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《古墓奇兵:崛起》開發(fā)日誌:基於物理渲染與後製效果

Trusty | 2015-10-24 13:33:46 | 巴幣 8 | 人氣 738


  《古墓奇兵:崛起(Rise of the Tomb Raider)》的其中一項(xiàng)主要目標(biāo)就是建立基於現(xiàn)實(shí)中豐富且可信的環(huán)境。玩家可從個(gè)人的角度感覺到環(huán)境連接著蘿拉與她的旅程,對(duì)於有限的遊戲環(huán)境和不斷變化的世界來說,這是項(xiàng)非常困難的挑戰(zhàn)。物理基礎(chǔ)渲染(Physically Based Rendering,以下簡(jiǎn)稱 PBR)和後製效果(Post Effects)都有助於解決這項(xiàng)視覺挑戰(zhàn)。

  在電玩中 PBR 是屬於較新的技術(shù),但早在製作電影就已廣泛使用多年。這個(gè)技術(shù)能讓設(shè)計(jì)師們能夠精準(zhǔn)地模擬出真實(shí)世界的材質(zhì)和光源狀態(tài),表面能準(zhǔn)確地根據(jù)光的吸收和擴(kuò)散性做出反射和折射光線。從本質(zhì)上來看,它們的外觀和行為表現(xiàn)更加地逼真、自然,透過取得光源以使用圖片模擬真實(shí)的照明環(huán)境。這些技術(shù)整合將為建立可信且現(xiàn)實(shí)的環(huán)境帶來幫助。

  在創(chuàng)造可信的世界時(shí),後製效果也是個(gè)重要的角色??捎靡赃^濾世界並提供最終水準(zhǔn)的光澤和凝聚性。

圖像照明技術(shù)(Image Based Lighting)

  圖像照明技術(shù)(Image Based Lighting)是一種將光的訊息存儲(chǔ)存在紋理中的技術(shù),稱為探測(cè)器。探測(cè)器能將光的訊息傳送至周邊的區(qū)域,以模擬現(xiàn)實(shí)的照明條件。舉個(gè)例子,下方房間的光源採用單一方向的照射(左),另一個(gè)同樣的房間則是採用探測(cè)器(右)。這項(xiàng)技術(shù)提供設(shè)計(jì)師可以更巧妙地在較少的光源中創(chuàng)造場(chǎng)景,同時(shí)提升了精細(xì)度和質(zhì)感。



物理基礎(chǔ)材質(zhì)(Physically Based Materials)

  為了在《古墓奇兵:崛起》使用優(yōu)質(zhì)地新的基礎(chǔ)圖像光照模型,我們也改進(jìn)了我們的材料來源以支援物理基礎(chǔ)材質(zhì)(Physically Based Materials,以下簡(jiǎn)稱 PBM)。PBM 能在各種照明條件下更精準(zhǔn)且自然地保留表面的材質(zhì)。這些材質(zhì)由反照率(Albedo)、粗糙度(Roughness)、反射率(Reflectance)三個(gè)部分組成。反照率定義表面的顏色強(qiáng)度,反射率定義表面的物質(zhì)屬性,粗糙度則定義有多少的光是反射或分散的。



後製特效(Post FX)

  除了 PBR 作業(yè)流程,我們也加入並改進(jìn)了一些後期處理效果(Post Process Effects,以下簡(jiǎn)稱 PPE)。PPE 是在最後的潤(rùn)色時(shí),協(xié)助設(shè)計(jì)師將需要的元素結(jié)合在一起。它們?cè)凇?a class="acg" >古墓奇兵:崛起》中的感受有著重要的地位。

色彩階級(jí)(Colour Grading)

  使用色彩階級(jí)(Colour Grading)可大幅提升在整個(gè)《古墓奇兵:崛起》中的後製效果。色彩階級(jí)能讓設(shè)計(jì)師們對(duì)最終渲染圖像做出調(diào)整,譬如亮度、飽和度、對(duì)比度和色調(diào)重新映射。透過這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)查找表(Look up table,以下簡(jiǎn)稱 LUT),LUT 可表現(xiàn) 256 x 16 紋理,其中包含所有顏色信息的調(diào)整。這一個(gè)非常強(qiáng)大的功能,因?yàn)樗谧钺釢?rùn)色強(qiáng)化了心境、故事性以及一定程度的情緒狀態(tài)。

  下方圖片有使用色彩階級(jí)以達(dá)到一些變化。「LUT: Base」沒有使用色彩階級(jí),呈現(xiàn)遊戲原貌?!窵UT: Final」則有使用以達(dá)到特定的水準(zhǔn)?!窵UT: Warm」和「LUT: Fantasy」是能輕易改變氛圍和心境的其他例子。



適應(yīng)性色調(diào)映射(Adaptive Tone Mapping)

  因?yàn)閷?dǎo)入 PBR,在現(xiàn)今的電玩中適應(yīng)性色調(diào)映射(Adaptive Tone Mapping)算是另一特色。場(chǎng)景現(xiàn)在都以高動(dòng)態(tài)範(fàn)圍(High Dynamic Range,HDR)亮起,實(shí)際上這意味著場(chǎng)景是非常明亮的。

  電視就像我們的眼睛,無法呈現(xiàn)未做調(diào)整的光線範(fàn)圍。適應(yīng)性色調(diào)映射會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為光能進(jìn)入顯示器可以顯示的最大範(fàn)圍。在《古墓奇兵:崛起》中最好的例子,亮度會(huì)隨著角色移動(dòng)而變化,從一個(gè)黑暗的空間變成一個(gè)明亮的區(qū)域。這就像你的眼睛會(huì)自然地?cái)U(kuò)張。



螢?zāi)豢臻g環(huán)境光遮蔽(Screen Space Ambient Occlusion)

  環(huán)境光遮蔽(Ambient Occlusion)是用來計(jì)算表面接收多少環(huán)境光的渲染技術(shù)。較無受到影響的地區(qū)會(huì)呈現(xiàn)變暗或陰影。在《古墓奇兵:崛起》中環(huán)境光遮蔽佔(zhàn)有非常關(guān)鍵的作用,因?yàn)樗兄段矬w與周圍環(huán)境的結(jié)合,使其感覺在現(xiàn)實(shí)中。



動(dòng)態(tài)模糊(Motion Blur)

  動(dòng)態(tài)模糊(Motion Blur)也是《古墓奇兵:崛起》中經(jīng)常使用到的後製效果。因?yàn)槲覀兊倪[戲有很大一部分都聚集在探索和翻山越嶺,所以我們使用動(dòng)態(tài)模糊,透過提供場(chǎng)景速度、流動(dòng)性和凝聚性,以協(xié)助建立這個(gè)可信的環(huán)境。



景深(Depth of Field)

  景深(Depth of Field)的範(fàn)圍是在焦點(diǎn)近和遠(yuǎn)兩點(diǎn)之間。在《古墓奇兵:崛起》我們使用景深分離前景和背景的元素以及繪製玩家所關(guān)注的重要區(qū)域。



螢?zāi)豢臻g反射(Screen space reflections)

  螢?zāi)豢臻g反射(Screen space reflections)是在《古墓奇兵:崛起》中新增的一項(xiàng)新功能。這是反映環(huán)境成本的有效方式,有助於蘿拉融入環(huán)境並創(chuàng)造一個(gè)可信的世界。



螢?zāi)谎9猓⊿creen Glare)

  螢?zāi)谎9猓⊿creen Glare)是個(gè)微妙的功能,我們廣泛地使用在整個(gè)遊戲中。它代表能在不同的光照條件下捕獲鏡頭上的污漬,通常以小小的塵埃粒子或潮濕的水滴表示。我們使用這個(gè)技術(shù)來提升《古墓奇兵:崛起》整體的氛圍和感覺。



測(cè)定體積光照(Volumetric Lighting)

  測(cè)定體積光照(Volumetric Lighting)是模擬環(huán)境中光束的 3D 效果,如同光線穿過窗口般。這有助於創(chuàng)造人物與其互動(dòng)的氣氛。此外,它可用於引導(dǎo)玩家對(duì)此地點(diǎn)產(chǎn)生興趣,是個(gè)很好進(jìn)行故事的機(jī)制。



  《古墓奇兵:崛起》將於 2015 年 11 月 10 日在 Xbox One / Xbox 360 上先行推出,PS4 / PC 版則預(yù)定於 2016 年發(fā)售。


原文由《古墓奇兵:崛起》技術(shù)藝術(shù)總監(jiān) Mike Oliver 撰寫

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