再飞66号公路：深入探究守望先锋的独特美术

随着技术的进步，使用相同引擎和流程的游戏表现良好，游戏画面逐渐趋同。《守望先锋》进行了大胆的尝试，在已经流行的技术上取得了突破。许多艺术技术的突破都需要深入挖掘才能发现。我将从纹理和PBR过程讨论“守望先锋”环境艺术的突破。

首先是质地。《守望先锋》让纹理的概念变得不可见。因为每一个纹理都经过特殊处理。而这种治疗又分为三种：

1.不要重复贴。《守望先锋》中的纹理贴图是随机组合的，不会有两个相同的石头纹理。而这种差异让玩家更不容易疲劳。这是一个必要的美术决定，但在许多游戏中都没有。因为单独制作大量的砖块纹理非常复杂和繁琐。不过，《守望先锋》有自己的随机生成算法。拥有一定数量的美术素材库后，可以生成独特的纹理。值得注意的是守望先锋画面模糊，贴图之间有着非常自然的融合，玩家无法直接分辨贴图之间的边界在哪里。有的游戏当把整面墙贴成一个带有图片的小方格广告时，很容易降低玩家的代入感。

上图的碎石块都是贴图，但是没有让人产生重复感。很好的融入到了场景里。

2.混合纹理和模型。在《守望先锋》中，我们经常可以看到一堆岩石或碎片，但往往这些物体中只有一两个是真实模型，其他都是纹理。不仔细研究，玩家无法区分哪些是3D模型，哪些只是2D纹理。这也减少了游戏中的模型数量，降低了操作要求。但这种方法的背后是3D设计团队和纹理艺术家之间极其密切的合作。在一般游戏中，纹理是提供给 3D 设计师的。如果返工没有问题，则可以宣布工作结束。在 3D 中，您只需要将图稿的纹理添加到模型中。但是，在《守望先锋》中，纹理必须根据场景的 3D 模型的光照来制作，使纹理可以与 3D 模型完全融合。这是第二种纹理“隐形”处理。

上图中的砾石块都是平面纹理，但最左边的大石头是真实模型。两者完美融合。

3.纹理贴图和法线贴图的结合。非 PBR 过程的游戏只有一个平面纹理，这会造成视觉上的虚假感。而法线贴图（Normal Map）允许平面贴图也计算光照

. 在PBR过程中，一个纹理不仅由它自己的图案组成，而是由“Diffuse”、“Roughness”、“Metalic”和“Normal”（法线）组成。）作品。这样平坦的纹理也能表现出受不同光线影响的效果。在《守望先锋》中，许多纹理都会受到光线的影响。但它们并没有真正雕刻到 3D 模型中。这也减少了游戏的计算负担。

PBR渲染流程让贴图提供纹路信息，这样即使是光源改变了，贴图上的沟壑也会受影响。

近年来，PBR，即基于物理的渲染，已成为游戏开发行业最流行的制作流程。在过去的游戏开发中，美术需要使用复杂的灯光布局和材质设置来制作游戏中的物体，并且期望这个物体能够在环境中逼真。因为所有的外观参数在制作时就已经确定了，游戏运行时不需要计算光照，只需要预先计算出的物体材质就可以显示出来。但缺点也很明显。一旦游戏场景发生巨大变化，之前设置的形状参数往往会与场景不同步。

之前的游戏为了解决这个问题，对光中的物体和阴影中的物体应用了不同的材质。这在艺术上并不复杂，只需要在光线下使物体的纹理变暗即可。比如当时的《穿越火线》就是这样。虽然角色本身不受环境光的影响，但当他进入阴影时，玩家可以看到明显的明暗变化。这会产生一定的真实感。这种按场景发材料的方式，确实是当时性价比最高的方式，就是达到了真实感，而且不需要很高的计算量。但由于光线无法与物体正确交互，当时的游戏看起来还是“假的”。

PBR 提供了另一种解决方案，它使用计算环境中的光来塑造游戏中的对象。模拟现实世界的物理规律，严格遵守光学原理。《守望先锋》采用PBR流程。对于网游来说，PBR对配置的要求极高，而《守望先锋》则采用了自己的美术设计方式。

《Uncharted Sea》采用PBR工艺展现极致写实，在现实世界中往往伴随着低饱和度的色彩。《守望先锋》在素材的写实基础上，让气氛更加清新活泼。为了在《守望先锋》中找到照明的秘密，我对《守望先锋》中阿努比斯神殿的石头进行了逆向工程。在这个过程中，只关心灯光，忽略了纹理和造型。

上图是游戏内截图，下图是逆向工程

我通过逆向工程得出以下结论：

1. 《守望先锋》没有无源照明。物体上的所有光线都来自游戏中的真实光源。例如，阳光和天光。在其他游戏中，为了让人物形象更加立体，场景中往往会布置很多光源。这些光源在游戏编辑器（即引擎）中是可见的，但玩家在游戏中看不到，导致感觉不真实。在《守望先锋》中，即使是举起盾牌的大锤发出的蓝光也会反射到旁边的队友身上。这是通过环境中存在的光源照亮物体，而不是在场景外添加光源。

2. 《守望先锋》使用了夸张的全局光照（Global Illumination）。全局光是指对物体反射光的计算。如果一个人正在嗅一朵玫瑰守望先锋画面模糊，那么他的鼻子会反射出玫瑰的红色。这一点和前面的点光源不同，因为反射光的物体不是光源，但是忽略这些光，游戏就会变得僵硬不透气。在美术评价上，《守望先锋》“很透气”。它的深色部分不是很闷，颜色很清新。这是因为暗部受到大量反射光的影响。以石头的侧面为例，它接收天光，同时地面反射光。所以虽然它在阴影的一面，但它非常明亮。

值得注意的是，《守望先锋》并没有使用默认值进行全局光照计算。它的反射光加强了。这种人工增强使暗部更亮、更饱和。这是绘画中经常用到的技巧。守望先锋的艺术在游戏中使用它，让游戏更加生动。

3. 紫色天窗。《守望先锋》的一大特色是它的天光是蓝紫色的。天空的光源属性在游戏中已被修改，使其看起来是蓝色的，但当它影响其他物体时，它是蓝紫色的。这导致《守望先锋》大气透视显示蓝紫色，阴影也显示蓝紫色。紫色本身是自然界中不存在的光（到达紫色时光谱停止，然后有紫外线）。紫色的使用使游戏更加卡通化。它还增加了游戏的风格。

4.硬影。《守望先锋》中的阴影有锐利的边缘。但在现实生活中，阴影投射的距离越远，边缘就越模糊。但是这种模糊需要大量的计算。为了画面的干净和优化，《守望先锋》放弃了更逼真的阴影。暴雪对真实元素的选择很有趣。

现实中的影子会随着距离增加，影子边缘会变模糊，而《守望先锋》所有地方都是硬边影子。

上图遮住阳光的那个尖石块形成了下图的这个阴影，但是即使离这么远，这个影子边缘依然硬朗。这一点是反自然的，但是却是《守望先锋》独特美术风格中的一环。

总结：

《守望先锋》在场景制作上的成功有两个重要原因：PBR本身的优势和《守望先锋》对PBR的改造。由于采用真光模拟，PBR让游戏自然更逼真。而《守望先锋》并没有停留在默认设置上，它大胆尝试改变一些不那么“真实”的数据，而是产生了自己独特的艺术风格。同时采用“隐形”贴图方式，在保证游戏效果的同时，让游戏对配置要求更低。而所有这些艺术特征都是统一的，都存在于整体艺术风格之下并为之服务。这对未来的国产游戏会有启发：选择好的引擎，同时敢于调整引擎值，实现风格化。