数字雕刻在“次世代”游戏场景设计中的应用

熊琨 郗彩莲

摘要：文章旨在研究数字雕刻技术应用于角色扮演游戏场景设计中的设计思路与设计方法，解决目前大部分次时代游戏场景设计风格单一化、平面化、缺少视觉特色等问题。文章先介绍了数字雕刻技术应用于“次世代”游戏的优势，而后提出清晰的设计思路与制作流程，再通过游戏实例将游戏场景建模、雕刻、搭建、渲染等设计与制作方法一一阐述。数字雕刻技术可提高“次世代”游戏的体验感、视觉美感、文化传播效果，也为以后的次时代游戏场景设计的多样化呈现，提供了新的思路与方法。

关键词：数字雕刻;次世代游戏;场景设计

中图分类号：TP37      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）11-0102-03

受到了第三次工业革命的影响，数字化艺术作为一门新兴的艺术形式，正处于蓬勃发展阶段。其不断发展、延伸了如今的娱乐方式。诸如游戏、影视、绘画等，都有数字艺术的身影。尤其近年来的数字游戏，将大量数字艺术应用到了其中，并且逐渐演化出了“次世代”概念[1]。再如《黑暗之魂》《使命召唤》《刺客信条》等国外现象级游戏横空出世，“次世代”概念逐渐深入人心，并且引起世界范围内的游戏玩家以及游戲行业者的关注。

文章主要介绍数字雕刻技术在次世代角色扮演游戏场景设计中的应用。在深入调查次世代游戏场景设计市场普遍存在问题的基础上，发现主要存在场景设计单一化、场景设计平面化、缺少视觉特色等问题。针对上述问题，笔者分析了数字雕刻技术的优势与游戏场景设计的思路，结合实例介绍了详细的制作方法。

1 次世代游戏场景设计的发展现状

“次世代”这个词翻译自“Next Genetation”，这是在2006年伴随着索尼公司的PS3及微软公司的XBox 360推出之后诞生的词汇。“次世代”这个词语是日文字面的意思，指的是“下一代的”或者“即将到来的”[2]。“次世代”概念的出现是颠覆性的，将传统上游戏画面全部颠覆。同时也暴露了如今游戏场景设计存在的若干问题。

1.1 场景设计单一化

场景设计的主要目的在于丰富游戏内容、统一游戏视觉设计语言、增添可玩性[3]。当前游戏市场中，大量的游戏在设计过程中，并未加深对游戏的场景设计。游戏体量不大的网游尚可以使用单一化场景减轻游戏运营的工作量，当游戏体量增加时，场景设计不足的缺点格外突出。单一场景带来的视觉与审美疲劳、可玩性降低、探索内容结束等都会快速消磨玩家热情，这个问题在独立游戏中尤其显著。

1.2 场景设计平面化

场景设计平面化多见于横版游戏，使用单一化的图片充当背景。“次世代”流程下的游戏场景制作，多用于拓展游戏内容，增加玩家的游戏时长，并使得玩家具有较好的游戏体验。平面化的游戏场景，难以提供内容让玩家挖掘、同时拓展性也较小，容易扰乱玩家读取游戏内容。当增加游戏内容时，平面化的场景会导致短时间内多个不同风格的场景来回切换。视觉上的紊乱，会使玩家在游戏体验过程中失去游戏指引，增加无效游戏时长，导致交互体验“疲劳化”的结果。

1.3 缺少视觉特色

国内有大量游戏在场景设计视觉方面特征丢失，导致玩家对游戏地图快速建立印象的能力丢失、地图同化严重，辨识度低、与游戏主要基调不匹配。特别是对鲜为人知的文化传承，众多游戏难以做到准确传递与呈现，导致只有“著名”的文化才能被完美呈现，而我国大量的其他传统文化难以在游戏中看到。缺少视觉特色的游戏场景，正在渐渐地消耗玩家的耐心，带来不佳的游戏体验。

2 数字雕刻在“次世代”游戏中的应用优势

“次世代”游戏以3A作为自身的卖点，3A可以是“A lot of money（大量的金钱） 、A lot of resources（大量的资源） 、A lot of time（大量的时间） ”也可以是“高体量、高成本、高质量”。无论哪一个，都意味着游戏开发过程中对精度、设计、视觉语言的高要求。“次世代”提高游戏的质量，场景占据极高的权重。如正在开发中的游戏《黑神话：悟空》于2021年8月20日发布的UE5实机演示中，开幕的场景就是还原重庆宝顶山大足石刻，实机演示中的连续场景变换，能看到很多的风格统一，精彩异常的游戏场景。这些场景便是基于数字雕刻技术与扫描技术进行制作的。在这个实机演示短片中能看到的不仅是对现实场景的还原，还有基于现实场景的再设计，将西游记的宏大背景，诸天神佛与游戏设计的背景故事结合，以星宿塑像、石刻、壁画，建筑外观等作为隐藏信息，还原原著桥段的同时又创造出独立的游戏背景。

不难看出，数字雕刻在“次世代”的应用上有两大鲜明的特点：高精度的还原与自由发散的设计。在此基础上，配合游戏的设计语言，与视觉引导，将游戏的场景设计进行整体提升。

3 基于数字雕刻的“次世代”游戏场景设计的思路

随着国内游戏市场快速膨胀，“次世代”流程迅速普及，游戏场景设计的需求大幅增加。随着各类游戏的美术设计进步，对高精度场景的需求量逐年增大。数字雕刻的应用是发展趋势，将数字雕刻技术引入“次世代”流程，可兼顾面数与精度的问题，这一思路在未来数年内，将会在游戏市场快速发展，成为主流游戏场景制作技术。

3.1 依据游戏主题搭建场景

依据游戏的美术设定进行主题设计，是游戏场景设计的第一步。根据游戏故事与历史大背景，在设计场景之初确定的主题。比如：游戏《湘西异闻录》中，湘西本地少数民族多居住在高山密林间，建筑以聚族而居，因地制宜为主要特点，因此在设计之初，需要寻找大量调研与资料收集，并结合古代建筑的书籍，以确定建筑的风格。再通过研究古代湘西纹饰等相关书籍，对建筑上的细节、图案与纹理等进行推敲与再设计。将当地文化中的一些元素结合到场景设计中，如花卉、蝴蝶、纹饰等具有代表性的元素融入，丰富场景细节，确定场景主题。

3.2 场景造型细节雕刻

场景的造型细节雕刻，是对游戏场景中包括建筑、自然环境、工具道具等的造型与细节雕刻。这些场景造型中，考究的纹理、写实的细节呈现，搭配光线与特效，将游戏中剧情化的内容告知玩家，为游戏与玩家之间建立起了纽带。运用MAYA等多边形软件构造基本造型，通过ZBrush等雕刻软件在基本造型的基础上添加细节，把纹饰、纹理、自然磨损等细节通过笔刷，Alpha通道制作。

3.3 次世代流程的衔接

得到高精度模型后，在保证布线的合理性下，对高模进行概括，多边形概括性体结构后，便可以得到低模，这也就是在游戏中真正运作的模型资产。但想要将模型资产真正地应用到游戏引擎中，还需要对模型进行分UV拆分，沿着模型的线进行裁切，将三维的信息记录到二维平面中。把光照信息、曲率、法线等烘焙到低模上，使其具有高模的细节。最后是PBR材质贴图，基于真实物理光照信息的材质贴图，使资产的视觉效果更上一个台阶。经过上述步骤后，模型才能作为真正的游戏资产，在游戏开发过程中被灵活应用起来。

3.4 引擎中的布置与渲染

通过前文中提到的场景排布，安插模型的位置，随后根据游戏引导机制的设计，将场景中的可活动范围，通过其他的道具资产进行分割。将视觉设计模块与游戏设计模块进行整合，添加道具、丰富细节。然后是渲染，例如知名游戏《行尸走肉》采用的是欧美风格化的建模与渲染方式，通过添加大量的暗调颜色让整个游戏的视觉效果呈现出压抑的氛围。国产游戏《崩坏3》《原神》等采用的是日式风格的三渲二效果，采用了大量的發光效果与亮调来强调游戏中各式主题的美丽场景。采用数字雕刻得到的资产在搭建场景过程中，结合主题、视觉效果等，确定渲染风格、光照，并通过游戏引擎添加后期效果，以此完成整个游戏的场景渲染。

4 “次世代”游戏场景设计实践

三维游戏作为新型的艺术形式快速崛起，并逐渐充斥大众生活的闲暇时间，而传统游戏中的游戏场景设计思路逐渐无法满足广大玩家的需求，时常会导致游戏玩家体验不佳[4]。笔者会通过游戏《湘西异闻录》为实例，介绍数字雕刻在“次世代”游戏场景视觉展现上的优势。

4.1《湘西异闻录》场景设计风格设定

《湘西异闻录》的游戏主题湘西尝新节，此节日在湘西本地的文化中象征丰收与喜悦的节日，又有着神话传说作为背景，节日本身具有一定的神话色彩。因此，场景设计的基调是一个充满生机的、具有神秘感的、桃花源般的开放场景。开发过程中，图案与造型的设计思路取自湘西的本地建筑以及一些神话志怪的插画集，如《山海经》等书籍。将古代湘西地区少数民族的聚居村落设定为桃花源，通过添加志怪的雕塑、本地民俗中美好的象征花卉、蝴蝶等道具，整个游戏的主题设计风格自然、神秘。

4.2 场景建筑与环境的布置与造型设计

场景的排布，参考了网络上与湘西聚落相关的图像与照片，并结合现代村落的房屋排布模式，来构建场景大型的排列[5]。调试出符合游戏引导、视觉语言设计的场景，之后便是造型。场景的大型排列只是确定了游戏的活动范围，真正的美术表现，还是需要靠模型的造型支撑。通过在建筑上赋予不同的属性，为整个场景添加情绪。把具有含义的特色装饰加在建筑上，如象征平静的莲池、象征长久的树、象征祥瑞的云纹等。为了丰富场景，使整个场景的设计与主题统一，可以在雕刻的过程中添加上瓦当的花纹、门框的装饰板、房梁的刻纹以及房顶的瑞兽雕塑等物，不破坏场景的整体美术风格。

4.3 场景模型UV拆分与法线烘焙

雕刻完成的高模资产，通过多边形建模软件完成拓扑，合理调整布线后得到低模。随后在Rizom UV中拆分UV（如图1所示） ，笔者的项目中为了使整体的效率提高，采用的是UIDM（多象限UV） 方案，随后便是在八猴中烘焙AO、曲率、高度以及ID把高模细节烘焙到低模上（如图2所示） ，利用ID对低模进行图层区分。完成烘焙后，将低模导入Substance Painter中，对模型进行贴图绘制。参考湘西地区传统的纹理纹饰，根据ID贴图与UV，将相应材质绘制在建筑模型的不同位置上，并对贴图上的细节纹理进行混合调整，制作湘西地区独特的花纹、建筑用材、建筑配色等，使整体纹理更具有真实性。同时为了强化模型中被赋予的情感，可以在配色中融入一些色彩的语言，提升场景的表达能力，最后导出PBR流程下基于specular-gloss计算的贴图。

4.4 整体布局与引擎渲染

得到制作完成的低模资产后，导入Unity3D中，替换Block时使用的方块，随后参考湘西当地环境，对自然环境、地理地貌等做出调整，调试出合理的游戏场景外的背景环境。最后是渲染与后期的内容，游戏场景的视觉效果都会在这一步进行结合，添加场景的后期效果，如空气中的灰尘、飞舞的蝴蝶粒子特效、场景整体的滤镜等。再通过Unity 3D进行场景的整体渲染，烘焙光线信息，添加场景中的贴花，并利用shader编写对最后的视觉效果进行调试。因为游戏整体的基调是写实的，在渲染的过程中，将画面尽可能地朝着写实的方向调整，以此契合游戏整体的美术风格（如图3所示） 。

5 结束语

数字雕刻技术在“次世代”三维游戏的场景设计中的应用，可以提高“次世代”游戏的体验感、视觉美感、艺术文化表达效果，可以很好地解决游戏市场中存在的游戏场景单一化、平面化的问题。当前游戏的市场中，使用数字雕刻的“次世代”流程场景设计依然是较少的，但是在玩家审美上升、游戏对文化传播的巨大作用、游戏设备与网络质量的进步，以及游戏内容设计寻求新方向的趋势下，更高精度的“次时代”游戏场景是受青睐的。数字雕刻技术为“次时代”游戏场景设计、角色设计在内的游戏内容带来更多的可能性。

参考文献：

[1] 濮毅，吕明明.浅析次世代游戏模型技术特征和制作流程[J].景德镇学院学报，2017，32（3）：45-48.

[2] 谢飏霄.次世代游戏与网络游戏比较分析[J].信息记录材料，2018，19（6）：187-188.

[3] 田星翰，陈琰.浅析基于玩家需求的游戏设计对传统文化元素的运用——以《闹闹天宫》游戏为例[J].电脑知识与技术，2019，15（11）：238-240，243.

[4] 郗彩莲，王军，王少群.粤剧艺术在角色扮演游戏中的创新应用分析[J].戏剧之家，2021（22）：36-38.

[5] 栾鑫.湘西土家族传统纹样在建筑装饰细部中的运用研究[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2021.

收稿日期：2021-12-20

基金项目：2021年广东省大学生科技创新培育专项资金“攀登计划”项目（科技发明制作类） ：基于Unity3D的湘西传统节日文化三维游戏设计与开发（项目编号：pdjh2021b0554） ;2021年广东省大学生创新创业训练计划项目：基于 Unity3D 的湘西传统节日文化三维游戏设计与开发（项目编号：2021041）  ;2020年度广东省普通高校青年创新人才项目：敦煌莫高窟壁画艺术在沉浸式虚拟3D游戏中的应用设计研究（2020WQNCX073）

作者简介：熊琨（2000—） ，男，广东广州人，本科，研究方向为数字媒体技术、数字游戏设计;通信作者：郗彩莲（1987—） ，女，广东广州人，硕士，讲师，高级商业美术设计师，研究方向为数字媒体技术、视觉传达设计。