIGN的开发工程,在基本的内容制作上,一边灵活的使用UE3提供的工具群来进行,除此以外,特别是 「2D格斗游戏的核心部分的制作」,  是把 Arc System Works过去项目里使用的继续在内置工具群里使用。具体的来说,内置工具里有,2D格斗游戏的设定碰撞判定的工具,控制角色动作的脚本工具等。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...13 作者:Castiel 帖子ID:10010

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...52 作者:Castiel 帖子ID:10010

UE3的工具画面

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...46 作者:Castiel 帖子ID:10010

碰撞设定工具。这个和以前的2D格斗游戏一样,碰撞是矩形的样子。

    2D格斗游戏的游戏逻辑部分,应该是称作[2D格斗游戏引擎]的部分,并没有重新制作,采用了把自己公司成熟的,有实际成果的东西向UE3上移植的策略。
    已经被是使用习惯的公司内部的工具群,不光是有稳定的动作成果,公司内部能使用的人也很多,一边采用新的技术,一边考虑到维持开发效率,

    Arc System Works在GUILTY GEAR Xrd -SIGN开发中选择的方针,确实是归结于现实的原因。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...51 作者:Castiel 帖子ID:10010

「Softimage」上的shader调整画面。在Softimage上可以进行cgfx的预览,可以一边实时的确认和真机上相等的视觉,一边进行工作。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...81 作者:Castiel 帖子ID:10010

这个是UE3的shader调整画面。可以把Softimage上制作的cgfx Shader的相同的计算结果,用Material Tree来做成。

    还有,GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的开发小组,在本稿取材时,Arc System Works公司的专任职员有25名,除去管理以外的“实际工作部队”,程序4名,担当游戏设计的策划3名,设计师12名。加上这以的外国内外的外包人员,相关人员总共有100人左右。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...9 作者:Castiel 帖子ID:10010

GUILTY GEAR Xrd -SIGN- 开发组的代表成员
    游戏的构想本身从2008年就有了,具体的开发项目开始是2011年春天的时候。这时[采用3D图形]大概决定了,制作了面向公司内部演示的先行视频。
    原型版的开发开始于2011年后半,年末的时候决定使用UE3。正式开始的开发工作是在2012年后半,实际制作时间大概是1年半左右。


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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...45 作者:Castiel 帖子ID:10010

公司内部演示的先行视频的截图
[用3D图形来表现2D格斗游戏]    Arc System Works,有开发过大量2D格斗游戏的业绩。可以说是2D格斗游戏的专家集团。
    而且,除了之前的GUILTY GEAR2 OVERTURE 之外,GUILTY GEAR系列到目前为止,都是以像素画的2D格斗游戏被大量的游戏玩家所认识的。正因为如此,这次转化为3D图形,对Arc System Works也是非常大的决断。关于这一点,石渡氏在接下来做回顾。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...3 作者:Castiel 帖子ID:10010

苍翼默示录 BLAZBLUE
(C)ARC SYSTEM WORKS


石渡氏:
    2011年春天的时候,作为[GUILTY GEAR的格斗游戏]的新作项目着手开始了。这之前,我们在2008年发售了「BLAZBLUE」(苍翼默示录 ),这个游戏是对我们来说处在[基于像素画的2D格斗游戏的顶点]的地位的作品。

    那么,接下来的新作的GUILTY GEAR要给予爱好者们什么样的冲击。这样考虑的结论,就是[只能看到像素画和Cel Anime的实时3D图形]。

    据石渡氏所说,最初并不没有决定3D的方针,自己也有[是否可以把矢量图形在2D格斗游戏里应用]的研究在进行着。
    从2007年开始,就有把GUILTY GEAR的角色3D模型化,进行实验性的运动,常说的照片真实系的视觉的制作也感到了界限。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...94 作者:Castiel 帖子ID:10010

BattleFantasia
(C)ARC SYSTEM WORKS

    同时本村氏,进行让Cel Anime的表现实时运行的[Toon Shader](也可以称作Cel-Shader)的研究,这个研究成果被石渡氏看中,最终,切换到了使用Toon Shader的方向上。
    程序层面上如果要说的话,家弓氏说,因为有着3D格斗游戏「BattleFantasia」的开发经验,采纳这个方针的时候,并没有太大的不安。


    可以改变摄像机角度,进行动态视觉的表现。这种3D图形最高的魅力,连外行也很容易想象的到,身为总监督的石渡氏,除了这些以外,还找出一个隐藏在这种手法中的很大的可能性。

石渡氏:
    采用了3D图形的话,,用像素画很难实现的,丰富多彩的表情表现……也就是[颜艺]变得很容易制作。身体运动之外还有面部的运动,战斗中,没有对话也可以有丰富多彩的感情表现

    画面分辨率低的时候,用像素画表现角色的表情时不用特别精细的描绘。在玩家而言,也没有表示过多的关心,而是靠想象来补足。这几年,显示器高分辨率化的结果,这种细节的表现就变得不能用欺骗来应付了。采用像素画的情况,为了能以显示器的分辨率相配合,必须要把作画的分辨率提升就变得紧迫了。
    苍翼默示录系列就是用这种方法实现的Arc System Works,在GUILTY GEAR Xrd -SIGN-上要着眼“更前面”,使自由度更高的面部动画成为可能的3D图形因此被关注了。


GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的图形配置是?    接下来,是图形配置的介绍。

    GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的系统基板,采用的是SEGA的「RINGEDGE 2」(※规格未公开)。操作系统是嵌入式的32位,运行的二进制程序必然也是32bit的。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...15 作者:Castiel 帖子ID:10010

     渲染的分辨率(街机版)是1280×720像素,720p,帧率是60fps。 Anti-aliasing技术上没有使用基本的MSAA(Multi-Sampled Anti-Aliasing),采用了基于Post Effect的方法的FXAA(Fast Approximate Anti-Aliasing)。


    一个场景的总的多边形数大约是80万,详细的,角色2个约25万,背景约55万,这个值到底是参考值,是[关于一个场景的渲染,可见和不可见的多边形的合计,就是GPU的总几何体(顶点)负荷]的印象。
   1个角色大约是4万多边形的模型。

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wire frame和角色的比较

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...55 作者:Castiel 帖子ID:10010

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...63 作者:Castiel 帖子ID:10010

游戏的 wire frame和最终效果截图

    GUILTY GEAR Xrd -SIGN-里,战斗场景的3D模型和剧情场景的3D模型,头部使用不同的建模,只是,那一个对应场景的多边形数来说也没有太大的变动。

    听说[每个角色都准备了战斗场景和剧情场景用的头部的3D模型],熟悉3D图形的人,往往会想象为LOD(Level of Detail)里准备多边形多的模型和多边形少的模型。但是实际并不是如此,而是让每一场战斗中的局面看起来更好而准备的东西,石渡氏描述到。

石渡氏:
    战斗中的角色的脸部被很小的描绘。衣服和饰品类也是同样的。但是,这个3D模型,在变成特写时,给予角色的个性的表现是不能没有的。因此,战斗中的3D模型,都会个别再制作摄像机靠近时的3D模型。

    例如,在GUILTY GEAR系列中登场的Milia冷美人的女性角色,有着细长清秀的眼睛,大人味儿的脸。实际,剧情模式,或者像放出特定必杀技,摄像机接近场面,这个有[大人味儿脸]的近景用3D模型就会被绘制了。
    但是,这个有[大人味儿脸]的#D模型就直接在战斗中使用的话,五官变得过于的细小,角色的个性和表情变得很难表现的好。
    而Arc System Works,是要把角色的表情,角色的服装和饰品这种有象征性部分的细节强调,战斗场景用的3D模型,是把近景用的3D模型和造型进行改变。就像是Milia的场合,战斗场景用的3D模型,会有这种有意图的把眼睛变的很大的情况。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...74 作者:Castiel 帖子ID:10010

Milia的剧情场景用的3D模型(左)和战斗场景用的3D模型(右)的差别。特别是眼睛大小的差异显著。
   骨骼(Bone)数上,主人公角色Sol越有460根,最多的角色越有600根。但是,包括手足,肢体装配的骨骼构造,基本上是共通的。
   头部里的骨骼约170根,里面约有70个分配来做表情使用。这个值和现在平均的3D游戏角色相比要多,相应的,这意味着表情上是非常有讲究的。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...15 作者:Castiel 帖子ID:10010

Bone的可视化,头部(上)和全身(下)

    Rendering(渲染)方式是一般的Forward(前渲染),没有使用近些年流行的Deferred(延迟渲染)的方式。Deferred是处理大量光源时有效的手法,但Anime调的"2D风格"是不需要的。
    但是,为了提前Culling的Zbuffer Rendering(※Z-Prepass。先得到深度值)是有实行的。总之,所有的3D模型对应的几何体渲染(Geometry Rendring)最少也要运行2次。而且,对角色来说,为了附加上Anime风格的轮廓线,还要追加一次几何体渲染。这个大概会在后面叙述。

   1个场景大约总的Texture容量是160MB以下,1个场景大概的Shader Program总数,Vertex Shader60~70个左右,Pixel Shader70~80个左右。
    所有的Shader是UE3的工具内制作的。角色的Shader是本村氏的Team负责,背景和特效的Shader是各担当者负责,程序组开发的个别Shader的情况几乎是没有的,这部分说不定就在采用UE3的效果里显示出来了。
Lighting 和Shading(1)把正统的Toon Shader和细致的定制手法相组合        综上所述,我想这里开始要把GUILTY GEAR Xrd -SIGN-采用图形技术一个一个的看一遍了。首先是从Lighting System(光照系统)开始。光照系统值得一看的,直接了当的说,就是完全没有物理的正确性这点。

    我想头上浮现个大问号的人会很多,这是因为,GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的目标[视觉上的最终效果]是Cel Anime的关系。开发组认为,[并不是物理的正确,而是以正确的绘制为目标],以这个为方向凝聚了许多的方法,以技术观点来说,是独特和有意思的。

    因此看下细节的话,GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的游戏世界设定的全体光源,就是1个相当太阳光的平行光源(Directional light)。这个叛逆个性光源,是用来生成角色投射在地面上的动态影的。
    反过来说,这以外的影,例如静态的背景对象的影等等,应该都是烘培到Vertex Color或者Texture的影。

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Rendering的最终结果

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Tiling Texture

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追加的细节

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影用的Texture

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井盖的素材

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井盖的影

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shader编辑的画面,要达到Rendering的最终结果,要把上面5个元素合适的进行组合

    那么,至于角色自己的阴影是怎么附着上的话,使用[和角色自己连接在一起移动的专用光源]来产生lighting效果。有那种「玩家看不到,每个角色专用的照明负责人」,围绕着角色转来转去的印象。

石渡氏:
    总之以Cel Anime的视觉为目标意味的是,更重视外表。
    用场景设定的光源lighting,说不定在某个侧面可以看到真实感。但是例如,某个位置的角色,脸上落下的影变得漆黑,或者阴影消失变得单调的情况也有出现。

    有外观的差异出现,对于经常以对等条件对战的2D格斗游戏是必须要回避的。

本村氏:
   实现的方法,是角色lighting时使用shader里拥有设定好的光源的印象。用[每个角色,都有持有特别的向量参数的光源]来说明也应该是正确的。
   这种「每个角色的专用光源」是,对每个运动进行位置和角度的调整。不光是战斗场景,剧情场景,为了更好看,光源的位置和方向也是一个一个分镜的进行调整。


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Texture+通常 Shading(上)和Cel  Shading(下)

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...27 作者:Castiel 帖子ID:10010

影调整前的截图(上)和影调整后的截图(下)

     Lighting的结果和给予阴影的Shading,基本上都是,当超过某个阈值时是[明],低于阈值的是[阴](※),采用了极端普通的分二个等级的Tong Shader的配置。例如,Lighitng的结果是采用0~255的值,128以上是[明],不到127的按[阴]来处理 。   
    ※ 关于「阴」和「影」。本文为了方便,把由其他物体遮挡生成的暗的部分称作[影],照明效果的结果中,很难被光照射到的按的部分称作[阴],这样分开来使用。
    译者注:其实看过很多日本的绘画教材也是这样区分[阴]和[影],为了能把西川的意思正确传递,我的翻译里,除非是西川有[阴影]的地方,否则也是按他注释的方式,分别用[阴]和[影]来翻译。还请了解。
    只是,shading结果的值,如果是在接近预设的阈值的区域,角色或摄像机移动的话,很容易发生明阴的反转,在明阴的领域产生细小的分割出的斑点的状况,外观也会变坏。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...67 作者:Castiel 帖子ID:10010

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...38 作者:Castiel 帖子ID:10010

明阴的领域分断的例子(上),下图,是通过编辑法线,修正成好看之后的例子(产品版的例子)

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...98 作者:Castiel 帖子ID:10010

阴的倾向权重参数的显示。

    于是在GUILTY GEAR Xrd -SIGN-里,把Cel Anime的明阴上色来区分,因此要在3D模型方面加入几个方法,以达到美观的调整。
    1个是,在构成3D模型的每个多边形的顶点颜色(Vertex Color)里,具体的是顶点颜色的R通道里,加入[阴的倾向权重参数]。

    这个是,把凹陷的地方,受周围遮挡的地方,进行强行的设定。主人公Sol的话,像下巴下面和头周围等地方。下巴下面和头部周围,是受到头部的Self Shadow产生了影。这里就是这个[阴的倾向权重参数]做出了很大贡献。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...12 作者:Castiel 帖子ID:10010

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没有阴设定(上)和有阴设定(下)的区别

本村氏:
    [阴的倾向权重参数]的结果,就变成了Ambient Occlusion的参数,是根据美术师的感觉,手工绘制来设定的。
    这个[阴的倾向权重参数],在照明控制Texture的(开发组内,称之为[ilmTexture])的G(绿色)通道中也可以来设定,让这个参数为最大值,相当于烘培到Texture里的阴。例如下巴的内侧,头和下巴的接合部的周围,通常是阴的部分的,用这个方法来作为阴。

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Ky的ilm的Texture(上)和G通道(中)

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是袍子附近的G通道

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...96 作者:Castiel 帖子ID:10010

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...85 作者:Castiel 帖子ID:10010

关于Ky的阴,上面是阴影编辑前,下面是编辑后


    颈部出现的,下巴的轮廓形状的阴,一眼看上去,像是Self-Shadow表现的一样,但实际是,根据 [阴的倾向权重参数]产生的阴。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...88 作者:Castiel 帖子ID:10010

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...32 作者:Castiel 帖子ID:10010

不进行 [阴的倾向权重参数]的控制,应用light的状态(上),进行阴影控制的状态(下)的比较

    为了实现Cel Anime的明阴绘制区别的方法,还有1个,就是顶点法线的调整。
    把顶点法线,换成简单易懂的话来说,就是[顶点的方向]。  
    关于3D图形的Lighting计算,[光源的方向](光源向量),[视线的方向](视线向量),[平面的方向](法线向量)这3个参数是必须的。总之,阴影的出现方式,通过改变[平面的方向]可以进行调整。


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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...95 作者:Castiel 帖子ID:10010

    GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的情况,角色模型就正如前述的那样,大约4万多边形的模型。因此,什么都不做的话,对应4万多边形,就会出现复杂的阴影,而想要的的是Cel Anime的那种粗略的阴影。于是,设计了[把4万多边形部分的3D模型形状(=3D模型的分辨率)维持住,把每个多边形所拥有的[面的方向]信息变得粗略起来,lighting的结果的阴影也就变得粗略了]的想法。
    [平面的方向]。是用顶点单位给予的法线向量来表示。因此GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的开发组,为了能出现粗略的阴影,对顶点法线进行了调整。
    UE3的标准状态,是在Import Skeletal Meshes(角色用的对应Bone变形的Mesh)时,必须进行顶点法线的重新计算的配置, 因此,直接导入的话,在3D图形制作工具「Softimage」里编辑的法线就无法反映到游戏里。
   因此,作为程序的家弓氏,把引擎的Mesh Import的流程进行了定制,为了能把编辑的法线直接在游戏里使用而进行的改造。[不这么改造,就不同通过法线编辑来控制阴影],本村氏回忆到。


   那么,通过改造UE3,顶点法线的调整成为可能,这个方法还有几个选择方案。以前的吉普力工作室的[哈尔的移动城堡]的CG部分使用的是[把邻接的法线向量的平均值反复的求出,将法线向量的波动吸收,变的平坦化]这样的方法。开发组是如何选择方法的?

本村氏:
    GUILTY GEAR Xrd -SIGN-的话,因为角色的美观是最重视的,脸上阴影的出现方法给予了最新的注意。颜面和头部,是美术师通过手工作业来进行法线的编辑调整的。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...2 作者:Castiel 帖子ID:10010

手动的进行法线编辑工作

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法线编辑前,显示和不显示法线的版本

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...47 作者:Castiel 帖子ID:10010

法线编辑后,显示和不显示法线的版本
本村氏:
     另一方面,衣服和头发等等使用了Gator,把简单形状模型的法线转写到实际模型上,使得复杂形状的模型可以出现粗略的阴影。

    Sol的裤子(腿部),是给予了凹凸的复杂的形状,不过阴影还是非常的粗略。准备了大致上相同尺寸的圆筒形(=圆柱)模型,事先把这个法线,转写到裤子模型上,进行法线的调整。
    就像本村氏的叙述的,这部分并不是手工作业,使用称为Gator(Generalized Attribute Transfer Operator)的3DCG软件(开发组是「Softimage 2013」)的3D模型属性转化功能,半自动的生成。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...29 作者:Castiel 帖子ID:10010

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...50 作者:Castiel 帖子ID:10010

使用 Gator把裤子的法线没有进行转写的例子(上)和有转写的例子


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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...87 作者:Castiel 帖子ID:10010

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...27 作者:Castiel 帖子ID:10010

作为Gator转写的目标对象。
    关于 GUILTY GEAR Xrd -SIGN的角色们的头发,有着相对复杂的形状,这里也要也成为很好的符合Cel Anime风格观点的阴影。普通的Shading的话,每个凹凸的块都会使阴影分断,把法线编辑和简单形状模型的法线转写方法组合,进一步在建模阶段加入特殊调整,总算达到了可以信服的状态。

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...94 作者:Castiel 帖子ID:10010

毛发的没有阴影调整

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毛发有阴影调整

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没有毛发的法线调整

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有毛发的法线调整

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cgwell【翻译】西川善司「实验做出的游戏图形」「GUILTY GEAR Xrd -...6 作者:Castiel 帖子ID:10010

毛发法线调整用的目标模型





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未经清贫难成人,不受打击老天真。自古英雄出炼狱,从来富贵入凡尘。
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为了精灵币为了精灵币为了精灵币为了精灵币为了精灵币
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发表于 2016-10-23 17:06
感觉很复杂,下载下来好好学习,感谢楼主!
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发表于 2016-11-14 23:18
我要好好跟楼主学特效
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发表于 2017-1-1 12:51
厉害,感觉软件好难啊
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发表于 2017-6-15 07:12
阴影那个确实良心。。。
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发表于 2017-1-15 10:59
還不錯喔 加油加油~

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CGwell游戏特效01期学员薇儿被上了100天

发表于 2016-9-8 14:27
酷 ~~~ 虽然很多看不懂
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发表于 2017-1-16 18:05
想着精灵币冲啊
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一年相伴 感谢有你

发表于 2015-3-11 17:07
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发表于 2015-3-12 01:33
有好多的知识都不懂,不过也涨了一些知识
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回归会员CGwell游戏特效01期学员CGwell游戏特效03期学员

发表于 2015-3-12 12:59
运用了很多影视技巧······
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内测小伙伴回归会员

发表于 2015-3-16 10:34
涨姿势了 真的很好
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发表于 2015-4-12 17:16
这可 真好啊  下载看看吧
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发表于 2015-5-2 00:36
看起来太浮,太轻,像充气玩偶。
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发表于 2015-6-1 09:46
可以有
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发表于 2015-6-1 23:31
pppp
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发表于 2015-6-5 11:19
很好 很强大
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