昨天刷B站视频发现半条命:alyx攻克了一个业界难题

就是游戏中人物动作会发飘的情况,我这里拿了被国内玩家吹爆的美末2动补来举例

半条命的动作来源:BV1uT4y1L7Bw

看了视频我才发现这游戏的人物动作是真的自然,自己玩的时候一心只想杀联合军没注意过他们的行为,脚踏实地,一点没有漂移的感觉,人物的上半身也根据移动方式会做出倾斜之类的动作,胳膊会因为人物左右移动而内收外抬,腿部也完全是拟真的动作

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冲刺时看到手雷回身,回头一瞬间脚连续踏了下,然后用一只脚抵住地面身体前倾防止惯性导致自己摔倒,简直和现实一模一样

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后退时会朝后看,和常规的快速后退动作也有所不同

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我再回头对比下之前美末2录的视频,当时录的时候没有刻意去看人物的动作,所以就简单找了些录像里的动作发出来:向左移动时也出现了奇怪的肢体动作。。仿佛只有下半身在动,而且人物在朝左边移动,他面部和脚步朝向却是右边,而腿部的动作是正常的向前移动时一前一后的动作,就放佛那些有空气墙阻挡的游戏,人物碰到了空气墙时动作依然保持朝前移动,但是根据左右移动键可以朝对应的方向飘

我觉得美末2的动作类似于cod16那种看着视觉冲击力很强,动作很有力道,但并不是真正的写实,虽然在朝写实方面去做,但是依然更偏向游戏性,很多动作的速度和角色的灵活性不是人能做到的

可以看到不管是自己操控的角色,还是僵尸,又或者主角的同伴,快速移动或者变化动作时都有这种飘的感觉,当然这种效果在3a里很常见,所以看到半条命的动作时我真的被惊到了,居然有游戏能做到这种自然的程度

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我的滑板鞋

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对于这个问题贴吧有个专业的解答是这样:

ID:眼镜控怒起

可以看Paul Thuriot关于这方面技术的部分介绍,V社自己开发了一种肌肉模拟(Muscle Deformation)技术,不再用旧的蒙皮default skinning,模型的肌肉纹理有独立的运作逻辑,骨骼也有自己独立的运作逻辑,不会出现骨头跟肌肉同步矢量运动的情况。

另外能做出这种效果,还因为V社开发了一种布料模拟系统(Cloth Simulation),除了游戏里的地毯外,角色身上的衣物都有独立的物理逻辑,不再是单纯贴图或无物理逻辑的建模,通过以上两者技术,就实现了肌肉包骨骼,衣服包肌肉三层逻辑判定,而不是过去的那种三位一体。

美末2的技术是通过固定骨骼蒙皮再生成关节,通过部分机器学习与AI的计算,自动根据设定好的数值得出结果,这是3年前hans godard离开时就主导研发的做法,后来看顽皮狗可能因为性能或其他原因,在这方面进步没有那么明显。

两者都用了把很多模拟扔给了AI计算,区别是顽皮狗的做法是在原本的蒙皮、关节和骨骼上设置了一些参数,然后AI根据这个参数计算,变形是根据模型本身,更像是用会自动模拟出效果的橡皮泥。
V社是独立建立了一套系统,根据生物学单独做每条肌肉,肌肉模拟参数合理的就可以模拟,是有AI计算的,而V社的IK用的应该是迭代法,V社新的物理引擎迭代次数也是最多的(其他的物理引擎理论也可以达到游戏内的效果,但参数高了估计优化就炸了,V社的物理引擎是目前为止市面上吃多核效率最高的,基本榨干了性能)
V社的Christine Phelan负责做很多动画,你可以去看她的官网上,能看到很多V社压根没官方通告的技术与花絮。

其实最重点的是布料模拟,这个市面上现在顶尖的大公司,在技术试验里是可以做到的,但实装到游戏里就不行了,或者说达不到预期的效果,美末2我要是没记错,好像脱衣服都在预设好的动画里,不是程序动画,也就是说交给程序做还是现阶段不行,过场动画里性能估计就全吃了。

顽皮狗的肌肉与衣物,主要是靠BlendShape来模拟,好处是可以切割拼接形成视觉效果,并且吃机能低,坏处是做不到迭代法那种效果,迭代法对优化技术以及引擎的兼容能力要求很高,如果碰撞多的话,硬件就爆炸了,市面上大多数游戏不做多核CPU优化,都习惯单线程,以后AI和物理检测上来,必须做多核了

放一点动图:

这个是阉割版的内容,实际上限到哪我们目前还不清楚,但只要你硬件性能足,现在就可以拿出来跑,V社在ALYX里基本砍掉了所有可能导致游戏不顺畅、掉帧或者或许好玩但不符合他们对游戏设计初衷的东西。
如果布料和模型的碰撞检测再细致一些,基本就不会有穿模了,现在的碰撞算法已经非常好,并且迭代次数也极高,还能在主流配置下运作(不过实际上ALYX里有较高碰撞检测密度的布料,在锤子里设置执行时,还是会卡的,但我不知道视频作者的配置)

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这是Christine Phelan用Paul Thuriot的肌肉模拟工具做的效果,你可以看到有非常明显的肌肉纹理自然摆动,并且不是动画,但最终这个版本被废除了,原因未明(可能跟太吃资源有关,同场景下多NPC时,这些NPC的行为与细节都被省去)

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这里每个植被都有独立的碰撞检测,虚幻4的植被互动,我没记错是绑定两个粒子,然后你移动过去时,固定在地面的粒子和另一端的粒子,会呈现一种浮动的感觉来实现视觉互动效果,不知道这么解释对不对。

这里起源2的测试用的是碰撞不完整的内容,植被和球体碰撞都不细,你可以看到穿模问题,而且不止是植被穿模,布料也会遇到球体穿模(部分模型没碰撞),但玩家的虚拟身躯是有碰撞的。
同时植被停下的时候,你可以看到明显的惯性和停顿,这些都不是预设好的,而是实时根据物理结算出来的效果

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修改于 2023-04-10 03:46

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