论次世代游戏场景美术制作.docx
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论次世代游戏场景美术制作
密级:
NANCHANGUNIVERSITY
学士学位论文
THESISOFBACHELOR
(2010—2014年)
题目论次世代游戏的场景制作
学院:
艺术与设计学院系美术系
专业班级:
2010级动画专业102班
学生姓名:
吉学良学号:
**********
指导教师:
刘亚雄职称:
讲师
起讫日期:
2014.3.20——2014.5.23
南昌大学
学士学位论文原创性申明
本人郑重申明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□,在年解密后适用本授权书。
本学位论文属于
不保密□。
(请在以上相应方框内打“√”)
作者签名:
日期:
导师签名:
日期:
论次世代游戏的场景制作
专业:
动画学号:
5204710031
学生姓名:
吉学良指导老师:
刘亚雄
摘要
社会发展日新月异,科技的发展带动了文化的进一步飞跃。
随着互联网在中国的快速普及和发展,以及国外信息技术的飞跃发展,在一定程度上刺激国内游戏产业的提升,次世代游戏就是最好的证明。
次世代游戏运用法线技术使其游戏美术大大提升,画面更加真实,剧情更加丰富,给人以身临其境的感觉,游戏氛围也得以充分体现。
其次随着电脑硬件的提升更加利于新技术的空前发展,从而次世代必定成为下一个游戏发展的趋势。
本文从次世代场景制作,以及次世代游戏美术的要求来进行的粗浅的分析,为以后3D美术的制作提供一个理论技术的帮助。
关键词:
次世代游戏;贴图;场景美术设计制作;建筑逻辑
Thenextgenerationofgamesceneproduction
Abstract
The development ofever-changing society, and thedevelopmentoftechnologyledtoafurtherleapinculture.WiththerapidpopularizationanddevelopmentoftheInternetinChina,aswellastherapiddevelopmentofinformationtechnologyabroad,tosomeextent,itstimulatestheupgradingofdomesticgameindustry,thenextgenerationofgamesisthebestproof.Becausethenextgenerationofgamingusesthenormaltechnology,thegameartisgreatlyenhanced.soitspictureismoretrue,itsstoryismoreabundant,itgivesapersonthefeelingofanimmersive,thegameatmospherealsoisbefullyreflected.Second,withthecomputerhardwareimproving,whichismoreconducivetounprecedenteddevelopmentofnewtechnology,nextgenwillsurelybecomethetrendofthedevelopmentofthenextgame.Thispaperbrieflyanalysesthenextgenerationsceneproductionandtherequirementsofthegenerationgameart,providingatheoryoftechnicalhelpforthefuture3Dartproduction.
Keywords:
Thenextgenerationofgames,Textures,SceneArtandDesign,LogicalArchitecture
第一章电子游戏的发展以及国内外游戏现状............................1
1.1电子游戏的发展..............................................1
1.2国内游戏的现状..............................................1
1.3次世代的优势................................................2
第二章次世代游戏中的场景设计......................................3
2.1次世代游戏的场景特点........................................3
2.2美术在3D场景制作中的运用....................................4
2.3次世代游戏场景制作的基本规范................................6
2.4次世代场景制作的Diffuse原理.................................7
第三章建筑逻辑在次世代游戏场景美术制作中的作用...................8
3.1建筑元素...................................................8
3.2建筑材料...................................................9
3.3运用建筑逻辑进行觉表达....................................10
1.1电子游戏的发展
从1958年世界第一款真正的视频游戏“网球”的问世,紧接着到第一款交互式游戏“太空大战”和用枪的视频互动游戏,1970年电子游戏以娱乐姿态出现,在当时成为欧美及其日本重要的产业,在不同平台领域得以发展。
1971年世界上第一个街机游戏的设计完成,在街机游戏完成的第二年,第一款家庭游戏机“奥德赛”诞生。
从此电子游戏进入第一期的发展,当时每部游戏机也只能玩特定的一种游戏。
1983年可谓是电子游戏发展中最大的损失,整个美国游戏业进入萧条期,游戏制造业公司纷纷都面临破产。
电子游戏的第二世代也终结在此。
但是随之日本的任天堂推出的“红白机”使北美的电游市场开始复苏,FC游戏机的出现垄断了整个北美市场。
1986年《勇者斗恶龙系列》的出现更是成为日本文化史上的一个里程碑,被称为国民RPG。
这里面有一个人值得一提,那就是鸟山明,整个游戏人物设计由他完成,果断的吸引了大众的目光。
任天堂以高质量的游戏画面,引人入胜的游戏剧情,赢得了全世界不同层次、年龄人士的信赖。
如果说90年代是游戏产业的成长,那21世纪就是好莱坞成熟标志。
随着计算机技术的发展,三维电脑技术图像开始成熟起来。
到2000年,电子游戏发生了转折性的发展,操作方式变得更加人性化,游戏方式通过网络载体体现人与人实时交流,吸引了更多的游戏爱好者。
PS2的发售就是最好的证明,同时它也是次世代游戏的起点。
进入新世纪,世界高科技技术的大幅度发展,计算机的处理能力有了明显的提升。
游戏模型和贴图变得更加精美,给艺术家们更大的创作空间。
到2005年游戏真正的进入次世代,XBOX360的发行紧接着PS3的发行再到任天堂Wii电视游戏机。
一次次的创新,一次次完美的艺术体现,带给不同年龄,不同层次人们无穷的乐趣。
1.2国内游戏的现状
在中国,中国的几大游戏巨头,腾讯,网易,搜狐,盛大,巨人等等在中国的网络游戏发展中起到了重大的作用。
目前国内主要以网游为主,游戏美术主要是依靠手绘来实现,相对而言对美术的要求比较高。
但是国内游戏的发展也有许多的不足,比如同类项的游戏数量众多,山寨类游戏也是众多,游戏数量众多但却忽视了游戏本身的质量,可玩性,故事情节等等都没有很注重。
因此在一定程度上阻碍国内电子游戏的发展。
从2000年开始对中国禁止游戏机的生产和销售,这无疑使中国在游戏行业大幅度的落后发达国家。
在2014年1月6日,国务院发布通告,解除游戏禁令。
从此我国长达十三年的游戏机禁售规定正式解除,中国的游戏业也因此迎来了春天。
希望游戏机禁令的解除,更加加快中国游戏产业的发展,为中国的文化产业发展提供动力。
1.3次世代的优势
回顾游戏的发展历程,从《阴极射线管娱乐装置》到现在的次世代游戏,一次次的技术提升,一次次的艺术精美体现。
社会在不断发展,随着时代的进步,技术的不断提升,未来游戏的发展将会更加完美。
“次世代”游戏最显著的特点就是模拟现实世界。
其中次世代游戏的技术特征就是在游戏制作中大量运用法线贴图技术,在现有的计算机运算水平上,更多的表现物体细节。
此外还有颜色贴图用来表现物体颜色和纹理,运用高光贴图技术来表现质感。
上一代游戏和次世代的区别:
1,更多的多边形数量和更大精度的贴图;2,更接近真实的材质和光影;3,更多的细节体现。
出现了新的工具和技能,团队间更多的交流等等。
如图1-1游戏(体育,战争,冒险,赛车等)
图1-1来自网络
第二章次世代游戏中的场景设计
2.1次世代游戏的场景特点
相信大多数人都了解,一个游戏的可玩性,是否能够抓住大众的眼球,一个很重要的部分,除了角色的丰富演绎来贯穿整个游戏的剧情发展,还有场景也在整个游戏中占据着很大部分,让游戏者感受身临其境的感觉,因此场景设计必然会带动游戏业的空前发展,进入一个崭新的时代。
当我们在游戏中视线都会离不开场景,一个场景的气氛可以很直观的告诉你你身处的地方的环境特点,同时也可以让玩家去感知整个游戏的下一环节如何发展进行。
一把武器会体现出它是来自未来,一个破烂的地方也会体现出它是经过战争的洗礼。
一个次世代场景的呈现,不管是在技术方面还是在美术贴图方面的要求相比较其他网游来说都是很大的进步。
在前期的场景制作中,你要充分的了解你所做的每个东西的结构和所处的环境等等。
考虑到人文因素,历史因素和环境因素等等,根据游戏风格的要求进行必要的素材收集和原画创作。
总的来说,就是要满足大众在一个虚拟世界能感受到真是世界的体感。
与上一代游戏场景相比,通过运用法线技术制作逼真的效果,更加接近现实世界,给大众带来身临其境的感觉,达到了电影级别的效果。
比如《最后生还者》和《使命召唤》系列(图1-2,1-3)
图1-2出自《最后生还者》
图1-3出自《使命召唤》
在这两个次世代游戏中有共同的特征:
1、充分支持,照明,动力,剥皮,映射和自然的外观;2、次世代天气标准:
32种天气变幻超越所有3D网游3、次世代画面标准:
支持DX11;4、次世代玩法标准:
动态感官改变现有3D网游玩法;5、次世代音效标准:
全面支持DTS杜比双解码;6、最主要也是最重要的是游戏的可玩性要超越现在所有游戏。
与前代游戏相比次世代游戏最大特点是大大提高了视觉效果,能让大众代入感更强。
除了上面提到的法线技术的运用外,还有一个重要原因就是游戏引擎的作用,目前比较顶尖的游戏引擎UnrealEngine(虚幻引擎)采用了目前最新的即时光迹追踪、HDR光照技术、虚拟位移等新技术。
使我们在虚幻的世界里感受更加真实地效果,动态光影,体积烟雾,实时光影跟踪变换,还具有动态模糊和景深效果。
游戏人物和场景更精致的模型,会让玩家创造一种非常逼真的物理效果。
图(1-4)
图1-4来自网络
游戏从原来的2D,到现在的3D次世代电影级别的视觉效果,经历了无数次的发展。
随着大众精神需求的提高,欣赏水平已经大大提升不再是单单的追求游戏内容了,更多的开始关注游戏的画面质量。
就比如现在国人更多的喜欢好莱坞大片,就是追求视觉上的享受,给人们更加真实,壮丽的场面。
2.2美术在3D场景制作中的运用
当你在创作任何东西的时候要给你制作的物体赋予生命和灵魂,一个有生命的东西必然有他存在意义。
灵魂来自于这个物体所经历的的历史(通俗点说就是他的使用痕迹和被风化腐蚀的效果)。
次世代游戏需要你在美术上展现你的艺术功底,用技术完美的艺术体现。
次世代游戏美术要求的是更加逼真效果,也就是说要赋予其灵魂。
正如上面所说灵魂来自于物体所经历的历史。
所以就要考虑:
1.设计和建造2.历史性和故事性。
我们在美术制作之前,都要进行分析。
1基本质感,一般来说是光滑和粗糙;2材质的基本色彩(在质感真实性中起着重要作用)新旧程度依据色彩的体现;3破损,在质感塑造中我认为这一层分成“破”和“损”所谓“破”是指新旧程度“损”指的是损伤和磨损的部分,在CG中通常包括了刮擦的痕迹,一般都在物体的结构或转折处;4,脏渍指脏迹和污渍等。
脏迹和污渍容易产生在物体与物体互相接触的位置,注意脏迹和污渍的方向性,注意脏迹和污渍的形状,注意脏迹和污渍的色彩,把握合理性。
例如在人物场景制作上,你必须对物体的比例和结构清楚,尤其是在人物方面,要深刻的理解人物肌肉的走向,观察人物平时的行为动作,穿着和衣服的纹路走向等等,都需要我们去细心了解。
在场景制作上,更需要我们运用建筑逻辑对现实生活点滴观察。
对各种建筑元素(墙壁,地板,天花板,屋顶,楼梯,门窗等等)建筑材料(混凝土,金属,木材,塑料,玻璃等)详细的了解和探索。
对这个世界越了解,你的美术作品就会越棒!
相对于网游来说,次世代更是用大量地真实照片绘制,尽量避免手绘,从而达到更加真实的三维效果。
在制作高光贴图方面,我们需要先理解高光贴图,高光贴图是为场景的不同材质在不同环境下产生的不同高光,明度越高,高光的反射就越强,相反则越弱。
任何物体都有他们的组织结构,也就是物理属性,例如(金属,瓷器、毛发、塑料)正是他们之间的软硬,力度的松紧差距和光产生不同的折射和反射效果,才形成世间万物不同质感,也就有了美感,材质的视觉差别,美术表现。
我们要充分的把握不同材质之间的高光的不同,才能正确的体现出场景次世代的感觉。
如图1-5有很好的模型塑造,再加上颜色贴图,法线贴图,高光贴图从而使整个物体显得更加逼真。
完美的体现了次世代所要求的视觉效果。
图1-5来自游易网
2.3次世代游戏场景制作的基本规范
对于三维游戏引擎的引擎来说,美术的资源所需要的运算占掉了大部分,如果模型或贴图的量及运算可以少一点,游戏引擎的实时运算就会快一点也会比较顺畅,所以在每个模型的点,面及贴图的量能省则省。
所以游戏质量除了要看起来很好之外,模型本身的规整度也是决定游戏美术质量的关键,一个成熟的游戏模型,符合下列的规范是最基本的要求:
模型部分:
1.模型的线要直,而且要尽量对齐;2.善于使用User试图检查模型的曲度及布线问题3.布线要工整流畅4.每个模型的大小要有节奏感,疏密有致5.保持模型的形和比例真实6.不要有多余四边的面7.保持模型在原点的位置8.软硬边的调整9,所有连接在一起的点都要焊起来10.去掉多余的点11.不要有重面和反转的面12.面和面的连接尽量不要有穿透13.不要有没面积的面14.模型不要有破洞15.每个模型要有合理的命名16.清除历史17.模型归零18.清除不用的场景物件。
UV部分:
UV的大小要尽量一致;不要有拉伸;尽量连续且对齐。
贴图规范,1.贴图尺寸要是2的幂次方2.贴图细节的大小比例要和真实世界相同3.合理的贴图命名4.检查贴图四方连续的品质5.彩色贴图的高光和阴影要拿掉6.制作高品质的AO效果7.注意所刻画细节的合理性。
2.4次世代场景制作的Diffuse原理
在每个环节都息息相关,模型代表了你对一个物体在美术方面的塑造能力,尤为重要,其次贴图的色温统一,颜色的冷暖对比,各个细节的塑造是否到位等等都在一定程度上决定着整个游戏画面的完美呈现。
在场景制作中Diffuse原理,有些原画看似很干净,没法入手,但仔细观察仍然可以发现丰富的细节,再加上主观的给予其处理,加上适当合理的脏迹和污渍,是常用的点缀手段,由于细节和碎片很多,所以AO贴图的作用就显得更为重要了,它可以让你的贴图更加整体。
整个贴图还需要加上很弱的光影关系,(高光、反射、明暗交界线等)
光效因素:
当AO贴图叠加在基础材质上之后,简单的基础材质会被强化出体积感,使造型更加饱满,但仍然会显得普通,只要是缺少细节,和每个物体自身的历史。
人为因素:
要注意的就是结构边缘的调整,如出现磨损,刮伤,撞击后的凹坑等,并且通过观察和想象,合理安排人为痕迹和基础材质之间的比列关系。
自然因素:
也同样会让物件的整体出现一些微妙的变化,如顶面的表壳,由于往往因日晒雨淋而褪色的更厉害些,接近地面的部分往往被飞溅的泥水弄脏等等。
视觉因素:
纵使原始材料提供的是一个特定的形态或色彩,但还得根据需要,对其做进行色校正和形体调整的,特别是色彩的处理和色相的倾向。
第三章建筑逻辑在次世代游戏场景美术制作中的作用
我们了解的建筑逻辑的原因,1,因为建筑是非常巨大的,2,因为原画美术和参考资料通常是不够的,3,因为所提供的参考图片是很难连接在一起的。
因此运用逻辑就可以解决。
建筑物是基于一定的原则建造起来的。
一旦掌握了这些原则,即便没有参考资料,你也能创造出非常逼真的建筑设计。
首先我们先理解两点:
1.建筑是由人建造的2.建筑是为人建造的。
在这里我主要谈论后者建筑是为人建造的。
3.1建筑元素
通常的建筑元素包括(墙壁,地板,天花板,屋顶,楼梯,门窗)。
(1)墙壁:
首先要清楚是内墙还是外墙。
墙壁(外墙)外墙一定要保护建筑不受外部威胁。
因此,外墙有以下特征:
1,足够坚固,2,防水,3,同时还要能支撑整个建筑。
(内墙)室内的墙壁通常是非常干净光滑的。
有人的工作和生活,打理这墙壁。
内墙的材质不需要坚固或者防水,内墙可以薄一点,也可以不具支撑力。
即便是破损的墙壁,之前也是干净光滑的。
墙壁(细节)最常见的就是连接墙壁和地面的区域,这一区域可以是任何材料,但如果与地面的颜色相同,看起来会更好。
(2)地板:
地板的设计要取决于行走在地板上的物体,以及为什么要走在这样的地板上。
住在这里的人;公共区域要容易清理;车辆一定要坚固(沥青,干硬性混凝土)
(3)天花板:
在创建天花板时首先要考虑这是一个住宅区,商业区还是工业区域?
工业区域,主要包括:
上层地板和屋顶的结构(横梁等),天花板上的设施(通风口、水管和煤气管道、电源线和数据线等等),在工业区域中,这些元素是清晰可见的。
住宅区和商业区的天花板包含同样的设施,但这些设施都被隐藏起来:
有的全部隐藏在吊顶中。
有的只是用装饰进行部分隐藏(商店,餐厅)有的隐藏在塑料或者混凝土中(公寓)
(4)屋顶:
主要的用途就是保护建筑不受天气的影响,基于这一点,屋顶的设计要有以下特点:
防水,坚固,最常见的材料就是瓦片(陶土,混凝土金属)瓦片的朝向一定是从上到下。
(5)楼梯:
楼梯的建造符合以下特性,从与地板同一高度开始,以最后一个台阶结束。
一般来说楼梯的高度都是一样的:
高度要易于攀爬不超过20厘米,台阶的宽度要能够放的下脚(最少宽30厘米),扶手的高度要与手的高度持平(高为90-100厘米)。
有两个重要细节:
台阶的外侧边缘,台阶的末端边缘
(6)门窗:
门窗的形状有很多种,但大小基本都是相似的:
门的宽度要足够让一个人舒适的通过(宽度要超过80厘米),高度也是如此(高度不能低于2.1米),门把手要易于用手握(高度在90-100厘米之间),关于门窗需要注意的:
门框,门把手,门面和门框上的锁,合页等。
3.2建筑材料
建筑材料一般包含(混凝土,金属,木材,塑料,玻璃)在开始制作之前,了解所要用到的材料是很重要的,你选的材料在后期制作中具有决定性的作用:
每种元素的可能形状,元素之间是如何结合在一起的,哪种材料轻,哪种材料重,哪种材料坚固,哪种脆弱,哪种可以作为支撑用途,哪种需要被支撑。
材料=形状+贴图,材料是由他们的形状和贴图决定的,常见的错误就是只关注贴图,好的形状可以让材料有好的质感,不管材料的贴图如何,我们都能通过形状猜出所用材质。
(比如刷过漆的金属仍然会有金属感。
)只要形状出了问题,不管贴图多好,效果都很差。
(金属形状中的木质贴图)
形状分析运用线条,内角和外角,线条的绘制不应是随机的,也要符合逻辑,外部的边缘一般要亮一点,因为:
暴露在外,容易损坏、划伤等等易接受灯光照射。
内部的通常会暗一点,因为:
上面容易出现灰尘,不易清理,灯光一般照不到,而且会有阴影。
硬边和软边。
材质,砖块结构,厚度,大小。
砖块很重,受重力影响。
门和窗框上要加过梁。
使用时间越长,边缘越圆,砖块中的灰泥比砖块更容易受损。
暴力破坏,爆炸超统一方向移动,砖块通常会分离而不是会断裂,冲击点上的砖块会被直接抛向地面,冲击点周围的砖块会旋转,但依然留在墙上。
混凝土是石灰岩,沙子/砾石和水的混合物;它是液态的,需要铸模成我们需要的形状;它可以铸模成任何形状,但厚度不能低于15厘米,以保持其应有的硬度;廉价的模具有模板制作而成,在混凝土中有水平标志;专业的模具由金属制作而成,没有那样的标志。
为了是其更加坚固,在混凝土中添加金属框架,为了美观,住宅和商业区建筑通常会在裸露的混凝土包裹一层材料。
破坏,出现裂缝然后断裂成很多片,断裂片也会断裂成更小的片,比如砾石。
会产生很多的碎石和灰尘。
破坏(加固混凝土的破坏),(带有包裹材料的掉落)
金属都是在工厂中制作出来的,形状尽可能通用,大小便于运输。
根据用途不同,可以由多种大小和形状(支撑横梁,管道,金属板等等)小型金属可以焊接在一起,其他的必须要结合在一起,中空的物体可以弯曲,金属板不能弯曲,只能切断和连接在一起。
较大尺寸的金属成组效果必须具有抵抗力,要添加辅助结构和固定装置。
金属的毁坏,很难被折断,也不易燃烧。
金属通常会出现下列情况,弯曲和与连接点分离。
木材的形状是由树木决定的。
昂贵的物体一般都用大块的木板,采用切割固定在一起。
木头的破坏(断裂和焚烧),断裂后边缘非常尖锐,细节密度很高;焚烧后边缘非常圆润,细节密度很低。
塑料是一种很好的材料。
塑料很轻,可以做成任何形状,颜色和纹理各式各样,只能用来做光面效果。
塑料的破坏,更为脆弱,断裂,弯曲,燃烧,老化和褪色。
玻璃很多类型(透明和不透明,无色或者彩色,光滑或者带有花纹的)。
破碎时会出现很长的直线,时刻记得玻璃要与框架连接在一起。
其他特殊的玻璃的破坏效果(分层玻璃,碎片会连在一起);安全玻璃,破碎时会全部粉碎,伤害小,会从框架上全部剥落,用在公共场合和车辆。
3.3运用建筑逻辑进行视觉表达
视觉表达,在关卡美术中,视觉表达可以讲述主要的情节、角色和发生的事件。
模型中的视觉表达,模型中添加风化或者破坏效果主要用于:
传达出建筑的新旧和建造质量,打破整齐效果。
营造出杂乱感;弯曲一些金属、塑料;断裂一些僵硬的表面;最脆弱的元素最先遭到破坏。
每个表面都有故事,底部的锈迹;土壤和植被(外墙);水渍暴露在外,风吹雨打;靠近墙壁的地方车来车往有很多水平的划伤;
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