3D向2D的探索 從賽馬娘開始淺談?dòng)螒蛑腥侄夹g(shù)的應(yīng)用
時(shí)間: 2021-06-05 17:00:01 來源: 聚俠千機(jī) 作者: Noer近年來隨著手機(jī)性能的逐漸提升,手機(jī)游戲逐漸開始了從2D像3D的轉(zhuǎn)變,而在這個(gè)過程中,二次元風(fēng)格的手機(jī)游戲卻并沒能像其他手機(jī)游戲一樣迅速的完成轉(zhuǎn)型,而是直到現(xiàn)在都處在3D與2D混雜的情況下。這種與日本動(dòng)畫制作如出一轍的現(xiàn)狀其原因也非常簡(jiǎn)單,即受眾對(duì)2D風(fēng)格的嚴(yán)重傾向。

包括我在內(nèi)的大部分動(dòng)畫愛好者都本能的對(duì)3D渲染動(dòng)畫風(fēng)格人物有著一種抵觸情緒,這種抵觸情緒可能是由于早期3DCG技術(shù)的不成熟,也可能是因?yàn)?D渲染的畫面風(fēng)格與2D的畫面差別過大,但無論原因如何,這種群體性的對(duì)于3D的抵觸是切實(shí)存在的問題。

(寫實(shí)渲染的受眾和三渲二的受眾并不相同)
而也正是為了應(yīng)對(duì)這種情況,在近年來三渲二技術(shù)開始在手機(jī)游戲中獲得了越來越廣的應(yīng)用,在很多游戲中我們都能夠看到三渲二技術(shù)的身影。那么究竟什么是三渲二技術(shù)?游戲廠商又為什么樣使用三渲二技術(shù)?今天就讓我們以《賽馬娘》,《原神》,《戰(zhàn)雙帕彌什》等市面上有不錯(cuò)成績(jī)且技術(shù)上各有特點(diǎn)的手機(jī)游戲?yàn)槔?,一窺三渲二技術(shù)在手機(jī)游戲上的嘗試。

聲明:本文中所有與游戲相關(guān)的舉例均為說明需要,不存在任何主觀情況下對(duì)游戲的貶低或諷刺,如文中有相關(guān)內(nèi)容對(duì)該游戲粉絲造成了不快還請(qǐng)海涵。
三渲二技術(shù)或者說卡通渲染技術(shù)是3D渲染技術(shù)的分支,其核心目的就是用3D渲染來還原2D的畫面效果。因此,在分類上三渲二屬于Non-photorealistic rendering(非真實(shí)渲染,下簡(jiǎn)稱NPR)的一部分,在定義上與通過3D渲染水墨,油畫等風(fēng)格的畫面同屬一類,不過我們一般說的三渲二指的還是以渲染日本動(dòng)畫風(fēng)格的畫面為主,因此下文提及的三渲二也都在這個(gè)小范疇內(nèi)。

(《大神》的渲染風(fēng)格也屬于非真實(shí)渲染)
那么三渲二的畫面風(fēng)格又是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?這一點(diǎn)其實(shí)說起來并不困難,無非是用算法柔化陰影,忽略小塊陰影,并在材質(zhì)和貼圖上多下些功夫。不過一般說起來簡(jiǎn)單的事情做起來都并不簡(jiǎn)單,三渲二技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也是如此。而造成三渲二畫面制作較難的一個(gè)主要問題就出在了陰影上。
在傳統(tǒng)的3D渲染上,陰影的渲染是基于真實(shí)的物體結(jié)構(gòu)的,這樣的渲染方法呈現(xiàn)出的結(jié)果會(huì)相對(duì)契合我們現(xiàn)實(shí)中的光影環(huán)境,但是卻難以和傳統(tǒng)日本動(dòng)畫中的明暗表達(dá)相契合。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的問題是因?yàn)樵诂F(xiàn)代日本2D動(dòng)畫的上色脫胎自傳統(tǒng)的賽璐珞上色,因此為了節(jié)省成本且最大程度的美化角色,畫面往往會(huì)采用大色塊的方式來表達(dá)角色身上的陰影變化,這種情況下的光影變化與現(xiàn)實(shí)中的相比會(huì)有很大的區(qū)別,最大的特點(diǎn)就是脖子和頭發(fā)。

(傳統(tǒng)賽璐珞上色)
在現(xiàn)實(shí)中我們脖子的陰影變化是受到骨骼結(jié)構(gòu)和環(huán)境光綜合影響的,因此陰影往往并不會(huì)覆蓋整個(gè)脖子,而是會(huì)有明顯的區(qū)塊劃分。但在日本動(dòng)畫中則是這樣的:

脖子會(huì)整體被陰影覆蓋,這樣的上色方式不僅會(huì)使得上色難度較低,也會(huì)使得人物的頭部得到突出展現(xiàn)。而在3D渲染中想要實(shí)現(xiàn)類似的效果就需要專門對(duì)陰影區(qū)域做出調(diào)整,從而提升陰影的覆蓋范圍。

除了脖子以外,頭發(fā)也是一個(gè)難題。在所有動(dòng)畫的任務(wù)設(shè)計(jì)中,“頭發(fā)”這一元素都是分塊設(shè)計(jì)的,也就是用塊狀的方式來對(duì)頭發(fā)進(jìn)行歸納,從而降低作畫難度。在3D渲染中這本來應(yīng)該是一個(gè)優(yōu)勢(shì),畢竟分塊渲染的話在對(duì)算力的要求上要比寫實(shí)渲染低不少,可是在光影上依舊是存在著很嚴(yán)重的問題。在日本動(dòng)畫中你很難找到一個(gè)角色的陰影是完全符合光影邏輯的,絕大部分情況下角色頭發(fā)的陰影都是在參照現(xiàn)實(shí)中光影關(guān)系的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行了大刀闊斧的改動(dòng),有些比較極端的可能頭發(fā)干脆就沒有什么光影效果。比如無論怎么動(dòng)都不會(huì)發(fā)生變化的高光就是一個(gè)例子。

(在《利茲與青鳥》中角色的光影運(yùn)用受到了極大的限制)
為了實(shí)現(xiàn)還原這一效果,絕大部分采用三渲二技術(shù)的人物模型的頭發(fā)都是“自帶光影”的,簡(jiǎn)單來說就是在繪制頭發(fā)的貼圖時(shí)就將一部分基礎(chǔ)光影效果和高光部分畫上去,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫中基本不受環(huán)境影響的光影效果。

(在《賽馬娘》中角色頭發(fā)的高光和基礎(chǔ)陰影就是畫上去的)
說了這么多,各位讀者應(yīng)該也都對(duì)三渲二技術(shù)在實(shí)現(xiàn)上的困難有了一定的認(rèn)知,那么既然三渲二實(shí)現(xiàn)起來并不容易,游戲廠商又為什么要采用三渲二制作游戲呢?
我們可以大致將原因歸納為三個(gè)關(guān)鍵詞:“受眾”,“性能”,“效果”。
受眾很好理解,大部分采用三渲二技術(shù)的游戲本身的受眾就是二次元文化的愛好者,就像文章開頭所說的,對(duì)于這一部分玩家來說本身對(duì)于3D寫實(shí)渲染是有一定的抵觸情緒的,因此在選擇時(shí)會(huì)更傾向于畫面接近2D風(fēng)格的游戲,因此在商業(yè)上來說采用三渲二技術(shù)制作游戲可以說是一種在貼合受眾群體的行為。

(大部分采用三渲二的游戲都在這個(gè)范疇內(nèi))
而除了貼合受眾外,三渲二技術(shù)也是較為適合現(xiàn)階段手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備性能的一種畫面風(fēng)格。雖然三渲二技術(shù)在制作階段會(huì)存在一定的困難,但是與之對(duì)應(yīng)的是在實(shí)際的游戲過程中對(duì)于設(shè)備性能的較低要求。這是因?yàn)槿侄夹g(shù)為了實(shí)現(xiàn)類似日本動(dòng)畫的畫面效果會(huì)刻意降低畫面中的畫面細(xì)節(jié),從而降低了設(shè)備在進(jìn)行渲染時(shí)的算力要求。這也是采用三渲二風(fēng)格的游戲往往能夠更容易獲得更高幀數(shù)的原因。

更少的畫面細(xì)節(jié)除了能夠帶來更低的性能要求外,也能夠在同環(huán)境下帶來更好的畫面效果。對(duì)于現(xiàn)在的大部分手機(jī)游戲來說,手機(jī)的性能是過剩的,因此當(dāng)模型渲染本身占用的算力較小的情況下就能夠?qū)⒏蟮木Ψ旁诟黝愄厥庑Ч某尸F(xiàn)上,從而實(shí)現(xiàn)比寫實(shí)渲染更好的畫面效果。

當(dāng)然,現(xiàn)階段純粹的三渲二風(fēng)格也同樣存在不少的問題,在很多地方還有著繼續(xù)研究與嘗試的空間,本文也并沒有涉及為了實(shí)現(xiàn)三渲二風(fēng)格需要在模型本身諸如在特定角度下的形變,以及一些夸張化的表達(dá)等更深層次的技術(shù)。綜合來看,三渲二依舊是一種年輕的技術(shù),它代表著3D渲染向著2D風(fēng)格的嘗試,也代表著技術(shù),市場(chǎng)以及受眾三者間的別樣平衡。希望在之后三渲二技術(shù)能夠有長(zhǎng)足的進(jìn)步,也希望日后我們作為消費(fèi)者能夠遇到制作更為精良的采用三渲二技術(shù)的游戲作品。
本文系作者投稿,不代表聚俠網(wǎng)觀點(diǎn)


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