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VR游戏开发设计流程全解读:《Code 51》的诞生

VR游戏开发设计流程全解读:《Code 51》的诞生
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2017-03-23
游戏特效

摘要:历时半年制作完成的《Code 51》经历了美术、模型、贴图、灯光与渲染、特效与后期、编译与调试、玩法编辑与调试等数个制作环节,多达 12 名技术大神分工协作,最后经过长时间的测试优化最终成功推出。

说起VR游戏大家已经并不陌生,在VR头显、空间定位装置、控制器、高性能主机的协作下,为玩家搭建起一个全新的游戏平台。平台下,我们可以感觉自己沉浸在游戏场景中,或是一名狙击手、一名骑士、一名拳击运动员,奔跑、挥舞双臂与敌人战斗,这种新的游戏体验正在吸引越来越多的游戏爱好者。

虽然沉浸式的游戏体验新颖,但遗憾的是大部分耐玩的VR游戏都逃不掉让玩家感到眩晕的宿命,尤其是备受玩家热爱的竞速、第一人称对战类VR游戏。

《Code 51》是51VR旗下开发团队打造的一款机甲对战VR游戏,游戏主要运行设备是目前高端的PC端VR头显HTC Vive,游戏中玩家驾驶一架五米高的机甲在废土世界中以第一人称的真实视角进行作战。经典的题材,备受玩家喜爱的联机对战游戏方式,加之新颖的VR体验,让《Code 51》在众多VR游戏中脱颖而出,而最重要的是《Code 51》将大部分VR游戏体验时出现的眩晕感优化到了最低。

历时半年制作完成的《Code 51》经历了美术、模型、贴图、灯光与渲染、特效与后期、编译与调试、玩法编辑与调试等数个制作环节,多达 12 名技术大神分工协作,最后经过长时间的测试优化最终成功推出。

      与传统游戏开发不同,VR游戏开发时遇到的问题与难点非常多,比如说VR游戏普遍存在的眩晕感。一般来说,眩晕都是由于游戏运行帧率不足造成的,特别是在早期没有任何优化的情况下,因此想要保证游戏有足够的运行帧速率,开发主机必须具备强大处理器与显卡,只有这样才能帮助开发人员顺畅的完成开发与优化工作。

出于对VR游戏开发难点与效率的考虑,《Code 51》开发团队在选择了Alienware Area 51 主机+Dell显示器解决方案。首先,Alienware系列是成熟的品牌主机,完全不用担心稳定性与兼容性问题,是目前最省时、省力的解决方案,其次,除了自身具备高端游戏主机属性外,DELL还为Alienware 全系产品加入了对VR虚拟现实的优化,使其足以胜任开发需求。

      美术    相比传统游戏,VR游戏在美术环节要考虑的可视范围要更广一些,因为传统游戏更多的是一种固定摄像机视角,而VR游戏则需要包括头顶还有地下等一些细节方面都要考虑到,所以会大大增加机甲角色与场景拟稿时的工作量。最新酷睿i7 八核处理器搭配32GB内存的Area51 在工作中提供了高效,包括图形的打开速度,以及开多个软件同时工作,比如Photoshop与3D Max软件间的切换非常流畅无卡顿或等待响应。

模型     使用的软件比较多,这些软件在处理图形时会让CPU长时间处于高负荷状态,如果整机性能不够,散热不佳,很容易死机、无响应。使用Maya建全图预览高面数模型,或打开几千万面的场景模型时,也会给CPU与内存带来沉重负担,CPU运算能力不够、内存不够根本打不开。Area 51 具备八核十六线程处理器,能快速流畅完成大型工程的读取与存储,科学的内部结构与散热系统,即便长时间满载工作也不用担心死机。

在进行编辑时,几十亿个点每个点都要存在历史记录上。如果不小心误操作要回退游戏的时候,内存够大可以退回到一百多步以后,但内存大小一般可能只允许退回十几步。而Area 51 搭载的DDR4 32GB大容量内存让误操作回退“无限制”,退回到一百多步以前都不是问题。

      贴图     VR游戏的可视自由度相比传统游戏会更高,所以很多细微的地方要做到尽量高品质。在这样的前提下,就必须增大贴图尺寸,从视觉上保证游戏场景。内每个细节的高品质。而且做关卡环节还会同时处理大批量的贴图,每张贴图的尺寸也非常庞大,这些对于电脑都算是一个很大的挑战。在这点上Area 51 所具备的八核十六线程处理器与32GB高频内存组合又发挥了关键作用,除了可以同时高质量显示多张大尺寸贴图,更让烘图与图形文件导入、导出速度大大提升。

      灯光与渲染      因为VR游戏制作的特殊性,要有两个鱼眼镜头来完成录制采集,这就需要进行两次渲染过程,最终会导致电脑的CPU跟GPU损耗更加严重,一般配置电脑根本跑不动。Area 51 内置的酷睿i 7 处理器与双路Titan Z显卡可以无压力完成双镜头的两次渲染,而且在制作与测试的时候效率非常高。

     编译与调试      需要性能强大并且稳定的操作平台,以保证开发过程中足够的平滑流程,这样开发人员的思路才不会因为电脑太慢被打断。同时,在基础VR开发环境之上还会辅以代码分析等工具,这些工具会在后台不停的分析代码。为后期的工作做好铺垫。在分析代码时这些工具对把几千万行代码进行分析,对电脑CPU与存储部分要求是非常高的。Area 51 的高速SSD这为编译提供了强大的运算支持,提升工作效率是一方面,另一方面高速的运算与高稳定性,可以让制作人员不用担心对参数进行调节,因为即便是再重新编译一次也花不了太多时间。

玩法编辑与测试      VR游戏特有的眩晕感还与主机性能有着直接关系,因为眩晕是由于游戏运行帧率不足造成的,特别是在早期没有任何优化的情况下。测试环节必须拥有一台性能强大的主机,因为需要对Demo版VR游戏进行测试,目的是要确保最终玩家的舒适游戏体验。在解决晕眩问题上,要保证帧数足够比如 90 帧,让玩家能够在VR世界里舒适流畅的进行游戏。如果帧数低于 45 帧,带来的晕眩感是非常强烈的。

《Code 51》选择适配的VR头显是目前高端的HTC Vive,屏幕分辨率为2160x1200,渲染分辨率需要长宽各提高到140%,即3024x1680,再加上90 FPS的帧率要求,每秒需要渲染的像素达到4. 5 亿个,还有《Code 51》极为吃硬件的游戏引擎,这对主机硬件的要求是极为苛刻的。

Area51 在最重要的显卡性能上其配备了双路Titan Z,显存加在一起达到了32GB,既能提供舒服、流畅的测试体验,又能在超大屏幕上进行同步,方便查找BUG,SSD硬盘也提升了游戏加载时间。

此外,声音测试也是重点。VR中的声音是跟随视角移动的,对声音定位的准确性要求很高,声音的重要性不亚于画面。Area51 内置的高性能声卡能很好的对音频进行解析,方便进行声音判断与定位,最终为玩家带来趋于完美的机甲对战游戏《Code 51》。

在整个VR游戏制作过程中,开发团队使用的Substance Painter、Maya 、3D Max、UE 4 等专业软件十分吃硬件,为了保证质量与效率,以及解决VR游戏开发特有的难点,《Code 51》的开发团队也需要开发电脑具备强大的整机性能。特别是在处理贴图、模型、灯渲等具体的环节,还有编辑关卡、浏览关卡甚至处理一些关卡特效 。

以怪兽级的硬件配置,科学的内部结构与良好的散热性能,Area 51 主机带给每个环节开发人员带来的是从细节到全局的高效,流畅的软件切换、更短的渲染时间、更短的数据读取载入时间,让开发人员可以无后顾之忧进行更多大胆尝试,最终让游戏迭代速度更快,让《Code 51》的所有操作更符合玩家直觉行为,将眩晕感等问题降至最低。

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