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第2部分 — 第5章,共9章
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AAA武器美术制作流程 创建低保理公司

如何在重要位置分配地形,规划现实的几何预算,为VR建立稳定的实时武器资产.

作者: Khaliman Alexander

创建低保理公司

低波力舞台定义了多边形计数,阴影,UV分割,动画要求和运行时性能之间的平衡. 目标不仅仅是符合三角界限,而是按照逻辑分布几何.

一个很好的实时网格花在几何上,用于硅胶,功能形状,特写互动区,移动部分,以及影响阴影的区域. 平坦、隐蔽、重复或可烤的细节不应消耗同样的预算。

低坡阶段是资产生产管线的首批重大优化步骤之一. 这就是我们定义多边形计数、清洁阴影、UV分裂、变形要求和运行时性能之间的平衡。

我在游戏制作中一贯遵守的一条原则是,创造低保值资产不仅仅是要适应技术限制。 更重要的任务是以优化和逻辑的方式分配地形。

一个好的低波线网会花费几何来进行它的实际作用:在硅,功能形状,近距离交互区,移动部分,以及影响阴影的区域. 同时,它避免了将多边形浪费在平坦的表面,隐藏的区域,重复的细节可以烘烤,或者玩家很少看到的部分.

在讨论地形优化之前,必须理解为什么我们不能在实时VR项目中直接使用高密度几何,CAD输出,或电影资产.

为什么三角计数只是故事的一部分

可见三角形只是实际成本的一部分. UV接合,硬度正常的分割,物质边界,顶点颜色,剥离数据可以重复顶点,增加GPU处理的数据. 同样的网格也可能参与阴影,反射,深度,以及运动载体通过.

自消费者立体加速器早期起,“三角计数”就被用作一种熟悉的性能指标。 对于艺术家来说,这仍然是一种方便的方法来估计和沟通几何复杂性. 然而,从技术角度看,渲染成本不是从三角形开始,而是从顶点开始.

实时网格不仅仅是一组可见的多边形. 它包含几种顶点数据:

  • 垂直位置
  • Vertex 常规
  • UV坐标
  • 切换和位值数据
  • 垂直颜色
  • 骨头重量
  • 物资分配
  • UV分裂和硬常态分裂

这意味着可见三角形的计数和所处理的顶点数据的实际数量并不总是相同的. UV接合,硬缘,材料分裂,剥皮数据都可以增加GPU处理的最终顶点计数.

在运行时,网格数据被加载,发送到GPU缓冲器中,转换,遮蔽,光栅化,并用于多个渲染通道. 根据场景的不同,同样的几何可能也会促进阴影,反射,深度通过,运动向量,或其他渲染系统.

图形制作流程参考图

图形制作流程参考文献李英户资料来源:图形制作流程参考

当涉及动态灯光、透明材料、反射和后处理时,成本变得更加复杂。 性能并不总是线性尺度. 一个场景可能与数百万个多边形看起来很稳定,但在增加一个额外的资产,一个额外的光源,或者一个更昂贵的材料后,帧率会突然变得不稳定.

立方体 GPU 顶点示例

一个立方体只包含8个几何角点,但具有硬面常态的常规游戏准备立方体需要24个GPU顶点——其6个面点各有4个独立的顶点. 经过三角化后,它包含12个三角形,被36个指数引用.

规划优化预算

几何预算必须从目标平台,帧率,内存,最坏情况帧,照明,VFX,以及资产屏幕重要性开始. 就Direct Action而言,平均武器目标约为10 000至40 000个三角形,异常复杂的资产增加到60 000至80 000个。

适当的优化策略始于理解目标硬件.

在定义低保费预算之前,团队需要理解:

  • 目标平台
  • 目标框架率
  • 内存预算
  • 最昂贵的预期框架
  • 可见武器、人物、道具、车辆、VFX和环境资产数量
  • 照明和阴影的复杂性
  • 处理后费用
  • 屏幕上资产的重要性

只有在这样之后,小组才能为每个资产类别确定现实的限度。

就Direct Action而言,我们把平均武器预算定为每件武器约10 000至40 000个三角形。 对于特别复杂的资产,如机枪或具有许多可见的机械零件的高度详细的系统,预算可以上升到60,000-80,000三角形.

这是一个相对较高的几何预算,更接近于AAA平面屏幕制作中经常看到的. 就我们而言,这个决定是由我们希望玩家在VR中体验的特写细节水平所推动的.

然而,高多边形预算只有在资产结构正确的情况下才能奏效。

静态 Meshes vs. 骨骼几何

硬性武器部件不需要自动剥皮。 静态元件避免不必要的每个顶点变形工作,而骨骼间隙应保留给真正需要复杂动画的部分. 取舍是部分管理和潜在的提款间接费用。

关键优化策略之一是尽可能使用静态网格,而不是将整个武器强迫成一个完全剥光的网格.

对于非变形部分,静态网格往往效率更高. 静网可以对其所有顶点使用单一的变质矩阵,而皮肤的网状则需要额外的每个顶点对骨的影响,变形,动画进行计算.

这意味着硬性武器部件并不总是需要剥皮。 在许多情况下,最好把它们作为单独的静态元件保存下来,只为需要复杂动画的元件保留骨骼膜.

例如:

  • 简单的刚性部件可以保持静止
  • 移动的机械组可以作为单独的组件附着
  • 只有变形-重力或动画-关键部件应使用骨骼数据
  • 隐藏或内部动画助手可以使用非常低细的几何

这种方法有助于减少不必要的顶点遮蔽器成本,避免在不需要动态计算的情况下,同时对CPU和GPU进行超载.

然而,这种方法也引入了权衡. 更多的静网元件可以使资产更难管理,动漫,组装. 如果不认真处理,还可能增加抽签次数。 因此,目标不是把所有东西都分割成尽可能多的片段,而是在动画灵活性,渲染成本,以及生产可管理性之间找到实际平衡.

正常方向和 LOD 友好轴线

一致的正常方向使得烤制的细节和突出点随着几何学的减少而更加稳定. 良好的正常管理保留了大形式,改进了LOD的过渡,并在VR播放器旋转武器时防止吵闹的立体反射.

低孔制备的另一个重要部分是控制进攻性LOD生成的正常方向.

通过为选定的多边形组指定一致或统一的正常方向,我们可以使资产更方便于切换空间的法线贴图和未来LOD. 这有助于在减少几何时保持稳定的阴影。

在实际操作中,这意味着艺术家应该考虑不仅为最后的特写网面遮盖阴影,而且要考虑资产如何在距离或性能限制下降解.

干净的正常方向可以帮助:

  • 减少可见阴影文物
  • 让烤制的细节更加稳定
  • 改进LOD过渡
  • 保留大格式的视觉读取
  • 在简化几何时避免吵闹的亮点
  • 以后使资产更容易优化

对于武器艺术来说,这一点特别重要,因为反射和亮点都是通过立体和运动来看待的. 糟糕的正常管理可以使表面感觉不稳定,断裂,或当玩家旋转手中的物体时,视觉会吵.

MP5 普通方向示例

生产原则

低保资产不应觉得是高保模式的简化副本. 它应当感到是一个精心设计的实时代表。

低坡级并不仅仅是减少三角形. 其内容是打造实时版本的资产,以保持艺术意图,保存硅胶,支持动画,配合纹理烘烤,并在表演限制下保持稳定.