游戏设计漫谈之运动类游戏

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1、游戏设计漫谈之运动类游戏耿卫东陈为运动类游戏中的运动模拟概述图形/建模动画未来的技术概述研究成果足球–(NFLGameday)棒球–(MLB)篮球–(NBAShootout)曲棍球–(NHLFaceoff)以及校园足球–(NCAAGamebreaker)校园篮球–(NCAAFinalFour)概述平台–PS232MB主存4MB显存CD/DVD存储量(至多4.7GB)“EmotionEngine”—300MHz128bitRISC处理器FPU协处理器向量单元协处理器浮点运算性能达到6.2GFLOPS概述图形合成绘制效率：75M多边形/秒实际吞吐量在6M至9M多边形/秒.

2、目标是60Hz640x448x32bit显示NTSC视频渐近式扫描–480p图形/建模层次细节控制通常有3到4个LOD模型最精细的模型层次约包含4000–6000个多边形最粗糙的模型层次约包含500–1000个多边形细节层次4000个多边形1500个多边形750个多边形身体类型主体模型依据某一特定类型运动的运动员的平均身体状况建立对模型微小改变以代表运动员的身体差异健美的运动员大肚子的运动员身体类型正常型肥胖型苗条型光照使用最多4个光源光源类型:环境光方向光光源位置:静态动态–视口/相机相关骨架/贴皮层次骨架–至多23根骨头利用一种特殊的骨头(rollbones)来分

3、布扭曲形态模型的几何与骨架自然接合(softbond)每个顶点至多与四根骨头相关骨架/蒙皮法几何变形用形状融合或形状过渡的方法制作动画效果主要用在头和手上用至多25个目标状态来表达不同的表情用至多53个目标状态来定义头的形状表情动画阴影主要使用投影阴影阴影模型使用低分辩率200至300个多边形利用多通道绘制及等距抖动技术实现软影效果最后将阴影纹理绘制到场景中反射对于场景中特定的表面使用反射篮球场曲棍球的冰被反射的运动员等物体需绘制两次第一个pass绘制表面以上部分第二个pass绘制表面以下的部分(将模型沿Y轴翻转)通过alpha混合绘制实现表面的反射效果反射绘制运动员

4、等物体及其沿反射表面的反射到场景中在开启alpha混合的状态下绘制场地表面骨架缩放骨架缩放是用来表现运动员的身高与体重的最好方法全局缩放缩放操作仅对根节点使用对一致缩放表现良好对非一致缩放表现很差效率高局部缩放缩放操作对每一块骨头分别使用对一致缩放或非一致缩放都表现良好由于要与额外的变换矩阵相乘，效率较低一致缩放普通模型全局&局部缩放非一致缩放全局缩放局部缩放可变形几何运动员模型由各种“组件”拼接而成每一个组件是一个可控的多边形集合各个组件的大小不一，小的如手腕、大的如接球手的护胸都可以作为一个组件可变形几何着色系统基于硬件的着色器FlatshadingGouraud

5、shading基于软件的着色器高光闪亮的头盔皮肤上的汗环境映照有光泽的头盔篮板窗户纹理管理队纹理每一队至多有4组纹理主场、客场、预备主场、预备客场贴花纹理运动员名字(alpha字母集)运动员编号(数字字体集)纹身种族管理用至少5种皮肤色调来模拟所有情况各人的面部纹理Mipmaps至少4级(尺寸相关)纹理的尺寸是2的幂次数字扫描技术Inspeck三维扫描技术高分辨率扫描头部扫描出70K+多边形鞋、手套、…全身扫描场景管理平均10K–15K个多边形分层次绘制首先绘制地面绘制后面的层次时将深度缓存关闭Alpha排序需绘制的最后一层由后到前排序(画家算法)剔除技术二叉树(BS

6、P)排序基于区域光照预计算对场景进行静态的光照预计算依据一天中不同时段以及不同环境对场景进行调整白天、傍晚、晚上、雨天...面阴影存储到顶点颜色中将尖锐的边阴影保存在纹理中人群动画动画纹理高质量图像内存消耗量大关键帧数量少离线绘制低分辨率的三维模型较高的图像质量低内存消耗大量的关键帧层次动画物体动画有关节的物体篮板动画纹理广告牌旗流水粒子系统泥土乌云烟花脚印动画生产线逻辑流程图建立初始姿势集运动捕捉脚本运动捕捉数据转换后处理逻辑流程图设置姿势运动捕捉插值球面线性样条(Hermite,Catmull-Rom,Bezier…)多级混合(二叉树)与连续混合淡入淡出多级混合外

7、部高外部低内部高内部低多级混合连续混合平移模式绝对偏移动画中每一关键帧都是第一个关键帧的绝对偏移绝对循环与“绝对”相同但用于固定的循环动画相对偏移动画中每一关键帧都是前一个关键帧的相对偏移相对循环与“相对偏移”相同但适用于循环动画未来的场景绘制技术像素着色器顶点着色器自身阴影体阴影改进的光照模型全局光照动态皮肤变形更高分辨率的模型及场景