开发者分享-《旺达与巨像》《最后的守护者》巨物演出技术!

专稿,未经授权不得转载!

报道/游戏开发中,敌大我小的演出形式最容易让玩家感受到战力差距、压迫力与紧张感。早年2D游戏中,《最终幻想》、《吞食天地》等作品就熟练运用了这些技巧。

如今,不只BOSS,NPC、敌人越来越多的角色都变得巨大,制作巨型角色的需求正在不断增长。不论是《黑暗之魂》、《血源诅咒》这类动作游戏,还是《旺达与巨像》、《最后的守护者》这样的解谜游戏,都能看见巨物的身影。

gen Design的CTO、《旺达与巨像》与《最后的守护者》的游戏策划组长、动画导演田中政伸在CEDEC 2021上带来了演讲,题为“打造充满真实感的角色~从制作巨像、大鹫身上所得的巨型角色动画制作5大法则”。田中以这两款作品为例,讲述了制作巨型角色动画时应注意的要点。


以下是翻译的完整内容。

首先,田中介绍了游戏动画的3大特征,分别为“交互性”、“全角度性”以及“即时处理性”。本演讲就“交互性”展开,作了重点的讨论。所谓交互性,不光指玩家与角色之间的交互,还包括来自场景、环境、敌人与角色的互动。

例如,角色在移动中收到伤害时,角色受伤的动画演出必须是有交互感、即时的,并且在各个角度上都不会穿帮。巨型角色的身形塞满了大半个屏幕,如果在动画演出上出现问题,不协调感就会更为明显。随着动捕技术的普及,游戏角色的动作越来越逼真,玩家对于模型动作也越来越挑剔,就更不容失误。

田中还提到,游戏中的模型动画会影响到游戏的平衡性。尤其在gen Design团队中,角色的移动速度、跳跃距离并不是由程序员、策划来决定的,而是主要由动画制作负责。

比如说,如果要把某一关的移动时长收束到5分钟以内,从角色移动的步幅来判断,这一关的场景大小就已经限制死了。这种限制就是游戏动画与一般CG不同之处,田中认为,这种限制也带来了不一样的乐趣。

一言以蔽之,游戏动画是塑造游戏世界观的重要元素之一。无论场景与角色建模多么逼真,如果动画露了破绽,所有一切都会付之东流。如果动画做得不到位,就会产生各种各样的问题。例如,有些体重大的角色动作过于轻快、跳跃能力太强等等,这些动画产生的不协调感非常明显,一眼便知。为了避免这些问题产生,必须学习正确的物理与生物学知识。

田中将动画制作分为三级,分别是“物理”、“生物学构造”与“演出”。其中,物理是一切的基础。虽然动画表现往往会无视一些物理法则,效果十分夸张,但了解物理知识是制作出夸张而自然的动画之前提。

1.质量是衡量惯性的标尺

田中说,在动画制作的物理知识方面,首先要将“质量”与“重量”这两个概念分开。质量是量度物体平动惯性大小的物理量。比如,质量大的卡车不能猛然加速或者急刹车,但质量小的遥控汽车可以做到。

左:大质量物体的运动曲线 右:小质量物体的运动曲线。

如果把物体的运动轨迹连成线,就可以发现,由于质量大的物体不能立刻改变运动状态,所以运动曲线比较平稳。反之,小质量物体的运动曲线就比较纷乱。运动曲线是制作巨型角色动画时一个很重要的参考指标。

平滑的运动曲线表明,动画体现出了巨型角色质量很大的感觉。

从运动曲线倒推,纷乱的曲线表明物体质量小,平稳的曲线则表明物体质量大。

以《最后的守护者》第一步PV为例,团队刻意制作了质量感对比明显的场景——画面中的小鸟即飞即停,而大鹫即使立刻停住脚步,也会因惯性往前移动一段距离。

2.重力是恒定值,与质量无关

需要注意的是,通常,人们会认为巨型角色的动作比正常角色缓慢。于是,有些开发者会按照正常角色的步态、行动制作巨型角色的动作,然后将动画速度调慢,与巨型角色匹配,制造一种巨物行动的感觉。然而,这是违背物理逻辑的。

伽利略的铁球实验,同一高度,不同质量的物体作自由落体,下坠到地面耗费的时间相同。

如果通过慢速播放的方式进行动画制作,就会导致重力加速度,即自由下落的加速度也变慢,那么巨物坠地耗费的时间更长。而重力与质量无关,相同条件下,所有物体坠地的速度理应是一样的。

重力这一特性,需要活用在跳跃、走路速度、摆臂速度等各种各样的情况下。比如,角色要坐到椅子上,坐下速度就不能超过重力加速度。动画制作必须掌握重力加速度的感觉。

上图为角色慢跑动画中,角色蹬地、腰间浮动的动作。角色腰间的运动曲线,与重力加速度的抛物线基本一致。如果要将这个动作变为疾跑,如果仅仅是加速这个动画,会导致腰间浮动速度变快,进而让动画的重力加速度也变快。从物理的角度出发,需要放缓角色上下晃动的程度。

在工作中,田中也曾因捕捉重力加速度的感觉而焦头烂额。他找到了几个确认重力加速度的方法。

1.添加一串以正常重力加速度落下的粒子作为参照。

2.添加人类大小的模型作为参照。

3.从人类视角向上望。

同样以铁球实验中的两球为例,木球弹起,而铁球微微陷入地面。

同时,在物体回弹、相撞时,还需要考虑到物体的重量,重量是质量与重力加速度的乘积。

在制作巨人模型时,田中会选择类似大小的生物来推断它大致的体重。演讲中展示的《旺达与巨像》中的巨人模型身高为27米,若以同样大小的恐龙作为对比,体重应在40吨左右。田中补充说,这种参照只是一种辅助,并不需要严格遵照,或是确保多么正确。

人的腿大概占体重的15%,因此,巨人的脚大概有6吨重,相当于六部汽车。这也意味着,巨人抬腿就会给地面带来冲击感。为了养成这种感觉,田中在开发过程中常去上野国立科学博物馆。而在《最后的守护者》中,大鹫是以猫为原型的动物,于是田中想象着大型老虎的样子,进一步放大其体型,制作了大鹫的动画。

身高增长3倍,体重将增长27倍,而骨头、肌肉的强度只增长9倍。

团队将巨人步行动画中牵动到的肌肉与骨骼增加,制作“牵一发而动全身”的步态,强化其巨人的感觉。

而在力量方面,动画制作需要考虑到骨头与肌肉的强度,质量和体积成正比,而骨头、肌肉强度与其横截面积成正比,横截面越大,要支撑身体,移动就越困难。

3.任何动物都会采用最节能、高效的运动方式

如前文所述,动画制作中,对肌肉的了解是不可或缺的。但在这之前,更重要的是了解动物运动时“节能高效”的基本概念。举例来说,我们伸手拿东西时,身体会自然地选择最轻松的运动轨迹,提供最合适的加、减速度。当头部运动时,因为头比手臂更重,加减速度就会更平缓。不止是人,任何飞禽走兽、花鸟鱼虫都会无意识地调节身体各个部位的运动。

这种讲究能效的运动方式还与重力数值交缠在一起,无法清晰地计算出来。因此,动画制作必须掌握动物们的运动方式,才能将其表现出来。田中经常观察动物行走的样子,想象它们加速、减速时腿脚动作的变化。他发现,没有其他动作比现实中动物采用的动作更合理。借这样的练习,能有效锻炼掌握动物运动轨迹的能力。

在把握能效动作的基础上,结合前文提到的运动曲线变化,就能理解肌肉的作用。如果曲线变化纷乱,这说明肌肉利用率很高,反之,则会显得动作乏力。田中补充道,虽然动画制作中有“留白”这一手法,可以使动画看上去柔和,但太过依赖这种技巧,就会让动画看起来软弱无力。因此,这方面知识是必要的。

4.动画也讲分辨率

田中接着讲到,如同静止画讲求分辨率一样,动画中也将分辨率。所谓动画的分辨率,即是动作中传递信息的多寡、动画的密度。需要注意的是,田中所指的并不是指帧数的高低。

左:把慢镜头视频还原到1倍速,再拉长的视频。 右:慢镜头1/8倍速下的视频。

他举例说,如果射击水气球或者玻璃杯,在它们破裂的瞬间,慢镜头视频,可以将气球、玻璃杯破裂,水球、水花的形变、飞溅一一展示出来,但如果将慢镜头视频还原到1倍速,再拉长到原有时长,每帧表达的信息就大为模糊了。这就是动画的分辨率。

左:突然结束摆动 右:渐渐结束摆动

因此,如果只是延长动画的长度,是不能保证其分辨率的,需要通过增加角色身体的摆动、撞击等动作,提升动画分辨率。另外,在某些关键帧中,信息量如果难以在短时间内完整呈现,延长关键帧时间,展现信息,反而能够而玩家感觉更真实。

田中说,在制作身体摆动的动画时,到了摆动渐止的阶段,应慢慢降低角色摆动幅度直至停止,不然会产生很强的不协调感。

5.如何实装动画

通过上述4点, 田中讲述了提升举行角色动画质量的方法。最后,他以gen Design为中心,讲述了在游戏中实装动画的要点。

如他在演讲开始时所说,普通人角色的动画即使存在问题,也未必会暴露。但巨型角色的动画若有问题,则无所遁形,并且非常影响体验。

左上:基础动画(步行状态) 左下:附加动画(受伤状态)

巨型角色很难立刻改变动作和姿势,但是,角色必须要能够随时变化动作,游戏中角色受伤的情况也有可能时刻发生。gen Design采用了附加动画的解决办法。所谓附加动画,是一种将两个动画的关节位置、旋转变化量累加在一起的技术。不过,如果附加上过于华丽的动画,可能会产生地板穿透等穿模问题,因此不能应用于大幅度的修改。

观察上图中《最后的守护者》里大鹫的脚,会发现大鹫的脚下与地面没有贴合。团队发现,动画中它接触地面的脚在动,而受伤状态下,本来不动的脚动了起来。这些问题在一般角色身上不会被发现,但在巨型角色身上则特别明显,必须要修复。因此,在《最后的守护者》中,团队对大鹫的脚做了IK处理,在此基础上,固定其与地面接触的脚,使其不会移动。

田中最后说,开发中,还有许多各种各样的情况需要应对,为了更好地开发游戏,动画制作在充分理解如何实装动画的基础上,也需要多多向程序员们靠近。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。