什么是米哈游模型?
在电子游戏的开发语境中,“米哈游模型”通常指的是米哈游公司在其出品的各类高品质游戏中所使用的三维(3D)数字资产,包括但不限于:
- 角色模型: 玩家操作的主角、非玩家角色(NPC)、敌人等拥有独特外观和骨骼结构的人物或生物。
- 场景模型: 构成游戏世界的建筑、地形、植被、家具、装饰物等环境元素。
- 道具模型: 角色使用的武器、收集的物品、可互动的机关等小型对象。
这些模型是游戏视觉呈现的核心,它们不仅仅是简单的几何形状集合,而是包含了决定其外观、质感、动态表现等多种信息的复杂数字文件。一个完整的米哈游模型通常由以下几个关键部分构成:
- 几何体(Geometry): 由顶点、边和面(通常是三角形或四边形)构成的三维网格,定义了模型的形状。
- 纹理贴图(Textures): 附加到几何体表面的二维图像,提供了颜色、细节、粗糙度、金属度、法线(normals,用于模拟表面凹凸)等视觉信息。
- 材质(Materials): 定义了模型表面如何与光线互动,结合纹理贴图、着色器(shaders)参数等,决定了模型的最终视觉效果,如何反光、透光、产生阴影等。
- 骨骼与蒙皮(Rigging & Skinning): 对于角色或需要变形的模型,会创建一套虚拟的骨骼结构(Rig),并将几何体(Mesh)绑定到骨骼上(Skinning),以便通过控制骨骼来进行动画表演。
- 其他数据: 可能还包含碰撞体积(Collision Mesh)、LOD(Level of Detail)层级、特殊效果的粒子发射点等辅助数据。
这些模型在哪里被使用?
米哈游模型广泛应用于其游戏产品的各个环节和载体:
- 游戏主世界和关卡: 这是模型最核心的应用场景,玩家在其中探索、战斗、与环境互动。所有的角色、敌人、场景建筑、花草树木、地面、天空盒等都是由相应的模型构建而成。
- 剧情过场动画(Cutscenes): 为了呈现重要的故事情节,游戏会播放预渲染或实时演算的过场动画。这些动画中的角色通常使用更高精度或经过特别处理的模型,以展现更丰富的表情和动作细节。
- 用户界面(UI)和菜单: 角色选择界面、装备详情、图鉴展示等通常会加载并显示角色的模型,有时还有武器或道具模型。
- 宣传材料: 游戏预告片、宣传海报、官方插画、周边商品设计等往往会基于游戏内的三维模型进行渲染、摆姿或作为基础进行二次创作。高质量的模型是打造吸引人宣传视觉的基础。
模型的具体应用地点和方式取决于其类型和设计用途。例如,一个高精度的主要角色模型会频繁地出现在玩家视野中,而一个远景的低多边形(low-poly)树木模型则只会在远处用于构建环境,以优化性能。
米哈游模型是如何创建的?
米哈游模型从概念图到最终游戏资产,需要经过一个复杂且精细化的数字艺术生产流程:
概念设计与高模制作
一切始于概念艺术家绘制的角色设定图、场景草图或道具设计图。三维模型师基于这些二维设计稿,使用专业的3D建模软件(如ZBrush、Mudbox)进行高精度建模或数字雕刻。这个阶段追求的是模型在细节、形态、体积上的完美还原设计稿的艺术风格,通常不考虑多边形数量的限制。
拓扑优化(Retopology)
高模的几何体通常包含数百万甚至上亿个面,不适合实时渲染和动画。因此,需要进行“拓扑优化”,或称“重拓扑”。模型师会基于高模的外形,使用建模软件(如Maya、Blender、3ds Max)手动或半自动地重新构建一个多边形数量少得多、布线(Edge Flow)合理、适合动画变形的低多边形模型。这一步对于角色模型的骨骼绑定和动画质量至关重要。
UV展开(UV Unwrapping)
低多边形模型创建完成后,需要将其三维表面“展平”到二维平面上,就像剪开一个纸盒并摊平一样。这个二维平面就是UV坐标空间,用于后续绘制或烘焙纹理贴图。UV展开要求最大程度地减少拉伸和重叠,以便纹理能够正确且高效地贴在模型表面。
纹理绘制与烘焙
利用展平后的UV,艺术家使用纹理绘制软件(如Substance Painter、Mari、Photoshop)为模型绘制各种贴图,如颜色(Albedo/Base Color)、法线(Normal)、粗糙度(Roughness)、金属度(Metallic)、AO(Ambient Occlusion,环境光遮蔽)等。一些复杂的细节、光影信息(如环境光遮蔽、曲率信息)可以从高精度模型上“烘焙”到低多边形模型的纹理贴图中,以在低面数下呈现高模的细节观感。
材质设置与着色器开发
在游戏引擎(如Unity、Unreal Engine,或米哈游自研引擎)中,模型师和技术美术会设置模型的材质属性,并将绘制好的纹理贴图关联上去。同时,可能会开发或使用定制的着色器(Shaders)来控制模型在不同光照条件下的特殊表现,例如米哈游游戏标志性的赛璐珞(Cel-shading)风格边缘光、头发的高光效果、布料的PBR(Physically Based Rendering,基于物理的渲染)效果等。
骨骼绑定(Rigging)与蒙皮(Skinning)
对于需要动画的角色和生物,技术美术师会创建一套精密的骨骼系统,包括主干、四肢、手指、面部甚至头发、衣物等辅助骨骼。然后,将低多边形模型上的顶点分配权重给相应的骨骼,这个过程叫做蒙皮。骨骼绑定和蒙皮的质量直接影响角色动画时的流畅度和模型变形的自然度。
性能优化与LOD
为了确保游戏在不同设备上流畅运行,模型还需要进行性能优化。这包括检查和减少不必要的面数、优化UV布局、合并材质球(Draw Call Batching)、创建不同距离下使用的低多边形版本(Level of Detail, LOD)等。
导入与集成
最终,完成的模型和相关文件会被导入到游戏引擎中,由场景设计师、关卡设计师将其放置在游戏世界中,动画师进行骨骼动画的制作,程序员编写与之交互的逻辑。
米哈游模型有多少细节?
米哈游模型在细节程度上达到了业界较高水准,其特点在于:
- 多边形密度: 核心角色模型的面数通常在数万到数十万不等,远高于移动设备上的休闲游戏,能够支撑丰富的形体和轮廓细节。场景中的重要建筑或道具模型也有相应的面数分配,而远景或不重要的模型则会显著降低面数以优化性能。
- 纹理分辨率: 常用的纹理贴图分辨率通常为1K(1024×1024)或2K(2048×2048),关键部分的贴图(如角色面部、武器主体)可能使用更高分辨率,以提供清晰的颜色、法线、粗糙度等信息。
- 材质复杂度: 模型的材质设置精细,充分利用PBR流程来模拟真实的物理表面属性,使得金属、布料、皮肤等材质在不同光照下表现自然。同时,也结合了赛璐珞风格的特殊处理,如描边、特定的高光算法,以保持其独特的艺术风格。
- 骨骼绑定复杂度: 特别是角色模型,其骨骼系统通常包含数百根骨骼,覆盖全身各个部位,包括精细的面部表情骨骼、头发和衣物的动态骨骼,这为动画师提供了极大的自由度来创作生动传神的动画。
- 艺术风格驱动的细节: 米哈游模型的细节并非一味追求“真实”的物理细节,而是服务于其二次元或半写实的艺术风格。例如,角色眼睛的虹膜和高光处理极其复杂和具有表现力;头发通常采用片状建模结合透明度贴图和特殊着色器来表现蓬松感和光泽;服饰的褶皱和配饰细节丰富且具有设计感。
细节的多少是一个权衡的过程,需要在视觉表现力和游戏运行性能之间找到最佳平衡点。米哈游通过精细的LOD系统和高效的渲染管线,在保证大部分玩家能获得高质量视觉体验的同时,尽可能地适配了广泛的硬件设备。
为什么这些模型需要如此高质量?
米哈游对模型质量的高要求是多方面原因驱动的:
- 提升沉浸感和视觉体验: 高质量的模型能够更逼真地(或更符合艺术风格地)呈现游戏世界和角色,让玩家更容易“进入”游戏设定的世界观,增强代入感。精美的画面是吸引和留住玩家的重要因素。
- 支撑精细的角色表演: 对于角色驱动型的游戏,角色的表情、动作和服装细节是传达情感和个性、丰富剧情表现的关键。高质量的模型和精密的骨骼绑定是实现生动角色动画的基础。
- 匹配跨平台发布的需求: 米哈游的游戏通常在PC、移动平台、主机等多个平台上线。开发高质量的基础模型,可以根据不同平台的性能进行优化和缩放,例如在PC和主机上使用更高细节的模型,在移动端使用优化后的版本。
- 满足玩家对美的追求: 米哈游的玩家群体对角色的外观和艺术风格有较高要求。制作精美的角色和场景模型,是满足玩家审美需求、构建社区文化的重要一环。高质量的模型也是制作精美宣传图和周边产品的基础。
- 技术实力的展现: 高质量的模型制作能力是游戏公司技术实力和艺术水平的重要体现,有助于在竞争激烈的游戏市场中树立品牌形象。
总而言之,米哈游模型是其独特艺术风格和高品质游戏体验的基石之一。它们是数字艺术家、技术美术和程序员紧密协作的结晶,融合了艺术性、技术性和性能优化的考量。
米哈游模型是如何在游戏中呈现动态效果的?
模型的动态效果主要通过以下几种方式实现:
- 骨骼动画: 这是最主要的动态方式,通过控制角色模型的骨骼移动和旋转,驱动蒙皮的几何体变形,从而实现行走、跳跃、攻击、说话等各种动作。
- 物理模拟: 对于角色的头发、衣物、配饰等,可能会使用物理模拟系统来使其在角色移动或受到外力(如风、碰撞)时产生自然的摆动和褶皱效果。
- 顶点动画(Vertex Animation): 某些简单的、重复的动画(如旗帜飘动、水面涟漪)可以通过直接改变模型顶点位置来实现,通常结合着色器效果。
- 着色器动画: 利用着色器参数随时间变化,可以实现材质的动态效果,如流动的岩浆、闪烁的光芒、材质的溶解或渐变。
- 粒子特效与视觉效果(VFX): 虽然不是模型本身的动态,但粒子系统和VFX经常与模型结合使用,例如角色施放技能时的光影效果、爆炸、烟雾等,共同构成完整的动态画面。
这些动态技术的综合运用,使得米哈游游戏中的角色和世界能够生动起来,为玩家提供丰富的视觉互动体验。