关于FPS枪械模型的秘密

2020-07-14

现在只要搜索游戏有关的网页,你就能看到很多关于武器的话题。有些人想做个物件放到作品集,最后只得到一个技巧不入门的图片。非常不幸的是,他们把武器当作环境一样来处理,这样的后果是,一把看起来像是步枪的东西只能挂在墙上供人观赏。
我第一次开始接触到武器建模是我参与Deadfall Adventures的时候(2013年的游戏,THQ发行,译注)。这时我已经入门建模,然而我不知道什么是给主视角人称游戏建模是个啥概念,所以我也不太清楚该干啥。因此我也成功的踩了所有的雷区。不过好事是,事情随着我做项目的时间/接触的模型数量也开始明朗了起来。

这整篇文章是为了探讨主视角游戏下的各种建模问题。当我在撰写的时候我尽可能的回想我过去几年在做主视角模型建模时遇到的问题。这篇文章总结了所有我曾经写过的重要问题的解决方案以及一些我可能还没遇到的问题。所以这是一篇进阶向的指南。我不会去探讨一些技术上的问题,也不会去解释一些基本术语。这篇文章会详细覆盖整个建模的过程,从调查尺寸,比例到所有的细节。同时也会涵盖低模创建UV贴图以及贴图烘焙。分篇章节还有深入介绍关于如何在画幅里摆放物件。关于武器设计也是一样分章节深入介绍。不过我的重点是在实现现实型号(如何更加精确的把现实型号转换到游戏里并且表现出来)。就我个人的目的来说,所有讨论的话题都是围绕视觉效果的呈现与表达展开。不过,为了创建正确的游戏武器模型,你必须知道你需要注意的那些要求。所以有几个特殊的案例是针对主视角射击类游戏的游戏机制来展开。
在The Art of Color里, Johannes Itten写道:主义和理论最适合一些简单情况。遇到复杂问题,相信直觉。
我认为从经验里学到的知识比所有现有成套的条例与窍门更有价值。不过一边做一边学更好。我们对解决问题的方法越有意识,最终的结果就越好。
这篇文章大部分都是我从我的朋友,老师,那里得到的各种珍贵信息与窍门。首先,这篇文章包含了我对一些现代艺术家创建的大作的思考。我会把我自己的作品和他们的对照然后思考,“为什么他们的作品看起来这么屌然而我的还需调整呢?”
同样一些认为我是业内专家的人提的问题也非常有价值。这教会了我从正确的角度思考,同时提出问题。这也给了我机会去分享我的知识以及帮助他们在艺术的道路上继续提高。
这篇文章中的图片来自于游戏,艺术家的网站,网络或者我自己存的图库,点击图片看描述了解来源。
1. 主视角人称游戏的特性
1.0. 主视角人称(First Person Perspective)
无论啥时候创建一个新的物件,了解这个物件会被怎样展现是非常重要的。这几乎是用于所有人造物的展示。
第一章主要讲一些跟主视角人称游戏有关的问题。我们从摄像机在游戏里面的嵌入方式来区分主视角人称(FPP)和其他(如第三人称视角游戏)。
为了在这个视角下创造正确的物体,对我们建模的物体的完全了解(分析问题)以及对物体展示的方式(物体与画幅的关系)是非常重要的。
FPP的视角规则是通用的,无论是个打火机,螺丝刀还是火箭发射器,都遵循一套规则。一个有对FPP视角有了解的老油条艺术家,开始做新物件的时候只需要“了解”新的物件就能开工了。
1.1. FPP游戏的历史
第一人称视角游戏算是游戏史上一次突破。
1993年推出的DooM彻底改变了射击游戏,而且也彻底改变了整个游戏市场,就在前几天Doom发布了他们最新的游戏,是真大哥!

FP游戏通过视角内的武器来区分,但这也不是绝对的,但都是玩家手握的一种形式。类似这种看不到玩家手的,CS这种手是可见的。

(其实对于我来说,接触最早的FPS游戏就是CS了,当时没日没夜的网吧和朋友联机,后来的三角洲部队,以及雷神之锤以及后来的模拟飞行类游戏在当年用掉了我很多时间,当然我也天天玩帝国时代。。。我好好学做模型不好吗!强哥加。。。)
1.2. FPP游戏截图
把一个FPP游戏截图拆分开来,我们能得到:·场景(灰)——游戏世界·角色(暗灰)——手和道具·GUI(黑)——用户界面

在这里我们主要讨论的是游戏角色这一层。夹杂在游戏世界和用户界面之间的一个道具,通常来说是件兵器。所以这个道具:·视觉上会和游戏世界一个画风·会受到光照和后期画面处理影响·是个全3D的模型
道具的主要用途是 让玩家感受到(GUI同理)这个物体可以由玩家随意把玩/操控。
角色这一层可以说是独立存在的,他是唯一而且非常具体的内容。这一层里面的物体不但应该“好看”而且能满足一定的功能需求。
这个物件(和摄像机绑定的道具)和握持的手会跟随摄像机旋转,从而这些东西会一直存在于镜头内的特定位置。
角色层有自己单独的FOV(视野范围)。因为这样可以让道具和游戏世界都能看起来是非常好的效果。这样的处理方式有的时候会产生一些奇怪的效果,不过游戏玩家一般不会注意到这样的小问题。
距离看起来这个武器差不多有4-5片瓦片大小
如靠墙站你的武器看起来仿佛只有1瓦片大小

早期游戏武器一般放在屏幕靠中间的位置,随着时间推移,游戏的武器开始慢慢往右边靠。这样的作法已经成为了业内的标准做法。现在你可能很难想象到一款FPS游戏你的枪还放在屏幕左边是什么样子。双持是个例外,因为我们可以在屏幕上看到两款武器,所以就放在了屏幕两边。
武器层的FOV角度一般来说在30°-50°之间,不过最常见的设置是45°。
1.3. 角色手里的道具
游戏玩家手里的东西千奇百怪。吃的喝的到日常用品,甚至火箭发射器。通常来说,一把枪。

在分类FPP游戏里的道具时我们可以用一些非常“具体的条件”,比如近战武器,枪械,刀具,工具等若干类。不过从视觉的角度来看,最好是看模型:·是不是会在画幅里来回移动——通常来说近战武器或者工具。更常见的是那种我们能全方位观察到的道具一般是出现在过场动画里的,·是不是更静态——通常是枪支,法器之类的。他们会被加入动画,不过通常都是从第一人称视角看上去的样子。
在最开始的时候我们就得定下来这个物件是着重于哪一方面,动还是不动。
器在画幅里有大幅动作的例子武器在画幅里只是静态的例子
只讨论枪械的话你必须得考虑到枪械也有不同的种类(比如枪械我们能分成:手枪,霰弹枪,狙击步枪,机枪)。不同种类的枪械有不同的特征。这个数量的多少也只收到创作的想象力的限制。这一点记下来,我们之后会讨论到。

1.4. 物件制作的流程
从头到尾制作一个带贴图的资产是个个非常直观的,多阶段的过程。可能因为工作流程,技术原因和项目的目标会有偏差。不过总的来说整个流程是这样的:

当修改模型的时候,往回倒退几步是很正常的。最差的情况是,我们在贴图制作好后发现了一个问题(比如有啥东西没做),我们可能得一切从头开始。这种情况有的时候甚至来自于选择这款武器放到游戏里的那个人,万一我们没有收到足够的信息,或者他们改变了对这个模型的想法,我们都得从头再来。
简单几何体搭建的白盒模型,确定比例关系基础模型——所有的元素都在里面,只是没有细分高模——细分平滑后的基础模型低模——游戏里实际用的模型提前为下一个步骤做好打算。不推荐在在下一个阶段去修复这一个阶段的问题。为了100%的质量,每个阶段都得做到100%。
艺术家们得时时刻刻注意到,FPP里的武器远比角色的脸重要。因为我们大部分时间都在看这些武器。我们的目标不仅仅是做一个正确的模型,还得把这个模型做的有趣,好看,同时给予其必要的特性。每件武器都是一个艺术品。

2. 画幅设置
2.0. 画幅里的物件
在画幅里设置武器非常重要,也是艺术家的职责之一。正因如此这也需要和其他岗位的艺术家合作。通常来说这是一个模型师能力之外的活。
在画幅里正确的摆放武器非常重要,早期摆放会明确的知道哪些元素是重要的以及哪些元素可以舍弃。设置物品会决定这个物品的外形,比例以及细节的可见度。所以我决定在第一章,开始模型之前,来讨论这个问题。
在做FPP游戏的时候,一个艺术家必须知道游戏里是什么样的场景,所以有一个任务就是把场景设置好。就算你得在建模软件里设置好摄像机,这样你可以最直观的看到游戏引擎里可能的样子,虽然这也不是永远都这样。
软件里的测试向设置
2.1. FPP视角下武器大小

物品的大小是最基础的几个属性之一。太大会挡住视线,太小会影响玩家对游戏环境大小的感知。最好的选择就是在屏幕右下四分之一区域内从左往右八分之一的距离。
正确设置
错误设置
Ryan Duffin在一篇关于FPP游戏的武器动画文章里有一个非常有意思的做法:
在做荣誉勋章:战士的枪械摆放的时候,最好看的枪械摆放位置会是根据黄金比例的螺旋来确定的。按照这个方式摆放的时候他能非常效率的摆放出统一而且想要的效果。
物件的大小除了必要考虑的比例和屏幕上的位置以外,还有个重要的考虑因素为武器类别
在一定的规定下,模型间的正确大小一定的保持好。大家都知道手枪比重机枪小吧。武器大小给玩家带来的感官一定得传达一个信息:管子越粗我越屌。
Rage 这款游戏是个非常好的管子大小决定威力的例子。
是轻机枪,所以看起来比之前的步枪要大一些
FPP游戏里玩家的手一般来说应该维持一个稳定的大小。如果因为一些特殊武器的原因我们得改变大小,这个大小的改变不能超过15%。
2.2. 游戏机制 vs. 模型
说到FPP游戏模型,我们会默认这是一个物品,一个放在屏幕上的视觉物件,可能跟游戏机制扯不上啥关系。可实际游戏中我们不是用武器瞄准,而是屏幕上的准星。这里我们就是用屏幕中心那块三角区域来做实际的瞄准
这样说的话,武器在游戏里不像用户界面和周遭环境那样,虽然视觉上会和周围的环境非常契合也能受到光影的影响,不过武器更多的是为了引导玩家告诉玩家他/她在用什么而且有多强力。FPP游戏的建模就是为了这个目的,完美的传递这样艺术加工过后的信息。
如果一个准星就是我们瞄准的地方,那么逻辑上来说武器就得决定这个准星的位置。所以武器得瞄准着屏幕的正中。
最好的指向暗示莫过于:·枪管——常见的错误有做的太短导致看不到。枪管长度必须按照FPP调整不然就很难有指向的效果。不过当然也有的东西根本么的枪管。·清晰而且简单的武器外形——视觉上给玩家画个线或图形引导看向屏幕中间。·用一些额外的元素,比如瞄具——更简单粗暴的指向方式。
枪管指向几何体指向虽然看不到枪管,但是瞄具暗示了方向
2.3. 武器类别 vs. 全局设置
不是最重要的,但是也值得去注意的东西,就是在屏幕上摆放武器。做法因武器类别有关,举个栗子:·手枪放在右边靠下一点·霰弹枪放在右边高一点
从大局观去思考这的一点是非常重要的。不幸的是,选择角度和高度的范围有限,导致了不少创作者没有抓住这个机会。
使命召唤:战争世界是个很好的例子。同类型的武器是以同样的角度和高度摆放的。

2.4. 每个模型的特性
每件武器都有其独特的特性需要高光展示出来, 在画幅里同理,有时有的武器本身就能确定哪部分是最特别的。
举个栗子:“这个武器的弹夹细节很不错,应该非常值得在摄像机里展现出来。”
元素(弹夹,旋钮,兜盖,皮带架)都在画幅里非常漂亮的展示出来了

在计划制作整套武器的过程中,单个物件的特点放在次要位置。当然花时间让一个物体展示出其独特性是挺值得的一件事。

3. 外轮廓与白盒
3.0. 开始建模
游戏嘛,也是流行文化的一部分。不怎么懂艺术的人也是游戏的受众人群的一部分。外行看热闹,内行看门道,我们讨论的只是游戏。所以不懂的人只会从贴图分辨率,细节程度,每秒帧数等等来逼逼叨。就像从一个模特的身材去评判衣服好不好看。
大形对于艺术家来说非常重要,这是第一个要关心的问题。当然我们不能忘记细节,不过那些是在之后的工作中注意的东西。大形能确定细节,反之则不能。
创造的第一步就是用基本的形状做一个简单的物体,我们叫这个白盒(whitebox)。
这一阶段我们需要决定的一些东西:·武器大小·主要元素的尺寸与比例·所有配件的大小与位置·可动零件
准备完善的白盒会使后期工作十分高效。虽然这个永远不会在实际游戏里用到,但这是整个项目一个确定基本数据的重要工具。
3.1. FPP下一个物件的样子
FPP的视角是非常有限的。华府内只有一部分武器可见,这一部分就是对艺术家来说最重要的部分。所有的元素必须要有正确的比例以及安排,这样在有限的画幅里才能出到武器的独特性。所以当我们在做外轮廓的时候,非常值得去看看FPP视角下能看到的内容是不是符合整个物体的特征。
看不到弹夹,枪托以及武器右侧的案例
静态放置在屏幕右侧的武器,它的左侧是非常重要的。这样会导致使用部分镜像的方式来为画幅内展示部分更好的服务。
现实中这把枪的旋钮在右侧,不过为了更好的表现所以镜像到左边了这里整个光学瞄具都镜像了
如果是一个带有自定义模块的游戏,所有的改造都应该纳入考虑范围内。考虑到这些我们就得在早期思考物件连接的方式,从而识别一些问题。比如一些最常见的:·不同挂件之间穿模·挂件大小不对·固定装置宽度不连贯(如战术导轨)·挂件之间的适配性(比如你想把火炬挂在榴弹发射器上)

有兴趣的可以搜下这个视频。我就不发了!包括brink这款游戏的武器也是超级的棒,我个人非常的推荐,当然Brink的角色系统做的也非常的棒,其实我觉得如果你真的热爱做游戏,应该更多的去关注下各个大厂的游戏,包括当前的也当然也得关注他们之前的游戏。

所有线框模型最好是转成三角面而不是四边面,这是为了烘焙和引擎导入考虑。
烘焙贴图的时候最好把贴图烘焙的比最终效果高一个等级(比如最终要1K,烘焙就用2K,以此类推)。在高分辨率下制作可以得到更好的更平滑的效果。通常来说这些制作时用的高分辨率素材会用在之后高清重制版的模型里

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