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干货!4A Games首席特效师教你玩转VR特效与优化平衡
发布时间：2023-12-22 13:32:13 浏览量：127次
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Oculus将在今年第三季度发布一款独占游戏Artika.1，据悉将成为目前视觉效果最好的VR游戏。这款游戏由4A Games工作室开发，Nikita Shilkin是A4 Games 的资深视觉特效师，在加入4A Games之前，他在电影和广告行业工作，担任过包括科幻在内各种题材影片的视效总监。近日，他撰写了一篇文章，讲解VR游戏开发中的特效制作，并且重点讨论了如何在特效和优化之间取得平衡的问题。
游戏要达成良好的视觉效果，非常重要的一点就是熟练使用特效：粒子、烟雾、炮口焰、爆炸和打光等等。但是，在VR游戏开发中，传统的特效制作面临了新的挑战；尤其考虑到开发者必须在视觉拟真和VR所需要的高性能平滑表现之间取得平衡，这就更加困难。今天这篇文章将为你介绍，在视效大作Artika.1的开发中，制作者是如何处理特效和优化平衡这一问题的。
以下为文章全文：
在开始之前，先展示一些我之前的作品，下面是其中的一些镜头。
目前，我正参与负责Artika.1项目的视觉特效工作。Artika.1是一部科幻类的射击游戏，如公司一贯的传统，注重以剧情和高品质的视觉效果带给玩家高质量的沉浸体验，很有希望成为一部3A大作。
首先，关于VR游戏中的特效制作，我要指出的是，VR特效与传统游戏特效制作并没有本质性的区别；然而，在制作过程中，我也注意到VR环境中有一些特殊的条件：
· 第一点，同时也是最重要的一点是，VR中玩家具有极高的自由度，导致你几乎无法预测玩家的行动。
· 一定要注重性能演出。连续90帧每秒的演出大大限制了技术和创作的自由，开发者必须在游戏品质和玩家舒适度之间取得平衡。
· 最终的考验是头显显示效果。由于分辨率和刷新频率的不同，以及VR本身的特点，开发者需要意识到，编辑器上看上去完美的效果在头显显示中很可能不如人意。
以这三条原则为前提，我们才能开展接下来的讨论。
首先从一些核心元素开始。
武器特效
在VR当中，没有固定镜头，固定动画，确定的时间序列和其他一些我们习以为常的常量，这也就意味着我们不知道玩家到底会如何射击，观察武器的角度又是怎样的。那么唯一的办法就只有确保从每一个角度看，特效都很完美。
在这里，最常见的错误就是只制作一个非常漂亮的角度，这个做法在传统的固定镜头游戏中是可行的，但在VR中，如果玩家把武器转一下，这么做出来的特效就会变得很可笑。
解决办法非常简单：不论最终的效果多么复杂，把它分成几个固定的部分，每个部分都有三向的显示效果。这样你得到的就不是一个简单的特效，而是一个精巧的、能够使每一次随机的射击都变得独特的视觉效果。
上图：左边是考虑到多向显示效果的炮口焰，右边则是一个典型的“第一人称视角”炮口焰，在常见的武器后方这个固定视角上效果很好，但是从别的角度看就垮掉了。
由于VR中没有传统的射击瞄准镜，也没有固定的屏幕中心，通常也不会也标准的前视角射击，那么武器射出的子弹轨迹就必须清晰可见。因为大部分玩家都会依赖这个视觉信息来调整武器选择和设计方式。
关于这一点，这里有几条建议：
·炮口焰决不能遮挡子弹轨迹。
·子弹应当清晰可见（尺寸、亮度、射击距离）。开火频率越低，子弹轨迹的显示应当越清晰；开火频率越高，速度越快，子弹轨迹的亮度就应该越高。
·不要偷懒，为不同武器的不同子弹设计不同的视觉效果，这能帮助玩家更好的理解如何选择射击方式。
关于武器，最后还有个小建议：如果你的武器有烟雾特效，把烟雾特效和火焰特效做成独立的两个系统，让它们互相自由发挥，效果会很好。
空气扭曲特效
我很喜欢在不同的场景下使用空气扭曲效果，如果使用得当，它能给一些其他的折射粒子特效和液体特效增添很好的效果，这一点在我处理血浆之类的时候很有帮助。但是开发者必须明白，类似炮口焰这种地方是不应当增加扭曲效果的，因为这会导致玩家晕眩。
就算你在编辑器上看着觉得“还好啊”，但头显的显示会导致不同的感觉。
以下是一些比较恰当使用空气扭曲特效的例子，在VR里的呈现会比较舒服。
VR特效实例
既然我们已经搞清楚了武器这部分，接下来我想分享一些在不同场景中使用特效的实例，并加入讲解。
在VR 中，不要想着去控制玩家的镜头，因为这总是会导致不可避免的晕动症状，以及沉浸感的剥夺。同样也不要震动镜头，你可能觉得在玩家有硬着陆动作的时候这样很合适，但其实不好。不过我们发现有一种方式可以很好的制造出类似震动镜头的效果，但不必真的震动镜头，就是以玩家为中心同时设置两组垂直交叉运动的效果。比如说，自上而下从高处掉落的石头和同时被石头砸起自下而上运动的尘土。开发者应当利用玩家周边的环境元素，而不必去动摇本应是静态的地面和天顶。
然后是性能表现。重复利用素材的能力是很必要的，任何多余的素材都有可能会严重影响帧率。上图中房间中的蒸汽效果全都是用同一个静态素材做成的，只是加上了不同的后期处理。最重要的地方在于，开发者要理解视效、速度和惯性的这些行为表现的本质，利用一些诸如旋转、移动、透明通道和色彩曲线这些最常规的工具，其实你可以得到几乎任何效果，既好看，对引擎的负担又小。
我还想展示一个例子。上图是一个完全静止的房间，但是依靠一些简单的特效和适当的打光，玩家就能感受到一种动感，总体而言这比布置物品的运动要经济划算。当然你也可以在这里做一段动画，可那就是一笔不小的资源消耗了。
既然讲到特效，就不能不提一下制作特效的工具。因为我有一些参与电影制作的经验，所以我比较喜欢Houdini，Maya，甚至3ds Max。可惜开发游戏的时候我们不用Houdini。你可以看下Houdini16版，会发现非常简单好用。就游戏开发而言，我非常高兴能看到这些工具一代代进化，越来越通用。在平常的工作中，这些工具也很好用。比如，有一次我要给动画师沟通一个机器人冲破墙壁的动作，我可以用Houdini做一个小片段给他，而不是费劲巴拉地用文字跟他讲。
VR开发非常有趣，尤其是学习其中的细节，探索不同的物理表现。如果有机会，开发者不应当错过这个世界。
效果和优化的艺术
在VR中制作特效，最值得关注的就是效果和优化的平衡。一方面，VR中有着巨量的细节，另一方面，如果一点一滴都老老实实地模拟，那游戏性能表现就很难如意。如果开发者想要创造真正有品质的作品，就一定要注重这二者之间的平衡。
关于游戏优化，有这样几点建议：
· 机智地用好RGB通道。通常对同一个烟雾特效，你只需要一个通道，而其他的通道你可以干别的，比如说做亮度或者透明度。
· 用光照粒子要有节制，用在刀刃上。
· 重复利用很重要。发挥出每一个特效粒子的作用，而不要只是堆叠数量，要减少粒子的总量。
· 不要把一些素材图片做得太有辨识度。这样你就可以尽量反复使用这些素材，而不会让它们一眼就被认出来。
· 如果能做程序贴图，就做。素材用得越少，游戏表现就越流畅。
· 如果特效粒子和静态物体之间有碰撞，尽可能地把碰撞缩减到最小；或者设置一个固定距离，把特效分成两个部分，一部分自由运动一部分显示反弹运动，这样可以减少碰撞计算。
· 不要在射击中使用扭曲空气效果。
我们的游戏还在制作过程当中，所以我不能透露太多的游戏内容。如果开发者对这个主题感兴趣，以后我还会继续分享更多的心得体会。
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