论文部分内容阅读
[摘 要] 针对国内游戏美术水平比较低下这一现象，从次世代游戏美术场景项目这一角度出发，探索艺术水准提升的方法。游戏场景造型是属于美学的范畴，应遵循视觉艺术的规律。从艺术出发，结合技术，通过次世代游戏美术场景项目中制作技术的要点解析，以此来提升整体的艺术水准把握。
[关 键 词] 次世代；游戏美术场景；艺术水准
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）31-0098-02
20世纪90年代，随着视频游戏的繁荣和网络游戏的兴起，数字化信息技术和网络技术开始逐步影响人们的生活和娱乐方式。人们的传统娱乐方式从20世纪80年代发展起来的电子娱乐业开始被改变，电子游戏业经历了萌芽期、发展期和成熟期三个阶段。从电视到个人电脑再到网络这三种媒介的转变过程中可以看出，电子游戏的形式由简单到复杂，从电视游戏TV-Game到PC/Console单机版游戏，再到可联网单机游戏，一直到现在的大型网络游戏，其中技术起到了决定性和推动性的作用。电子游戏业的发展同时也带动着许多与游戏相关的周边产业的发展。随着数字化信息处理技术的发展和不断应用，数字化游戏业已经发展成为一个庞大的产业，具有巨大的潜在市场。
一、艺术修养提升的必然性
游戏是一个朝阳产业，游戏美术从业人员主要是社会的一些软件技能培训班或者美术院校的学生，其中大多数人在经历了低水平流水线的工作后，最终沦为游戏生产线的“蓝领”一族。国内现状是次世代游戏开发从业者人数居世界第三，游戏美术从业人员出现“单腿走路”的现象，在实际工作中只注重软件技术的应用和实际结果的产出量，而忽视了对自身艺术修养的提高，这也恰恰是国内游戏美术水平比较低下的根本原因。重新审视，要与国际一线从业人员等价齐观，改变追根溯源就是提升从业人员的艺术水准。
过去单纯依靠程序、美术绘制表现结构效果的时代已经结束，游戏引擎的开发带来游戏世界的技术革新。目前，对于使用高端游戏引擎制作的PC游戏称为“次世代游戏”。次世代游戏讲究真实性与现实世界相媲美，因此，次世代游戏美术场景的品质要求甚高，不能有违背常理。《孤岛危机》作为次世代游戏的里程碑，采用Cry ENGING 2引擎，环境细节制作到位，营造了几乎真实可信的世界；育碧公司出品的《汤姆克兰西：全境封锁》采用Snowdrop引擎带来CG级画质，制作组以超高细节度搭建大规模城市，效果堪比现实。
思维借助于技术手段来实现，反过来又拓展人的思维模式的广度和深度。借助游戏引擎的开发以及制作技术的不断更新，游戏中虚拟世界强有力的视觉冲击力不断洗礼游戏玩家的“眼球”，次世代游戏已经成为主流发展趋势。如今，我们的想象力释放到了更新的层次。游戏画面强调“真实”的视觉感受，这就要求制作人员从艺术出发结合技术。在游戏制作中，场景是构建游戏虚拟世界的重要组成部分。次世代游戏场景需要搭建高精度模型，每一种材质和纹理贴图的刻画以及表现都要求十分细腻与精致。游戏美术也是一门艺术，造型艺术的发展史就是一部现实主义和超现实主义并行的历史。现代艺术要更具有包容性、选择性、试验性，因而更具有扩展空间。一个真实可信的三维场景必须遵循造型艺术的基本规律，才能够表达出物质材质的真实。并且兼顾物理规律，比如在表现重力感、软硬度、力度的松紧、组织结构之间的相互影响，都是因为科学原理而产生的自然美。
现代美术造型基础主要是依靠传统的美术教学模式培养人才，学生基础性的造型训练只是集中在“形体准确”“透视正确”。游戏既是技术与艺术结合的产物，又是理性思維与感性思维碰撞的产物。次世代游戏美术场景不是简单的“真实”世界元素的照搬和罗列，它需要匹配游戏风格化，需要超现实的地形、地貌的制作和一定艺术水准的整体风格把握。所以只是“比例结构正确”并不能满足于项目品质的整体把控和要求。从确定场景规模到根据场景原画设定进行场景元素制作，这是一个场景构建和整合的过程。对项目的认识更为深入，有更强的现实物体的再塑造能力，能够更完美地绘制出符合视觉赏析的物体。制作人员除了要有很好的专业技术之外，还要对这个真实世界的细节有很好的洞察力。具体到次世代游戏美术场景项目中，要把一般人观察不到的元素和细节表现在模型和贴图上，实现“强化造型，增加美感”的效果。这种微妙的差别，在游戏成品中无论是质量监控还是普通玩家都可以潜移默化地感受到。
二、艺术通过技术展示的方式方法
著名導演安东尼奥说过“没有我的环境就没有我的人物”。游戏场景包罗万象，比如：主体建筑、植物、山石、场景道具等，这些元素在次世代游戏美术场景项目制作中需要在模型、UV、贴图三个环节中进行逐一制作。
次世代游戏美术的标志性技术就是法线贴图（Normal Map），作为凹凸纹理的扩展，记录了贴图里每个像素的高度值。法线贴图主要通过高模、低模匹配烘焙生成，能够在表面平坦的物体上创建出许多立体的结构，丰富其细节。后期可以选择使用CazyBump等二维转三维的软件添加细节纹理。包括：划痕、纹理、标志等细节，丰富整体的层次关系。在次世代游戏场景项目中，高模即高精度模型，是没有任何面数的限制，尽可能增加模型的品质多用于表现物体的细节。如果一个复杂结构的物体模型一体化制作出来，会增加不必要的制作难度。可以把结构单独制作，放在相应位置即可，即采用“漂浮”的制作方法。在制作类似于砖瓦的墙体结构时，可以使用一些3d MAX的插件，例如：“参数化生成工具”快速进行高模搭建。对于物体表面的裂痕、破损，金属表面的划痕等，一款三维数字雕刻软件——ZBrush能够帮助次世代游戏场景项目中一些物体结构进行细节化深入与制作。但是，游戏或者虚拟现实所用引擎计算量是有一定限制的。虽然可以优化计算，但是所包含的信息量不是无限的，考虑到游戏玩家的设备性能，所以必须控制模型面数，即制作低精度模型。低模是游戏中会实际使用到的模型，需要精简模型面数，但是必须保证高模与低模型的外轮廓一致，不要出现太大的偏差。模型不能有废点、废线、废面，保证模型布线的合理性、流畅性，同时删除隐藏的模型面。选择最终版本低模进行UV环节所使用，对于接缝的选择需要根据模型的细致观察和分析来确定。保证接缝放在尽可能隐蔽的地方，使用P字格检查拆分好的UV是否有拉伸变形，P字格大小是否一致，避免后期绘制贴图带来困扰。充分利用好UV空间，UV与UV之间保留5个像素左右即可。UV空间的利用率决定着贴图品质的高低。 次世代游戏贴图可以有多种贴图表现效果，用一种贴图表现一种信息，从而得到更为真实的表现效果。次世代贴图是由漫反射贴图（Diffuse Map）、法线贴图（Normal map）、高光贴图（Specular map）、OCC贴图（Ambient Occlusion map）、透明贴图（Opacity Map）组合而成的一整套贴图。次世代的贴图强调真实质感，它所要营造出来的是一个虚拟的游戏世界，用来构建这个想象世界的元素需要和真实的世界有一定的关联。
漫反射贴图（Diffuse Map）为表现物体本身的色彩、纹理信息的贴图，是物体不受到阴影、强光等影响的固有颜色贴图，即物体在白色漫射光情况下的色彩。例如，用砖头砌成的墙，则可以选择带有砖头图像的贴图；瓦片铺成的屋顶，则选择瓦片图像作为贴图。在Photoshop软件中绘制漫反射贴图的时候，不能有明显的光影信息，3ds MAX中需要使用无光（Flat）模式。除了特殊游戏风格外，一般游戏场景中很少会有崭新的物件，因此“做旧”是我们表现材质质感的重要表现方式，它强调物体所呈现的独特气质。例如，一个金属器皿的绘制要考虑摆把放的室内外环境、气候、磨损度、氧化情况等因素的考量，上面有怎样的痕迹，如锈、泥、划痕、各种污迹等，这些效果都是要通过贴图来表现的。为了达到更真实的视觉效果，高光贴图跟法线贴图是互相搭配使用的，即表現物体表面发光信息的贴图，可以针对局部高光做结构上的突显和强化。例如：比较光亮的金属比生锈的金属反光要强烈，皮革比棉布的材质要反光强烈。
OCC贴图（Ambient Occlusion map）也叫AO贴图，这一技术在场景项目制作中只是放在Photoshop软件绘制的图层中使用。是来描绘物体和物体相交或靠近的时候遮挡周围漫反射光线的效果，可以解决或改善漏光、飘和阴影不实等问题，解决或改善场景中缝隙、褶皱与墙角、角线以及细小物体等的表现不清晰问题，综合改善细节尤其是暗部阴影，增强空间的层次感、真实感，同时加强和改善画面明暗对比，增强画面的艺术性。
游戏场景中植物类元素有数量大，外轮廓造型丰富的特点。透明贴图（Opacity Map）通过Alpha通道，黑、白、灰色，表现物体的透明信息。这一技术在降低模型面数的同时保留层次丰富的轮廓，也多用于制作链条、布料、头发、脏污等需要透明的物件。
次世代游戏美术场景项目制作中艺术水准的把握，是一个综合能力的体现。为了得到更好的制作效果，可以有大量的辅助软件结合项目要求进行使用，例如：Bit2material、Substance Painter、x-Normal等软件的搭配使用，以此来提升项目品质。在造型基础能力之上更需要审美能力。一方面寻找电影级逼真还原的各种细节和准确的形象，也不断地感受着整体的艺术氛围和表现方式。不仅能拓展想象力，更能符合游戏的设定，体现游戏中应有的原汁原味。
三、次世代游戏美术艺术化发展方向
所谓“工欲善其事，必先利其器”，對于游戏美术从业者来说，熟练掌握各类制作软件与工具是踏入游戏制作领域的最基本条件。三维游戏引擎为我们营造了一个360度的真实世界的感官，所以在实际制作中一定要记住这个基本原则。随着次世代主机的计算能力的增长，高清游戏领域有一股在实时场景中得到愈发“写实”的真实级别的趋势。即将来临的游戏和工具诸如全景封锁、教团、和虚幻4引擎在渲染技术和内容制作方法上都做出了惊人的进步，而结果是它们极大地证明了离开传统制作方法的价值。技术的更新提升了制作效率与画面品质，遵循视觉艺术的规律成为品质判定的标准，艺术与技术的完美融合在不断地寻找下一个突破口。
参考文献：
[1]郑轶.次世代游戏美术必学技术精粹[M].清华大学出版社，2013.
[2]姚子杰，孙源，陈川川.ZBrush+3ds Max次世代游戏制作大揭秘[M].北京：机械工业出版社，2013.
[3]吴伟，谢海天，林大为.角色设计全书【卷一】：巅峰游戏造型艺术与技术（基于Photoshop+ZBrush+Maya）[M].清华大学出版社，2013.
[关 键 词] 次世代；游戏美术场景；艺术水准
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）31-0098-02
20世纪90年代，随着视频游戏的繁荣和网络游戏的兴起，数字化信息技术和网络技术开始逐步影响人们的生活和娱乐方式。人们的传统娱乐方式从20世纪80年代发展起来的电子娱乐业开始被改变，电子游戏业经历了萌芽期、发展期和成熟期三个阶段。从电视到个人电脑再到网络这三种媒介的转变过程中可以看出，电子游戏的形式由简单到复杂，从电视游戏TV-Game到PC/Console单机版游戏，再到可联网单机游戏，一直到现在的大型网络游戏，其中技术起到了决定性和推动性的作用。电子游戏业的发展同时也带动着许多与游戏相关的周边产业的发展。随着数字化信息处理技术的发展和不断应用，数字化游戏业已经发展成为一个庞大的产业，具有巨大的潜在市场。
一、艺术修养提升的必然性
游戏是一个朝阳产业，游戏美术从业人员主要是社会的一些软件技能培训班或者美术院校的学生，其中大多数人在经历了低水平流水线的工作后，最终沦为游戏生产线的“蓝领”一族。国内现状是次世代游戏开发从业者人数居世界第三，游戏美术从业人员出现“单腿走路”的现象，在实际工作中只注重软件技术的应用和实际结果的产出量，而忽视了对自身艺术修养的提高，这也恰恰是国内游戏美术水平比较低下的根本原因。重新审视，要与国际一线从业人员等价齐观，改变追根溯源就是提升从业人员的艺术水准。
过去单纯依靠程序、美术绘制表现结构效果的时代已经结束，游戏引擎的开发带来游戏世界的技术革新。目前，对于使用高端游戏引擎制作的PC游戏称为“次世代游戏”。次世代游戏讲究真实性与现实世界相媲美，因此，次世代游戏美术场景的品质要求甚高，不能有违背常理。《孤岛危机》作为次世代游戏的里程碑，采用Cry ENGING 2引擎，环境细节制作到位，营造了几乎真实可信的世界；育碧公司出品的《汤姆克兰西：全境封锁》采用Snowdrop引擎带来CG级画质，制作组以超高细节度搭建大规模城市，效果堪比现实。
思维借助于技术手段来实现，反过来又拓展人的思维模式的广度和深度。借助游戏引擎的开发以及制作技术的不断更新，游戏中虚拟世界强有力的视觉冲击力不断洗礼游戏玩家的“眼球”，次世代游戏已经成为主流发展趋势。如今，我们的想象力释放到了更新的层次。游戏画面强调“真实”的视觉感受，这就要求制作人员从艺术出发结合技术。在游戏制作中，场景是构建游戏虚拟世界的重要组成部分。次世代游戏场景需要搭建高精度模型，每一种材质和纹理贴图的刻画以及表现都要求十分细腻与精致。游戏美术也是一门艺术，造型艺术的发展史就是一部现实主义和超现实主义并行的历史。现代艺术要更具有包容性、选择性、试验性，因而更具有扩展空间。一个真实可信的三维场景必须遵循造型艺术的基本规律，才能够表达出物质材质的真实。并且兼顾物理规律，比如在表现重力感、软硬度、力度的松紧、组织结构之间的相互影响，都是因为科学原理而产生的自然美。
现代美术造型基础主要是依靠传统的美术教学模式培养人才，学生基础性的造型训练只是集中在“形体准确”“透视正确”。游戏既是技术与艺术结合的产物，又是理性思維与感性思维碰撞的产物。次世代游戏美术场景不是简单的“真实”世界元素的照搬和罗列，它需要匹配游戏风格化，需要超现实的地形、地貌的制作和一定艺术水准的整体风格把握。所以只是“比例结构正确”并不能满足于项目品质的整体把控和要求。从确定场景规模到根据场景原画设定进行场景元素制作，这是一个场景构建和整合的过程。对项目的认识更为深入，有更强的现实物体的再塑造能力，能够更完美地绘制出符合视觉赏析的物体。制作人员除了要有很好的专业技术之外，还要对这个真实世界的细节有很好的洞察力。具体到次世代游戏美术场景项目中，要把一般人观察不到的元素和细节表现在模型和贴图上，实现“强化造型，增加美感”的效果。这种微妙的差别，在游戏成品中无论是质量监控还是普通玩家都可以潜移默化地感受到。
二、艺术通过技术展示的方式方法
著名導演安东尼奥说过“没有我的环境就没有我的人物”。游戏场景包罗万象，比如：主体建筑、植物、山石、场景道具等，这些元素在次世代游戏美术场景项目制作中需要在模型、UV、贴图三个环节中进行逐一制作。
次世代游戏美术的标志性技术就是法线贴图（Normal Map），作为凹凸纹理的扩展，记录了贴图里每个像素的高度值。法线贴图主要通过高模、低模匹配烘焙生成，能够在表面平坦的物体上创建出许多立体的结构，丰富其细节。后期可以选择使用CazyBump等二维转三维的软件添加细节纹理。包括：划痕、纹理、标志等细节，丰富整体的层次关系。在次世代游戏场景项目中，高模即高精度模型，是没有任何面数的限制，尽可能增加模型的品质多用于表现物体的细节。如果一个复杂结构的物体模型一体化制作出来，会增加不必要的制作难度。可以把结构单独制作，放在相应位置即可，即采用“漂浮”的制作方法。在制作类似于砖瓦的墙体结构时，可以使用一些3d MAX的插件，例如：“参数化生成工具”快速进行高模搭建。对于物体表面的裂痕、破损，金属表面的划痕等，一款三维数字雕刻软件——ZBrush能够帮助次世代游戏场景项目中一些物体结构进行细节化深入与制作。但是，游戏或者虚拟现实所用引擎计算量是有一定限制的。虽然可以优化计算，但是所包含的信息量不是无限的，考虑到游戏玩家的设备性能，所以必须控制模型面数，即制作低精度模型。低模是游戏中会实际使用到的模型，需要精简模型面数，但是必须保证高模与低模型的外轮廓一致，不要出现太大的偏差。模型不能有废点、废线、废面，保证模型布线的合理性、流畅性，同时删除隐藏的模型面。选择最终版本低模进行UV环节所使用，对于接缝的选择需要根据模型的细致观察和分析来确定。保证接缝放在尽可能隐蔽的地方，使用P字格检查拆分好的UV是否有拉伸变形，P字格大小是否一致，避免后期绘制贴图带来困扰。充分利用好UV空间，UV与UV之间保留5个像素左右即可。UV空间的利用率决定着贴图品质的高低。 次世代游戏贴图可以有多种贴图表现效果，用一种贴图表现一种信息，从而得到更为真实的表现效果。次世代贴图是由漫反射贴图（Diffuse Map）、法线贴图（Normal map）、高光贴图（Specular map）、OCC贴图（Ambient Occlusion map）、透明贴图（Opacity Map）组合而成的一整套贴图。次世代的贴图强调真实质感，它所要营造出来的是一个虚拟的游戏世界，用来构建这个想象世界的元素需要和真实的世界有一定的关联。
漫反射贴图（Diffuse Map）为表现物体本身的色彩、纹理信息的贴图，是物体不受到阴影、强光等影响的固有颜色贴图，即物体在白色漫射光情况下的色彩。例如，用砖头砌成的墙，则可以选择带有砖头图像的贴图；瓦片铺成的屋顶，则选择瓦片图像作为贴图。在Photoshop软件中绘制漫反射贴图的时候，不能有明显的光影信息，3ds MAX中需要使用无光（Flat）模式。除了特殊游戏风格外，一般游戏场景中很少会有崭新的物件，因此“做旧”是我们表现材质质感的重要表现方式，它强调物体所呈现的独特气质。例如，一个金属器皿的绘制要考虑摆把放的室内外环境、气候、磨损度、氧化情况等因素的考量，上面有怎样的痕迹，如锈、泥、划痕、各种污迹等，这些效果都是要通过贴图来表现的。为了达到更真实的视觉效果，高光贴图跟法线贴图是互相搭配使用的，即表現物体表面发光信息的贴图，可以针对局部高光做结构上的突显和强化。例如：比较光亮的金属比生锈的金属反光要强烈，皮革比棉布的材质要反光强烈。
OCC贴图（Ambient Occlusion map）也叫AO贴图，这一技术在场景项目制作中只是放在Photoshop软件绘制的图层中使用。是来描绘物体和物体相交或靠近的时候遮挡周围漫反射光线的效果，可以解决或改善漏光、飘和阴影不实等问题，解决或改善场景中缝隙、褶皱与墙角、角线以及细小物体等的表现不清晰问题，综合改善细节尤其是暗部阴影，增强空间的层次感、真实感，同时加强和改善画面明暗对比，增强画面的艺术性。
游戏场景中植物类元素有数量大，外轮廓造型丰富的特点。透明贴图（Opacity Map）通过Alpha通道，黑、白、灰色，表现物体的透明信息。这一技术在降低模型面数的同时保留层次丰富的轮廓，也多用于制作链条、布料、头发、脏污等需要透明的物件。
次世代游戏美术场景项目制作中艺术水准的把握，是一个综合能力的体现。为了得到更好的制作效果，可以有大量的辅助软件结合项目要求进行使用，例如：Bit2material、Substance Painter、x-Normal等软件的搭配使用，以此来提升项目品质。在造型基础能力之上更需要审美能力。一方面寻找电影级逼真还原的各种细节和准确的形象，也不断地感受着整体的艺术氛围和表现方式。不仅能拓展想象力，更能符合游戏的设定，体现游戏中应有的原汁原味。
三、次世代游戏美术艺术化发展方向
所谓“工欲善其事，必先利其器”，對于游戏美术从业者来说，熟练掌握各类制作软件与工具是踏入游戏制作领域的最基本条件。三维游戏引擎为我们营造了一个360度的真实世界的感官，所以在实际制作中一定要记住这个基本原则。随着次世代主机的计算能力的增长，高清游戏领域有一股在实时场景中得到愈发“写实”的真实级别的趋势。即将来临的游戏和工具诸如全景封锁、教团、和虚幻4引擎在渲染技术和内容制作方法上都做出了惊人的进步，而结果是它们极大地证明了离开传统制作方法的价值。技术的更新提升了制作效率与画面品质，遵循视觉艺术的规律成为品质判定的标准，艺术与技术的完美融合在不断地寻找下一个突破口。
参考文献：
[1]郑轶.次世代游戏美术必学技术精粹[M].清华大学出版社，2013.
[2]姚子杰，孙源，陈川川.ZBrush+3ds Max次世代游戏制作大揭秘[M].北京：机械工业出版社，2013.
[3]吴伟，谢海天，林大为.角色设计全书【卷一】：巅峰游戏造型艺术与技术（基于Photoshop+ZBrush+Maya）[M].清华大学出版社，2013.