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1.1 开发相关的基础概念

本书为了便于理解,前两章讲解了较多的基础知识,主要是为了确保不同水准的读者可以流畅地阅读后续章节。同时,因为本书的重点在于游戏开发流程,所以省略了大量的技术实现细节及公式,转而以实际应用的角度解读各类原理和对应方案可能存在的问题。初学者可以以此为索引自行在B站等网站搜索并扩展对应内容的技术实现细节及公式。

1.1.1 游戏分类

多年来,家长们一直视游戏为洪水猛兽,闻之色变。实际上,适度玩游戏不仅有助于提高人的认知能力、反应能力、专注力等,还可以使人学会更高效的沟通协作技能。游戏是年轻人的天性,对年轻人有着天然且纯粹的吸引力,这使得人们在成长过程中不断探索着新的游戏类型,从玩具到卡牌,再到各类电子游戏。对于即将或已经成为游戏开发者的玩家来说,了解游戏的分类是必不可少的第一步。

目前,市场上的游戏一般按照以下几个角度进行划分。

1.以载体划分

主机游戏: 指需要外接显示器或电视,并且有专用的游戏手柄进行交互的游戏,受到众多游戏爱好者的青睐。比较有名的主机游戏平台有索尼的PlayStation系列、微软的Xbox系列等。

掌机游戏: 指便携的,安装在小型电子设备上的游戏。人们可以随时随地进行游戏,不受其他设备的限制。现在的手机都具有游戏的功能,这使得手机游戏与掌机游戏的界限模糊化。任天堂的Switch、早期的Game Boy Advance(GBA)都是比较有名的掌机游戏平台。此处重点提一下任天堂的Switch,由于它在设计上提供了丰富的扩展组件,可以插入主机底座,从而与电视连接作为主机使用,这使得它既是掌机游戏平台又是主机游戏平台。

街机游戏: 指街边或商场中开设的游戏厅中用于营业的游戏机上的游戏。这些游戏机往往具有一体化的机身、不可拆卸的键盘结构。其中的《拳皇》《三国演义》等游戏更是无数人的童年回忆。

PC游戏: 指在计算机上运行且具有娱乐功能的游戏。其基于计算机系统,具有鼠标、键盘,这使其操作与其他游戏平台的游戏截然不同,并且对很多其他游戏平台具有较好的兼容性。

手机游戏: 手机最早是通信工具,随着科学技术的发展,手机的计算能力不断提高,这使得手机可以支持更多、更复杂的功能。手机游戏应运而生,如《俄罗斯方块》《贪吃蛇》等。特别是在智能手机出现之后,手机的功能逐渐向计算机看齐,手机游戏的复杂度呈指数上升,但是由于其主要操作方式是触控,因此它的操作风格与PC游戏截然不同。

2.以人数划分

以人数作为划分依据,可以简单地将游戏分为 单人游戏和多人游戏 ,又称单机游戏和多人联网游戏。早期的3A游戏多为买断制的单机游戏,而《魔兽世界》类的游戏则为多人联网游戏。当然,《魔兽争霸》《红色警戒》等局域网类型的游戏也可以定义为多人联网游戏。因为局域网游戏可以轻易地扩展为互联网游戏。

3.以系统划分

以游戏中的系统作为划分依据,则有角色扮演、动作游戏、生活模拟等众多游戏类型,下面介绍九种比较常见的游戏类型。

角色扮演: 即玩家扮演一个或者多个游戏角色,并且会随着剧情的发展、游戏的深入而成长。角色扮演分为日式与欧美两大风格。 日式风格着重于游戏的剧情发展 ,比如十分经典的《勇者斗恶龙》。 欧美风格更注重展示游戏的世界观 ,比如《魔兽世界》《辐射》系列,剧情上更偏向于向玩家介绍游戏的世界观。角色扮演之下又分了不同的细类,本书不再详细展开。

动作游戏: 它强调玩家的反应能力和手眼的配合,如《拳皇》《街霸》等。动作游戏往往会给玩家带来比较强烈的刺激感,尤其考验玩家的反应速度。开发者需要思考如何设置合理的难度,优化动作细节,以提高玩家体验,扩展游戏覆盖人群。

生活模拟: 主打模拟现实世界存在或者曾经存在的环境或事件,如模拟一个人的生活、模拟农场等,比较经典的有《模拟人生》《冰汽时代》。国内对生活模拟类游戏的缩写为SLG,该类游戏有着节奏快、反馈弱的特征。如何满足玩家的成就感,是一个需要开发者仔细思考的问题。值得一提的是,大多数人会默认《率土之滨》这样的历史战争游戏为SLG,却很少有人会想到《模拟人生》也是SLG。

战争策略: 又称战略游戏,可分为即时战略游戏、回合策略游戏等。大名鼎鼎的《魔兽争霸3》《全面战争》系列等是此类游戏。战争策略游戏中玩家的每一次决策都将影响游戏的最终走向,但是为了避免出现过于死板的发展路线,开发者往往会在系统中增加大量的随机性元素,来提升游戏的变数。

射击游戏: 射击游戏的一大特点就是并不“单纯”。这里将射击游戏分为第一人称射击游戏、第三人称射击游戏、飞机射击游戏、坦克射击游戏等,如《使命召唤》《无主之地》《反恐精英》等就是很典型的射击游戏。那么该如何评判一个游戏是否是射击游戏呢?可以通过游戏中射击瞄准的重要程度来判断,重要程度不高,不影响游戏结果的往往不被认为是射击游戏。

休闲益智: 休闲游戏与益智游戏在各类游戏分类中经常合并在一起,益智游戏所占成分更多。日常生活中常见的《斗地主》《连连看》《消消乐》都是休闲益智类游戏。它自带的休闲属性使玩家无所顾虑,可以随时关闭游戏。这类游戏往往具有简单、轻量的特点。

竞速游戏: 主要是赛车类游戏,飞机、船只类游戏较少,如《极品飞车》《地平线》《跑跑卡丁车》《GT赛车》等。这类游戏通过模拟极高的飙车速度为玩家带来强烈的刺激及快感。在这类游戏的开发过程中,开发者往往需要重点关注资源的优化与加载。

音乐游戏: 这类游戏的最大特点是让玩家跟随音乐节奏做出相应动作,可以是按键盘、跳舞、敲打等。比较有名的音乐游戏有《太鼓达人》《节奏大师》,以及曾经引领“葬爱家族”传说的《劲舞团》。在开发此类游戏时,开发者可以将大量的资源向角色和特效倾斜。

MOBA游戏: 指的是多人在线战斗竞技场(Multiplayer Online Battle Arena)游戏,著名的MOBA游戏有《Dota》《英雄联盟》《风暴英雄》等。MOBA游戏的核心玩法是将玩家分为两队进行对抗竞技,直至摧毁对方阵地核心建筑。

4.以元素划分

通过前面的分类介绍,部分读者应该已经发现了一些问题。是的,随着硬件的发展,游戏的设计越来越复杂,单一的分类已经无法覆盖众多游戏的特性,我们也不能一味地增加游戏类型的定义。以《艾尔登法环》为例,它不仅是一个角色扮演游戏,还是一个动作游戏,加上宏大的开放世界游戏设计(世界场景规模大且自由度高),我们不能再简单地说它是一个普通的角色扮演游戏了。因此为了更加精准地分类,就出现了以游戏中的核心元素或特色来对游戏进行划分的方式,即将系统分类及游戏特性作为元素(如开放世界、末日求生、互动电影等)进行划分。上面提到的《艾尔登法环》便可以用第三人称、动作游戏、角色扮演、开放世界、魂类游戏来定义,如此我们便可以得到一个比较精准的游戏类型定义。大世界(世界场景规模超大类型的游戏)、开放世界作为今后游戏开发大体量化的一大变化趋势,以它们为元素划分游戏类型更加符合未来游戏发展的整体进程。

1.1.2 游戏开发岗位分类

游戏开发过程涉及项目开发和项目运营两大部分,项目运营部分不在本书讨论范围之内,因为国内各公司的团队架构和职能范围多有不同,较为复杂,故不进行讨论。这里主要列举一些常见的游戏开发岗位。下面笔者将从项目开发角度对游戏开发过程中涉及的一些岗位进行粗略的讲解。

原画主要分为场景原画和角色原画,原画设计岗位的主要职责是进行游戏概念设计,为3D场景及角色岗位的同事提供效果指引;负责将策划人员提供的抽象想法具象为肉眼可见的游戏角色场景效果,有时也会根据其他岗位需要绘制一些实现指引。游戏美宣也可以被定义为原画设计岗位的职责范围,有的公司还会存在单独的游戏美宣岗位。

角色设计即2D、3D角色制作。对于2D角色制作来说,由于国内许多2D项目规模较小,可能存在2D角色设计和制作由原画设计岗位兼职的情况。而对于3D角色制作来说,是指通过3D建模软件将原画设计岗位提供的角色原画制作成3D立体角色。同样地,3D角色制作还需要对角色原画的不合理及有瑕疵的部分进行优化与校正,以实现更加完美的3D效果。

动作设计岗位。对于3D游戏而言,动作设计岗位的主要职责是将建模岗位制作完成的3D角色进行绑定并制成动画。对于2D游戏而言,动作设计岗位的主要职责是基于序列帧或Spine来实现2D动作。在动作制作领域,不仅包含角色表情,还包含很多需要摆动的可动物件。影视行业中通常将角色绑定及动作制作分为两个岗位,但是在游戏行业中它们都属于动作设计岗位,产生此差异的原因出在3ds Max与Maya上,后续会进行详细解释。

场景设计通常是指3D场景设计,该岗位的主要职责是将原画设计岗位提供的场景原画复现为3D场景,负责游戏中地形相关3D资产的实际产出。同时,该岗位还需要对原画的不合理部分进行纠正。这其中涉及两大环节,第一个是场景模型制作,第二个是场景地形编辑。部分公司为了更加高效地产出3D资产,会强行将这两大环节细分为两个岗位,即场景模型岗位和地形编辑(地编)岗位。对于2D场景制作来说,因为其主要以平面为主,所以2D的基础资源制作也可以由场景原画替代,但是同样需要2D场景编辑对场景进行编辑。

特效即特效设计,该岗位的主要职责是制作满足策划岗位“五花八门”的特殊效果需求的特效,丰富整体画面,提升玩家的游戏体验。由于大部分特效需要在3D引擎中实现,因此相比前面讲的几个岗位,该岗位是一个更需要高引擎熟练度的岗位,引擎熟练度不足将会影响正常工作的开展。

UI即用户界面(User Interface),UI设计通常包括交互设计、视觉设计、体验设计几个部分。与UI相关的岗位有三个:游戏交互设计师、游戏视觉设计师、用户体验设计师。该类型的岗位的主要职责一是满足策划岗位的功能性要求,二是提供良好的交互体验,三是提供良好的交互画面。有的时候,受项目成本所限,UI的这些岗位可能由同一个人担当。由于UI岗位具有相对独立性,因此它与其他岗位的交集较少,没有如动作、特效之类的所谓的“上游”环节,这在一定程度上也是UI岗位的优势。

客户端也就是我们常说的逻辑程序或前台程序。在游戏行业中,客户端岗位的地位十分稳定,它的主要职责是根据策划岗位提出的功能实现逻辑需求。有时为了提高工作效率,该岗位会开发相关工具,以省时省力。

国内的大部分公司将图形引擎岗位归入了客户端岗位。图形引擎岗位实际上包括图形程序与引擎开发两个岗位,工作中这两个岗位的差异十分小,因此笔者在本书中将它们放在了一起。

服务器岗位即后台程序岗位,又称为服务器开发岗位,它的主要职责是负责后台游戏逻辑及数据的开发和管理。游戏中常见的账号信息和常见的防作弊逻辑都是放到服务器上进行处理的。

测试岗位主要包含两大类型,一类是测试开发岗位,负责测试相关的工具、平台、流程开发。另一类是功能测试岗位,主要负责游戏功能正确性测试和反馈,不负责任何代码相关的开发工作。

策划就是常说的游戏策划。该岗位的主要职责是进行世界观设计、游戏玩法设计、游戏的各类设定开发,该岗位经常会在程序开发的工具系统上进行配表或者配节点图。策划岗位也细分了很多岗位,如剧情策划、关卡策划、数值策划等。策划岗位时不时地还要成为玩家口中的“背锅侠”。因为本书以游戏场景开发流程的内容为主,会涉及一定量的关卡策划的工作内容。

技术美术常称为TA,是国内近几年产生的新兴岗位。对于这个岗位,大多数人把它“敷衍地”称为技术岗位与美术岗位沟通的桥梁,在笔者看来这种说法过于片面了。该岗位的主要职责是解决项目开发流程中遇到的各种问题,根据问题的不同,又会衍生出不同的技术美术方向,如为了解决大世界开发的工作量问题,产生了程序化内容生成(PCG)方向的TA。

制作人在国内公司中基本上是上述所有岗位的管理者,是整个项目的统筹者,在项目中有着绝对权威,代表着整个项目团队。制作人的主要职责是确保项目按时间、按成本、按预期实现,并最大化地提高项目品质,保持团队士气。

当然还有美术总监、主美(首席游戏图形设计师)、技术总监、主程(主程序人员)、主策(主策划人员)等,他们负责统筹美术、策划、程序三大岗位。各个公司中管理岗位负责的内容及情况都有所不同,这里不做进一步展开。

下面是笔者总结的美术、策划、程序三大岗位的核心作用。

随着游戏行业及硬件设备的发展,玩家对美术效果的要求也水涨船高。在这个看“脸”的时代,项目上线时的人气除了受宣发水准的影响,最直接的决定性因素就是美术效果,进入游戏的人数越多,留存的玩家也就越多。从玩家付费的角度分析,如果美术效果不好,将无法吸引玩家消费,从而导致项目整体盈利受到影响。因此,美术岗位十分重要。

策划是项目立项前最重要且唯一的常规岗位,可以理解为策划岗位的好坏直接决定了项目的成败。

程序是项目能否从设想变为现实的关键,程序质量在很大程度上影响玩家的最终游戏体验。大多数程序工作的成果并不直接支持视觉化,即使有问题通常也难以发现,问题也容易被开发者忽略。不少项目刚上线时就会因为存在严重的Bug导致重大事故,甚至直接导致项目“死亡”。因此,程序岗位是举足轻重的。

如果说策划岗位负责的是一栋建筑物的建筑设计图,那么程序岗位负责构建这栋建筑物的基础和框架,美术岗位负责的则是这栋建筑物的装修和牌匾。

1.1.3 基础名词解释

前面介绍了游戏分类、游戏开发岗位分类,接下来的内容会涉及更多专业知识。为了让读者流畅地阅读,这里特意添加了“基础名词解释”一节。

UV(美术相关):完整的3D模型由模型和贴图组成,而让模型和贴图衔接起来的操作称为UV映射。

2U(美术相关):模型中可以存放多套UV数据,2U通常直接表示模型中存储的第二套UV数据。

RGB(美术相关):大多数计算机使用RGB来表示像素,RGB表示红、绿、蓝三个通道的颜色混合,计算机屏幕上的所有颜色都由这三种颜色按照不同的比例混合而成。屏幕上的任何一种颜色都可以由一组RGB值记录和表达。

HSV(美术相关):HSV即色相(Hue)、饱和度(Saturation)、明度(Value),HSV是一种RGB色彩模式中的点在圆柱坐标系中的表示法。这种表示法试图做到比基于笛卡尔坐标系的几何结构RGB更加直观。

sRGB(技术相关):色域的一种,色域又可称为色彩空间。sRGB开发于1997年,是如今家用设备使用的主要色彩表示法。

ACES(技术相关):Academy Color Encoding System(学院色彩编码系统)的简称,是电影行业中为了使特效、CG更好地符合显示规范而制定的一套标准,现在广泛应用于游戏开发过程中,是Tone Mapping的一种算法。

Tone Mapping:色调映射,是将游戏画面的颜色范围从高动态范围压缩回可以在计算机屏幕中显示的低动态范围的过程。

GI(技术相关):Global Illumination(全局光照),是同时考虑场景中来自光源的直接光照与经过场景中其他物体反射后的间接光照的一种渲染技术,包含大气等的光线散射、折射、反射。

G-Buffer(技术相关):Geometry Buffer(几何缓冲区)。在本书中,G-Buffer指的是包含颜色、法线、世界空间坐标的纹理信息缓冲区。

带宽(技术相关):资源的输入、输出的传输速度。

GDC(技术相关):Game Developers Conference(游戏开发者大会)是世界上规模最大的游戏开发者年度专业性质会议,是为游戏开发者提供技术交流、获取灵感、交友联谊的平台。

PCG(技术相关):Procedural Content Generation(程序化内容生成),游戏开发中常使用PCG相关技术生成大世界、模型、贴图等游戏资产。常见的Houdini、Substance Designer都是常用的PCG软件。

Shader(技术相关):着色器,它是一种计算机程序,用于GPU中,进行像素的着色效果计算。

SVN、Git(开发环境相关):它们是目前国内项目开发中常见的两个项目版本管理工具,方便所有项目成员同步工作内容。

PBR(流程相关):Physically Based Rendering(基于物理的渲染),自从迪士尼在SIGGRAPH 2012会议上提出了著名的“迪士尼原则的BRDF(Disney Principled BRDF)”,PBR目前已经被电影和游戏行业广泛使用。PBR包含了一整套的完整工作流程。

Max(美术相关):3ds Max(原名:3D Studio Max),是一种全功能的三维计算机图形软件。在游戏行业中,3ds Max主要用于制作模型、动画。

AO(技术相关):Ambient Occlusion(环境光遮蔽),是计算机图形学中的一种着色和渲染技术,用来计算场景中每一点是如何接受环境光的。

HDR(技术相关):High Dynamic Range(高动态范围),动态范围是指该游戏场景或画面中的最亮区域和最暗区域之间的亮度范围。正常的图片一般为LDR(Low Dynamic Range)图片,如PNG、JPG等,色彩空间范围的值限制到了0~1。而采用了HDR技术的图片可以显示更宽广的色彩空间范围。

HDRI(技术相关):High Dynamic Range Image(高动态范围成像),是指记录采用了HDR技术的图像数据文件。

Unreal Engine(技术相关):Unreal Engine(虚幻引擎)是一款由Epic Games开发的开源游戏引擎,是现在国内用于游戏开发的主流商业引擎之一。

Mesh(美术相关):网格,基于网格的网格模型是3D数字建模处理的重要概念。在引擎与DCC软件中,Mesh指的是生产出的网格体,由三角面组成。 yFGvo3shLAoKBQSLi6JIaizXbA7bEkMyjgN4io4ydUdoPFf2iLeVHdt0HDhqHQ2F

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