周销量270万，号称PS4第一神作的《神秘海域4》是如何设计场景的？
因为PS4的性能不足，所以这款游戏才被动地从60帧降为了30帧。最近大热的顽皮狗新作《神秘海域4：盗贼末路》（下称“神海4”）一经上线，就成为主机玩家讨论的焦点。它的成功不仅在于拿到了综合评价网站 Metacritic 对于新主机游戏最高评分的94分，首周全球狂卖270万的成绩，更是刷新了该系列的销量纪录。这款游戏在场景效果、光影等方面的表现，堪称PS4史上的巅峰。甚至神海4曾经承诺会发行1080P+60帧版本，但最终改为1080P+30帧。即便如此，玩家表示这个级别的画面，30帧也完全足以令人满意。近期，GamesBeat对神海4的首席场景美术Tate Mosesian和场景美术Rogelio Olguin进行了专访，你可以从中了解到为什么PS4上的这款动作冒险游戏可以有如此惊人的环境效果，顽皮狗又是如何创作出这些精美场景的。以下内容为GamesBeat采访实录，经游戏葡萄编译后发布。
《神秘海域4：盗贼末路》是个惊艳的游戏【图片来源：Sony】GamesBeat：这个问题可能有些宽泛，神海4为什么会比其他的主机游戏看上去好那么多？Mosesian：说神海4会比其他的主机游戏看上去好很多，我觉得很多人都不会同意。这个问题比较难回答，不过，如果说神海4是为现代仿真渲染游戏设下标杆的游戏之一，还是比较公正的。我在顽皮狗做了十五年纹理美术（texture artist），我们对顶级游戏画面的渴望与追求已经深入了顽皮狗工作室的DNA，因此每一款新游戏我们都会挑战自己的上限。对于神海4来说，这款游戏如此精美是很多因素共同作用的结果。不过，作为纹理美术，我将专注于讨论如何通过纹理与材质追求最佳的画面效果。当我们启动神海4 PS4版本开发时，我们使用PBR（Physically Based Rendering，基于物理渲染）来架构我们的渲染引擎。更重要的是，顽皮狗总是倾向于手绘，所以我们在神海4中也延续了这样的传统。难点在于既要体现手绘物品的艺术风格，又要符合PBR对色彩的严格要求。纹理和材质是PBR数据流的基本组件，材质的参数必须十分精确才能在光线下达到一个真实而稳定的效果。这意味着我们需要找到一种新的办法来生成大量符合标准的内容来供给PBR数据流，而与此同时，我们还必须保证我们招牌式的、独特的手绘材质。早期我们用Allegorithmic（一种纹理贴图生成软件），同时我们开始着手开发一个纹理/材质工作流，它既要符合PBR的需求，又要能补充我们已建立的方法，还要允许我们发挥创造力和艺术细胞。
游戏中甚至还有非常漂亮的客厅【图片来源：Sony】我一直相信这样一件事，如果你给杰出的美术们足够的自由和能让他们充分发挥的工具，你就可以得到最好的结果，如果某一样工具可以持续产出很棒的结果，久而久之美术们就会被它吸引，这就是我们引进了Substance Designer和Substance Painter的理由。在对接我们的外包数据流时有一点小小的不同，因为我们必须保证几家不同的外包工作室都能产出稳定并可预测的产品。我们采用了一种“黑盒”对接方式，这用到了Substance Designer的一个很棒的特性，他的易变性允许我们调整工作流来同时适应内部和外部的挑战，而且两个数据流之间可以相对无缝对接。Olguin：想最快回答这个问题就要从我们的美术风格切入，神秘海域系列与其他顽皮狗的游戏都有我们强烈的美术风格，我们所努力做的事情不只是创造纹理的原始数据或者游戏里的一个物件那么简单。作为美术和设计我们还有更高的追求，一种无形的崇高感。我们放在游戏世界里的每一样事物、一块石头、一部电话，甚至一个垃圾桶都要有其理由，这是让我们的游戏脱颖而出的核心。我们的游戏是基于故事的，正因为如此我们会尽可能地为场景设计增加深度，让它能够帮助故事陈述，即便这些努力有可能是无用功。一个简单的例子，在序章和内森德雷克在孤儿院时，你可以在周围找到一套少了字母Y的磁性字母表。这个字母表后边隐藏了一个小故事：因为字母Y的附近有着提问的痕迹，所以可以知道一个孤儿院的孩子没有按照修女或教师的要求把字母表的字母归还回原位。这是一个很小的细节，对游戏也没什么影响，但是它增加了这个地方的真实感，还暗示了以前发生的一件事。我认为这就是为什么顽皮狗的游戏会让人觉得更棒，如果你排除其他因素与其他游戏的物品比较，你可以发现顽皮狗的物品细节不会逊色于绝大部分其他游戏。因为我们对讲故事感兴趣，因此在场景设计时我们也希望能让场景的所有部分都能与故事背景和谐相处并与叙事取得平衡。
神海4有着很多不同的场景可以游览【图片来源：索尼】GamesBeat：与系列的前作比，神海4的场景复杂度提升了多少？Mosesian：要怎么描述呢，我觉得至少是更复杂的。例如，说到纹理和材质，PS3上的前作同时在屏幕上显示的材质资源被限制为最高138MB内存，而神秘海域4则限制在1.5GB。这里边包含着更复杂的PBR着色（PBR shader），光照贴图（light maps），环境贴图（environment maps），粒子效果（particles），天空穹（Sky Domes），褶皱贴图（wrinkle maps）等等。显存很快就会被吃光，这要求我们为纹理加载（texture streaming）和材质优化（material optimization）想出更复杂精妙的手段。Olguin：神海4里的场景范围非常夸张。不仅有一些在我们以前游戏出现过的视角，还有很多宏大的场景。总之，复杂度以火箭升空的速度飞涨。举个例子，我们的资源总数比美国末日还多两倍。不过最大的挑战还是来自新技术。在神海4之前我们没有太多的使用多细节层次（LOD）来优化模型面数。而我们对这款游戏几乎在所有地方都用了这个技术，游戏里60%以上的资源都会参与LOD优化，这意味着场景团队必须从建模、碰撞、阴影和着色等所有方面支持这些资源。场景团队需要克服许多障碍，最有技术含量的是我们在E3上展示的那段汽车追逐战的场景（E3 chase sequence），从市场到码头的大量环境风格和可视距离的变化让它成为了至今最庞大的场景。想把这个场景装载进内存，我们需要考虑LOD技术、模块化、流加载、车辆的物理效果、道具的可破坏性等等，这是一个艰巨的挑战。顽皮狗或者其他任何工作室都没有尝试过制作复杂度这么高的一个关卡，而且组成这场追逐战的巨量资源全部都需要制作。这场追逐战的场景制作让我们的一切都得到了立见分晓的检验。要是没有这场用上我们所有核心技术的追逐战，我们很难再找到一个机会测试大家对顽皮狗的神海4应该达到什么样的效果的想法了。
一款游戏看上去怎么可以这么棒？【图片来源：Sony】GamesBeat：当你们在打造场景时，你们都做了些什么样的调研？Mosesian：最初，游戏设计师会以一个原始的“灰盒”或“模块”的形式把一个场景的设计需求给到场景设计团队，设计师会根据游戏不同阶段的玩法来跟美术团队讲述游戏中的玩法需求和一些重要的故事情节。接着艺术总监和概念设计师会提供概念图，里面包含了整个场景的主视觉，以及配色方案。更具体的内容，当一个特殊的系统玩法分镜或游戏剧情需要的时候，详细设计或“paint overs”，就会为绘制提供明确的指导和支持。一旦某个关键信息传达到，美术就会开始收集参考资料，这些资料可以来自各种不同的地方。比如我经常会在网上搜索，寻找那些看上去很像概念设计的地方，这会有助于让我对场景有一个更整体、更全面的感受，或者是本质。我通常会把我的参考资料限定为10~15张图片，这些图片会包含所有我想要的、能够与我的艺术概念相匹配的东西。然后我会把这些图像分解成各个组成它的个体，比如草、土、砾石等等，然后从中收集明确的参考资料。需要重点注意的是，当一个纹理/材料设计师在拿到一张图片资料作为参考时，不能直接从图像表面进行取色，因为通过绘制或者拍摄，这些值都曾被光照改变过。PBR的shader需要真实的本地Albedo（基色，通常被称为漫反射贴图）值作为输入。因此，我们在项目开始时做的一件事是建立了一个表面参考数据库，包含从一片叶子的表面，前、后面，到一块金属表面的一切数据。我们在中性环境光线和偏光镜片的条件下拍摄照片，所以可以尽可能多地消除阴影和高光的影响，接着我们会校正数据库来尽可能准确地获取本地色度和亮度的值。然后我们会通过一个比较广的范围来编译这些值，并创建一个参考图表，以此来帮助美术检查准确度。Olguin：我们会尽早地把参考图像放到我们正在绘制的场景区域里，力求做出我们更想要的外观效果。有时还会有一些概念设计师加入，由Ta来把控我们的目前进度是否符合更高层面的关卡风格。就我自己的情况而言，我做过很多类型的调研，尤其是对于那种基于现实世界某个区域构建出来的场景。在收集资料的过程中，我们找到了很多图片，但最重要的是我找到了很多博客，都谈到了我们正在模仿的一些建筑的设计标准，有了这些信息，我们终于能够发现材料用法方面的不同。之前我们都用过不少传统的屋顶材料比如粘土、陶瓷、木材等等，最后才知道标准的屋顶用料到底是什么。总的来说，我们尝试了所有我们有可能得到信息的方法，包括我们在马达加斯加的场景团队还去了一个巨大的IMAX 3D影院看了一场纪录片。
吉普车可以带玩家去一些更棒的位置【图片来源：顽皮狗】GamesBeat：对比之前的游戏，你们会故意使《神秘海域4》让玩家慢下来，更多地观察场景吗？Mosesian：我们希望玩家在游戏中探索更多，同时我们也会给予更多通关的路径选择、更多机会。但我们并没有想让玩家停下来去观察那些非常微小的细节。那些细节一直都在场景中，但也只是在那里，为整体的美术呈现服务，而所有的美术呈现，又为整个游戏的游戏性和故事剧情服务。PS4 和它的保真度可以让我们呈现出更丰富、更真实的场景细节，所以我认为玩家都是自然停下并沉浸到场景中去的，就好比现实生活中，当你看到一个美丽的日落或迷人的街景，你也会驻足一样。我们在这方面上的设计和思考会非常谨慎，希望玩家可以很单纯地有一个好的游戏体验，并不希望有些设计做得太透明，同时也不希望玩家产生被操纵的感觉。Olguin：在我们的游戏中，“节奏”是一个非常重要的概念，也是我们当初测试的重点。我们确实希望有的区域是玩家能够四处走动并仔细观察的地方，当这种行为变成主线故事中的重要元素时，我们就故意这么做了，而且这也确实成为了我们日常讨论时的一部分。还有的区域，可能玩家非常快就略过了，所以我们原本在场景中设计的很多细节可能根本就没有玩家在意。但我们觉得没有关系，那些没有错过的玩家们其实能从这些细节里感受到我们的努力和心意，这就足够了。GamesBeat：在体验中，我感觉很少看到有重复的资源，从植物到台灯，要创建这么多独特的元素，你们是怎么做到的？Mosesian：正如我前面提到的那样，神海4的整个地域广度要比前作大至少2~3倍，资源数量也至少是前作的2倍，在一些特定的场景上可能还会更多。所以，从某种意义上讲，我们增加了资源数量，让整个游戏在很多地方看上去都跟前作没有重复之处。但是，即便是外包，我们也不可能用完全不重复的资源来构建这个游戏。理性地说，我们并没有那么多的时间来打造这些资源。仔细看看的话，其实你会发现游戏中有相当多的资源复用，但只要用一些比较简单的技巧就可以掩饰这些复用，比如调节光照、阴影以及材质混合。同时为了产出一些比较独特的资源，我们对于一些原型的设计，在保证原本的内存占用和基本劳动量的基础之上，也采用了所谓的实例功能来提升多样化。比如分别在City Market和City Chase的两把雨伞，虽然一个雨伞的模型可能会使用到数次，但这实际上就是两把完全不同的雨伞。一把是非互动型的，也就是说这把雨伞在世界中的位置是固定的；而另一把是互动型的，即意味着它可以被玩家带着满世界跑。对于非互动型的雨伞，我们会使用一个shader，根据它在世界中的位置，从一个包含了16种颜色的表格里挑选一种颜色来绘制。而第二把伞会根据玩家的地理位置而不断发生变化，所使用的颜色会远远超过16种。所以在这种情况下，我们对这个实例本身使用了一个参数，这样的话可以允许我们为每个实例指定具体的RGB值来描述它的颜色。只是这个方法会带来更多的运算量，毕竟要给每个实例都指定一次具体的RGB值。游戏中很多车辆我们都是用这种方式来处理的。
室内场景充满了细节【图片来源：Snoy】Olguin：这跟我上边提到的全部内容都有一定关联。简单地说，其实就是外包，我们把这些独特的项目全部外包了出去，所以在游戏中几乎没有明显的视觉重复。但是植物是由内部的一个2~3人的核心艺术家团队设计的，因为外包很难做好叶子这样的素材，所以我们很早就决定不通过外包来做这部分素材。因为游戏中有超过一半的地方都覆盖了植被，所以我们倾注了很大的心血在上面。GamesBeat：你们会比较偏好做室内场景还是室外场景？Mosesian：我没有偏好。事实上，我比较喜欢两者的结合。虽然这会给资源和内存的管理带来一定的不便，但是我会更喜欢比较多样一点的场景，而且即便是长时间处理相同类型的场景，我也不太容易感到疲劳。Olguin：有的人可能会偏好其中的一种，但我会喜欢一些有组织的室外场景和室内相结合的场景。这样的情况其实在一个项目中并不少见，就像神海4一样，会有多个不同的场景需要你投入进去。不过我会认为这样可以让我持续地在制作一款游戏的过程中，发挥不同的艺术风格。