3D技術(shù)在游戲開發(fā)中的應(yīng)用與研究

摘 要：現(xiàn)階段3D游戲的開發(fā)以3d技術(shù)為支撐，從而提升更好的體驗(yàn)感使玩家更加直觀地感受身處游戲世界當(dāng)中給人帶來不一樣的視覺和效果感受。文章通過對(duì)當(dāng)今3D游戲優(yōu)秀案例之間的對(duì)比，論述3d技術(shù)在游戲開發(fā)中的具體制作風(fēng)格的趨勢(shì)，以及在游戲制作開發(fā)過程中國內(nèi)對(duì)3D技術(shù)的應(yīng)用的問題。并且分析3D技術(shù)在游戲開發(fā)過程中對(duì)技術(shù)的應(yīng)用有優(yōu)點(diǎn)與存在的問題。

關(guān)鍵詞：次世代;傳統(tǒng)手繪模型;3D技術(shù);游戲研發(fā)

一、3d技術(shù)的概念

3D技術(shù)是把二維平面設(shè)計(jì)以三維的形式來呈現(xiàn)的，指的就是靠人兩眼的視覺差產(chǎn)生，它有x ，y，z，三個(gè)坐標(biāo)方向，也是對(duì)立體的呈現(xiàn)，現(xiàn)在我們所看到的三維效果，都是軟件通過計(jì)算機(jī)為媒介所展示出來的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)生活往往大不相同，現(xiàn)實(shí)生活中我們可以直觀地看到物體的真實(shí)效果，它具有真實(shí)的三維空間，真實(shí)的距離感受，三維技術(shù)正是通過人眼觀察事物可以近大遠(yuǎn)小的這一特性，通過在3D軟件中準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)計(jì)算，而形成立體感，讓呈現(xiàn)出的畫面具有真實(shí)感 。

二、3D技術(shù)在游戲開發(fā)中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

國內(nèi)的游戲開發(fā)行業(yè)，是從2000年起開始發(fā)展的，近幾年來游戲市場(chǎng)發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計(jì)從2017年開始，游戲用戶規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)展速度令人驚嘆。當(dāng)下3D游戲是較為流行的游戲類型，具有較好的發(fā)展空間。

在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)游戲公司當(dāng)中，大多游戲公司對(duì)于三維技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)哪芰?，在游戲的開發(fā)上，三維效果的呈現(xiàn)就成為了不可或缺的一部分。

三、3D技術(shù)在游戲開發(fā)中的具體制作方式

技術(shù)是呈現(xiàn)畫面質(zhì)感的載體，3D技術(shù)可以以模型的建立讓二維故事背景、角色設(shè)定、場(chǎng)景氛圍活靈活現(xiàn)的展示在虛擬世界當(dāng)中，以虛擬的空間和距離感，給玩家一個(gè)良好的視覺體驗(yàn)。隨著3D技術(shù)在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用，在游戲模型制作方面，分出了兩個(gè)方向，分別是手繪模型流程與次世代PBR流程。

3.1手繪模型

在傳統(tǒng)3d游戲手繪模型方面，對(duì)于模型的手繪能力要求是比較高的，分別分為日式手繪和傳統(tǒng)手繪，手繪模型講究比例單位與面數(shù)資源的節(jié)省。在比例單位方面，手繪場(chǎng)景模型整體大型是以一個(gè)中心為主要突出點(diǎn)向外延申，找出主題部分，就能夠輕松的控制好場(chǎng)景主次關(guān)系與比例問題，角色手繪模型是以角色臉部與服飾為主要體現(xiàn)點(diǎn)，用剪影來表達(dá)模型效果的豐富性。在節(jié)省資源方面，主要是以最少的面，呈現(xiàn)出最好的效果。在模型做完并對(duì)模型進(jìn)行二次優(yōu)化與整理，模型師通過對(duì)物體外觀的把握，分析出模型中哪些面可以節(jié)省，節(jié)省性的布線是否具有合理性。日式手繪模型對(duì)模型的細(xì)節(jié)要求比較高，在手繪方面多以漸變色為主，在渲染出圖時(shí)加邊緣線的這些要求。在烘焙方面，傳統(tǒng)手繪模型與日式模型中涉及的并不是很多，整個(gè)模型的感覺主要還是表現(xiàn)手繪。

3.2次世代PBR流程

在次世代制作中又細(xì)分為二次元與寫實(shí)風(fēng)格，次世代在制作過程中，效果呈現(xiàn)要比傳統(tǒng)手繪呈現(xiàn)效果質(zhì)感要細(xì)膩，與傳統(tǒng)手繪形成強(qiáng)烈的對(duì)比，次世代制作講究真實(shí)感，比較忌諱手繪感，主要通過物理渲染來增加細(xì)節(jié)與模型本身的張力，但是次世代的關(guān)鍵之處不只在于在材質(zhì)方面的體現(xiàn)，而是在于烘焙，以高低模型之間的轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化點(diǎn)，把高模的細(xì)節(jié)用低模來繼承，大型游戲之所以可以吸引更多的玩家，其中一個(gè)重要原因就是畫面的品質(zhì)與流暢性，帶給玩家更加真實(shí)的體驗(yàn)效果。

四、3d技術(shù)在游戲開發(fā)中的應(yīng)用

在游戲發(fā)展進(jìn)入高品質(zhì)畫面的時(shí)代下，每一款3d游戲在開發(fā)當(dāng)中，對(duì)于3d畫面的要求都在不斷的提升著沖擊力。通過加強(qiáng)對(duì)于模型細(xì)節(jié)的制作與貼圖的烘焙參數(shù)的更改，使一些游戲畫面，質(zhì)感接近真實(shí)。所以3D技術(shù)在三維游戲中占據(jù)很重要的位置，在整個(gè)游戲角色制作與場(chǎng)景制作的建模過程中，都能充分體現(xiàn)3D技術(shù)在寫實(shí)與手繪方面的應(yīng)用。

在角色制作方面，以國外游戲《Uncharted》為例，整體是寫實(shí)風(fēng)格，對(duì)比在2007年發(fā)布的第一款游戲和2017年發(fā)布的游戲，在角色、服飾、裝備上，還有分析模型質(zhì)量上存都在著差異，經(jīng)過十年的三維技術(shù)的提升，角色的服飾、裝備的制作和細(xì)節(jié)的雕刻上，都得到了巨大的改良。并且通過物理渲染流程使角色皮膚更加真實(shí)，服飾與裝備質(zhì)感更加具有表現(xiàn)力，使角色更加充滿活力生機(jī)。充分的利用3d建模技術(shù)彌補(bǔ)二維設(shè)計(jì)圖中缺失的視覺上的寫實(shí)感。

場(chǎng)景方面，在一款游戲的開發(fā)中，游戲場(chǎng)景是貫穿整個(gè)游戲故事背景的導(dǎo)火線，以國外游戲《刺客信條》為例，刺客信條每一部游戲的場(chǎng)景作為烘托氛圍的作用，都是以飽滿、精彩的形式來呈現(xiàn)。因?yàn)樯婕暗讲煌年P(guān)卡對(duì)應(yīng)不同的場(chǎng)景環(huán)境，并且時(shí)刻都體現(xiàn)著真實(shí)感和每個(gè)關(guān)卡環(huán)境的空間感，所以寫實(shí)風(fēng)格的制作工作任務(wù)也是很繁重的，場(chǎng)景的制作任務(wù)占了整個(gè)游戲模型制作的70﹪-80﹪。但是在效果的呈現(xiàn)上，一個(gè)場(chǎng)景同時(shí)可以隨著視角的變化而發(fā)生移動(dòng)，這種真實(shí)的畫面體驗(yàn)感相對(duì)會(huì)更加豐富。整個(gè)游戲所有游戲場(chǎng)景應(yīng)用3D技術(shù)來達(dá)到了實(shí)現(xiàn)寫實(shí)且富有感染力的造型效果，往往這種富有感染力、富有創(chuàng)造性的場(chǎng)景模型會(huì)給玩家?guī)砩砼R其境的寫實(shí)感受。

在傳統(tǒng)手繪方面，以國產(chǎn)《仙劍奇?zhèn)b傳6》為例，在對(duì)于3D技術(shù)的應(yīng)用上還是很充分的，但在衣服的毛發(fā)的處理當(dāng)中，質(zhì)感表現(xiàn)方面，還是有所欠缺。這款游戲的優(yōu)點(diǎn)就在于對(duì)角色五官、衣服一些皮質(zhì)、布料上的材質(zhì)做的都很仔細(xì)，在細(xì)節(jié)上對(duì)于褶皺、紋理、皮質(zhì)、暗紋都處理的很恰當(dāng)，這些細(xì)節(jié)的制作都塑造出了一個(gè)不死板，生動(dòng)的手繪感模型角色形象。

手繪場(chǎng)景方面，以國產(chǎn)游戲《王者榮耀》為例，這款游戲場(chǎng)景設(shè)計(jì)風(fēng)格采用的就是傳統(tǒng)手繪模型的方式，相對(duì)比寫實(shí)風(fēng)格，手繪風(fēng)格的模型在場(chǎng)景的真實(shí)效果上是有明顯的區(qū)別的，寫實(shí)風(fēng)格往往是刻畫細(xì)節(jié)，而手繪風(fēng)格是通過對(duì)場(chǎng)景大膽取舍，突出對(duì)重點(diǎn)的表達(dá)，往往都是視覺描繪。

五、3d技術(shù)在游戲開發(fā)中的應(yīng)用思考

在這個(gè)科技化不斷發(fā)展的時(shí)代，3D技術(shù)也在更新升級(jí)，伴隨著技術(shù)的發(fā)展，3D技術(shù)為游戲開發(fā)的體驗(yàn)感奠定了基礎(chǔ)，無論是次世代寫實(shí)制作還是傳統(tǒng)手繪風(fēng)格，每個(gè)3D制作風(fēng)格都是各有千秋的，次世代主張真實(shí)，但是耗時(shí)、耗資。傳統(tǒng)手繪主張概括與簡潔，但在效果的呈現(xiàn)方面并不完美，在技術(shù)開發(fā)方面，我們還是相對(duì)薄弱一些，雖然國內(nèi)也有幾家游戲公司開始以研發(fā)為主，比如完美世界、網(wǎng)易、騰訊等，這種勇于研發(fā)的趨勢(shì)往往就是游戲行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)的抉擇。雖然目前的國內(nèi)游戲市場(chǎng)大多數(shù)是國人開發(fā)的游戲，但這并不代表著我們的技術(shù)已經(jīng)變的成熟，與國外開發(fā)團(tuán)隊(duì)相比，在制作上還是有些差距，單從技術(shù)上來講，我們真正缺少的是技術(shù)設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)新，而不僅僅是程序員，這需要我們?cè)谶@一方面進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)新與發(fā)展。

六、總結(jié)

相比較在國內(nèi)3D技術(shù)的發(fā)展相對(duì)于傳統(tǒng)手繪制作行業(yè)的發(fā)展速度是比較迅速的，但在世界游戲行業(yè)中對(duì)比，我們的發(fā)展并不占優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)上游戲的寫實(shí)效果只能說是提升，并不是佼佼者，所以國內(nèi)游戲行業(yè)開發(fā)出現(xiàn)的關(guān)鍵問題是缺少開發(fā)研發(fā)方面的創(chuàng)新，現(xiàn)如今，很多的想法都處于模棱兩可的位置上，不能夠完全的應(yīng)用到正式的研發(fā)方面，從而缺少自己真實(shí)的技術(shù)支持，這是阻礙發(fā)展的重點(diǎn)。所以，我們要重視3D技術(shù)在游戲開發(fā)行業(yè)的應(yīng)用并加強(qiáng)技術(shù)上的創(chuàng)新，為國服行業(yè)的發(fā)展，拓展道路。

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作者簡介：

趙琪（1999.06），女，漢族，籍貫：山東省寧陽縣人，遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，學(xué)生，專業(yè)：動(dòng)畫專業(yè)，研究方向：動(dòng)畫.