论材质感在次时代游戏场景中的表现.doc

论材质感在次时代游戏场景中的表现系 别： 专业名称：学生姓名：学号：指导教师姓名、职称： 完成日期 毕业论文（设计）开题报告选 题论材质感在次时代游戏场景中的表现院 系专 业动画学生姓名指导教师本选题的意义及国内外发展状况：随着网络游戏的普及与发展，大部分玩家对于其中的视觉效果，关卡设定 ，动作技能等方面都日趋往更高的需求和发展，网络制作中的各种方法成为了制作高端网络游戏竞相争取的秘籍。在游戏开发制作方面 例如在游戏场景中，无论是传统网络游戏还是次时代的游戏，针对大场景的风格把握，氛围渲染都十分重要，而其中除了通过光影 ，声效的衬托还需要场景中的材质烘托和表现，才能营造出真实的环境体现，呈现写实的视觉冲击。浅析材质感在次时代场景中的运用及作用。研究内容：研究材质感在次时代游戏场景中的表现，目前无论是传统网游还是次时代网游都有很多人在探讨如何提高在游戏中的视觉效果和感受，包括人物制作，场景制作，特效制作，灯光效果等方面。面对在网络游戏中探讨的强大空间里，我们应该从那些方面得到启发？怎样去提高身临其境的视觉感受？如何针对性的研究网络游戏？哪些方法会更合理有效？而其中材质感的重要性，表现形式，与在次时代网游场景中的运用程度，是本文主要的研究内容。研究方法、手段及步骤：根据自己的论文要求进行选材，采取各种各样的方法方式收集资料。在导师指导下整理提纲，丰足提纲，提出问题，结合自己在实习过程中的学习体会和对场景贴图绘制的实际运用和理解，根据所收集资料，结合自己的观点扩展论述，反复修改，强化内容，最后成文。参考文献：1 涂颖芳，张骥 游戏美术：2D艺术与3D建模 . 北京：清华大学出版社， 2006：126 2 邵向前Zbrush软件在次世代游戏制作中的应用TP光盘技术，2009：513 姜文斌 快乐之道(游戏设计的黄金法则) 上海：百家出版社 2005：554 陈建春 白雁 万传风 游戏设计工作坊 .北京：电子工业出版社2005：155 恽如伟，董洁网络游戏美工教程TP北京：机械工业出版社，2009：50摘 要质感的表达是游戏制作中是一个热门话题，它主要针对游戏场景，特效制作，人物的三维制作中的视觉感受而存在。如果忽视了质感，忽视了质感所带来的环境氛围，只盲目的制作，出来的成品必然是缺少看点的。如果只完成了平面设计稿，却没将平面的东西更加立体真实的表达出来，这样的物件无论是拼接在游戏场景中还是人物身上都是平淡无奇的，毫无真实感的视觉感受。不仅浪费了三维世界的强大空间感，并浪费了它可以创造出的真实立体感。在三维世界这个大的媒介当中，每个场景设计就是真实世界的反影，它的风格可以是魔幻的，未来的，抽象的，但给玩家的感觉就必须有质感的表达，这样在不同的风格下，对于游戏场景设计都能收放自如。关键词：质感；三维空间；表达；On the performance of the material sense in the era of the game scene Abstract The expression of the texture of the game production is a hot topic, it is mainly for gaming scene, the visual experience in special effects production, 3D production figures. If the texture is ignored, ignoring the atmosphere brought about by the texture, the only blind production, the finished product must be missing Aspect. If you only completed the graphic design is issued, no more three-dimensional real plane things expressed in this object in terms of splicing in the game scenes or characters who are bland, there is no realistic visual experience. Not only a waste of three-dimensional world of the powerful sense of space, and wasted it can create a true three-dimensional sense. In which the three-dimensional world media, the design of each scene is the reflection of the real world, its style can be magical, future, abstract expression, but it is necessary to give players the feeling texture, so that different style game scene design can be acting freely.KEY WORDS: texture ; three-dimensional space ; expression ;目 录前言11次世代游戏概况11.1次时代的含义11.2次世代网络游戏的特征12质感在次世代游戏当中的作用22.1质感的含义22.2质感的表现23质感与次世代游戏场景的关系33.1平面中的场景设计33.2简析次世代三维场景与贴图的关系43.2.1贴图绘制的差异与优势43.2.2材质感在游戏场景中的效果53.2.3材质感在场景中的作用7结论8参考文献9致谢1010前言随着网络科技的普及和应用，网络游戏的产生和发展已经逐渐日益成为当下普遍的娱乐和休闲方式，它们有着不同游戏的方式和制作技法。当今游戏的制作已经成为一个巨大的产业，许多的年轻爱好者在玩游戏的同时，对游戏的制作方法也产生了浓厚的兴趣，不少人投身其中成为游戏的制作者。1次世代游戏概况游戏创作和创新的问题是一个值得探讨的课题，没有创新就没有发展，次世代游戏的产生都是在过去传统游戏创作成果的基础上、推陈出新，开拓新思路而形成的。1.1次世代游戏的含义 伴随着索尼公司的Play Station 3和微软公司的XBox 360的发布，游戏进入了高画质高品质时 次世代游戏能更好的模拟人物，更加真实代。由于两台游戏机都是八核心高速处理器，所以在游戏品质上面相比与传统PC游戏更是上了一个大台阶。“次世代”是由日语原字“次世代”进入中国而来。看字面上意思就是“下一代”游戏。次世代游戏，原是指对应次世代游戏主机的游戏。 狭义来讲，只能在Play Station 3,XBox360,Wii及其更高版本的主机上运行的游戏，就是次世代游戏。此名词反映了国际交流繁盛的情况下，国与国之间词汇的互相引用越来越多1.2次时代网络游戏特征与传统网游相比，次世代网游是在网络游戏之中融入次世代游戏开发技术，使得网络游戏拥有强大的主机平台游戏的画面效果。1.2.1 关键技术：通过增加模型和贴图的数据量，同时使用次世代的游戏引擎改善网络游戏的画面效果，a 模型面数增加； 可以增加结构的立体表达 b 种类贴图的使用采用法线贴图来描绘物体表面细节的凸凹变化；颜色贴图来表现物体的颜色和纹理；高光贴图来表现物体在光线照射条件下体现出的质感，增加贴图的大小；c 采用次世代游戏引擎创造特殊效果如发光、半透明、流动性等。d 焙技术的使用，就是使用低模拓扑高模，作用是在通过制作出高模的所有细节在法线烘焙贴图的方式下让低模得到高模的细节，就是说模型面数限制在一定范围的情况下，它能呈现出高精度模型的细节，也就是你可以看到纹理、皮肤、头发等等很多高精度模型上的细节，实际它只是一张贴图表现出的细节。1. 3与传统网游的区别：通过以上的分析和表述，可以了解到次世代游戏场景作为次世代游戏生产出的巨大背景产物,因此有它非常独特的特点和十分重要的地位。次世代游戏场景画面可以带给玩家震撼的视觉享受和追求,不同于以往的游戏, 这是要在强大硬件的支持条件之下才能产生的美感，次世代游戏场景中建模的精度十分高,每一种材质和纹理贴图都表现的十分细致,丰富多变,这样就可以把虚拟场景的真实感大大的提高了。次世代游戏场景中的画面色彩逼真写实,配合各类灯光效果在丰富的色彩层次的基础上表现的淋漓尽致。这是有区别于传统游戏的。 传统网游只是把所有的效果通过单张贴图表现出来，就是说只把颜色、 高光、反射、都堆积在一张平面纸上表现，而且包括它的贴图精度与模型精度都无法和次世代相比较，并且机器要求也很低，画面效果和玩家感受是无法相提并论的。 2质感在次世代游戏中的作用2.1质感的含义质感 就是视觉或触觉对不同物态如固态、液态、气态的特质的感觉。在造型艺术中则把对不同物象用不同技巧所表现把握的真实感称为质感。它可以包括人工质感和自然特质。从字面上可以理解，拆分为材质的感受，什么样的材质体现什么样的材质感受，而质感的表达在某种特定的媒介中传达到位，（例如游戏场景，环艺设计，服装设计等）就能让我们的视觉产生强烈的视觉感受和冲击力。这联系到游戏制作中，无论是人物制作还是场景制作都是十分重要的，玩家的视觉感受通过画面的表达直接收到。2.2质感的表现透过物体散发出来的各自特制感觉，我们可以感受到它的重量感、软硬度、干湿、粗细、厚薄等等信息。这种视觉感受会带给我们一种心理暗示，物质的特性通过对光的吸收和反射表现出来了，也就回应了我们的心理暗示，告诉了我们它是什么物质，而高光是最能反映物体质感的，例如金属的高光是聚而且亮，给人坚硬，干脆的感觉，木头则是散而且平滑，只需见物体的高光反射就可以分辨出该物品的质感，质地。这些物体有反光而却透光的物体，反光而透明的物体（玻璃、水），不反光也不透明的物体（木材、橡胶），不反光而透光的物体（如纱网，纱巾）。总的说来，质感的表达运用在游场景中的应用最多的是通过对贴图的绘制而产生的，其中当然也有灯光的影响以及其他氛围的营造，如声、光、电、雾、雨等。3 质感与次世代游戏场景的关系3.1 平面中的场景设计为了在游戏中呈现视觉效果达到最佳状态，最初画面设计的良好模式、质感，还有环境和光照至关重要。“设计元素”和“设计原则”被称为艺术的语言或基石。在游戏环境艺术方面，指的就是用于构建关卡的模块、道具、光线。设计元素 ：设计元素可以称得上是艺术师创造图像的工具，相当于设计中的基础符号，不同行业的设计有不同的设计元素。设计元素是为设计手段准备的基本单位。设计元素可以分为7种：线条、物体、大小、空间、颜色、质感和色值。线条：线条是用于规划设计体的形状、外形或轮廓。线条可以表现方向和长度，不同线条表现给人不同的视觉感受，水平的线条在场景里预示着安详、安静，垂直的线条表达出强大的力量和特殊的强势，倾斜的线条表达移动或改变，曲线就可以给人安静温和感受。 物体：物体是可以通过线条的拼接和颜色或者色调的改变来塑造。大小：大小是通过每个物体和每个物体之间的关系呈现出来，通过对比呈现大小差异。物体间的大小差别影响着视觉吸引力。空间：空间是通过物体的。规划来划定的颜色：各种颜色都是色调、色值和色度的结合成果。颜色包括暖色和冷色，设计中很多的对比都是通过颜色来实现。质感：无论在游戏的贴图还是平面作品，质感的设计都很重要，作为元素质感指的是外表呈现的视觉效果。凹凸，光滑，等均属质感。色值：指的是物体的明暗程度。加减黑白颜色的色度都可以使色值产生变化。光源的方向还有亮暗程度都可以对场景的外观和玩家的情感响应有重大影响。3.2 简析次世代三维场景与贴图的关系前面简单了解二维的场景的设计元素，借此来描述三维场景的制作手法，一款好的游戏，制作前提首先游戏定下的大世界观要精彩，它可以包括故事的设计，角色设计，场景设计等等，在一个大的世界观下面，我们追求的是除故事本身吸引力外的，在三维的空间形势下的视觉冲击，它用这种视觉的艺术来表现现实世界的虚拟电子空间。 那么，到底是什么才能带给我们强大的视觉冲击呢？ 在三维游戏的制作中，贴图是表现场景的常用手法，贴图的材质感和色调，会通过不同的转变而表现不同的游戏氛围，真实感的氛围是我们绘画贴图制作场景的首要要求。3.2.1 贴图绘制的差异与优势 3D游戏中的模型是用来表现物体的结构形体，而物体表面的纹理质感则是通过贴图来体现的。所谓贴图就是将二维图形等纹理附着在模型表面，使三维模型具有纹理效果贴图的目的是为了让模型在材质表现上更有真实感。贴图在角色制作过程中的比重占70%，一个好的贴图对于角色的表现是至关重要的。从角色的皮肤颜色、通透度及光泽度能看出这个角色的年龄及身份；而角色服饰的质地和细节，如血渍、泥土和划痕等，更容易体现角色所处的环境及当地人文色彩，同时给玩家留下更深刻的印象。传统贴图像素尺寸大小普遍在512*512上，是把颜色、高光、阴影等集合在一张贴图上。手绘画出的高光阴影及深度的三维效果，由于是假影子，因此不会因光源方向的变换而改变。所以在表现上要顾及整体的光影效果，不能太强调贴图本身的光影，否则会对游戏场景里实际光源的打光效果产生干扰。与传统的游戏贴图相比，次世代贴图无论是在质量上还是在数量上都发挥了更大的空间。次世代游戏美术中的贴图像素尺寸普遍达到2048*2048，可以表现更多的细节。真实照片的投射和叠加带来了图像技术的突破，、高光贴图、反射贴图、自发光贴图等成套贴图的组合运用带来了贴图数量的提高。这些贴图可以让物件或者角色拥有更加真实的质感，并且可以模拟光线产生的效果，这其实是次世代游戏与先世代最明显的区别。3.2.2材质感在游戏场景中的效果在虚拟空间里。“真实”十分重要，因为游戏无论怎么制作，虚拟的东西它终究不可能做到完全真实的，可是我们又不断的希望能有更加接近现实的办法。3D模拟现实，让游戏更加的真实，创作手法上是需要下功夫的。 这样就会运用到多种的贴图技术了， 比如法线贴图、高光贴图、自发光贴图、反射贴图等等。运用这些不同的贴图去表现我们所想到达到的质感效果A 法线贴图的技术一般是模拟 凹凸质感表面的技术。它记录了贴图里每个像素的法线方向，它不能当成一般的贴图来看，它记录了图面上每一个像素的法线向量数据。在游戏空间里 使平面的东西有在Z轴上延伸的错觉。也就是深度的变化。透过场景中的光设定，可以在平面中看到凹凸起伏的变化，让物体更有现实感。一般用在石头 、木头、皮革等纹理比较粗糙的位置，例：假设我们有一个模型如图一所示，我们先设置好固定光源 ，首先这张图一可以先忽略它所表达的材质，它只有所谓的颜色贴图在模型上面。没有我们提到的法线贴图。它的效果就如图一所表达图一 材质演示然后我们在这个模型颜色贴图的基础上附加加上了法线贴图，效果如图二所显示，在相同灯光 ，相同颜色的条件下，加了法线贴图与不加的效果是十分明显的，图中的凹凸起伏就带给我们一个视觉上的一种“触感”。图二 材质演示B 高光贴图：是在基本的颜色贴图上叠加的一张贴图。它的作用就是提升物体本身的高光强度，通过颜色贴图上绘制的高光我们一般称为假高光，而真正的高光是画在这种高光贴图上的，它的存在是在受光时强调物体的质感。高光是最能体现物体质感的。 例：在图2的基础上不改变灯光，颜色还有法线贴图，继续添加进高光贴图，所产生的效果是如图3所示的效果：图三 材质演示通过图三可以很明显的看出，光源的表达加强了。法线的细节也看得也更多，可以看到上面细小的凹凸光感，由此可以看出来这个模型要表达的是金属的质感 C 反射贴图用在特殊材质上的一种贴图，比如说玻璃、抛光大理石等反射较为强烈的物体。它的作用就是突出物体的质感。营造在画面中的感觉。而它是可以做到反射周围环境的效果，例如玻璃上的反射可以表现到周围的大环境。这样的效果就相对来说是“真实”的了。例继续图三的例子，我们继续添加上反射贴图看图4的效果：图四 材质演示 由图4 可以看出球形的模型改变较为明显，球体下半部分反光明显， 并能看到所反射的图像。总上所述，我们可以看一下通过添加4张贴图后模型的变化过程（图五）图五 材质演示3.2.3材质感在场景中的作用前面我们了解到了，质感是什么，它是如何表现的，贴图技术在游戏场景中的呈现的效果。因此在不同的媒介中他的表现形式是不一样的，那