Progettare ambienti 3D luci, fotocamera, poligoni? Azione!

Il salto dal 2D al 3D non è solo grande: è transdimensionale! Il 3D può essere scoraggiante, ma proviamo ad alleggerire la dolorosa transizione con un solido piano di gioco per portare le tue idee di gioco in uno spazio 3D. Non copriamo le specifiche di la creazione di Oggetti 3D qui, ma discuteremo suggerimenti per metterli in una scena di gioco e sfruttarli visivamente e in gioco.

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Cos'è un ambiente 3D?

Facile, giusto? Sono solo posti! I giochi sono ingannevolmente semplici organismi, però. Quelli che si prendono più cura con il loro ambiente creano tangibilità non invadente: un luogo in cui il giocatore non sente di essere circondato da forme geometriche artificiali ritagliate per dare l'illusione di un mondo vivente in cui giocare. Trucca l'utente nel pensare di essere intrappolato in una desolata stazione spaziale o in profondità le profondità dell'oceano, quando sono effettivamente su una comoda sedia per computer, richiedono un'attenta pianificazione, un'esecuzione iterativa e un sacco di prove ed errori.

Quando inizi le tue prime scene, un primo pensiero potrebbe essere: "Metterò qui degli alberi", seguito dalla creazione di foreste in ogni direzione e in tutti i tipi di problemi. Dovremmo iniziare a seguire l'impulso di inserire risorse con domande del tipo "In che modo la collisione si adatta naturalmente a questo?", "La vista del giocatore può essere ostruita se corre dietro a un dato oggetto", e alla fine, "Fai questi le nuove risorse per gli ambienti rendono effettivamente il livello migliore e giocano meglio? ".

Ci sono molte nozioni preconcette su cosa sia un ambiente di gioco e, per essere onesti, ci sono molte pratiche generali in questo campo quando si tratta di fare un gioco, sia che si tratti di un FPS con un sacco di scontri e corridoi, un lato scroller con piattaforme generiche di dimensioni determinate, o un ambiente open space con nient'altro che asteroidi per riempire lo sfondo. Ciò che il tuo ambiente di gioco è composto dipende da te (e dal team con cui stai lavorando) e da quanti contenuti hai bisogno per popolare quell'ambiente dipenderà dal tipo di gioco che intendi creare.

In questo articolo farò riferimento al nostro gioco indipendente, provvisoriamente intitolato Flap Jack, per aiutarci a coprire alcuni concetti universali di arte ambientale. Questo progetto è "2.5D", il che significa che l'arte è completamente 3D, ma il gameplay si svolge su un piano 2D.

Fase uno: non fare il panico

Mentre riunisci una delle tue prime scene 3D, l'ultima cosa che vuoi fare è impantanarti a preoccuparti delle restrizioni tecniche; ne avrai abbastanza per far funzionare le cose a un livello base.

I poligoni sembrano a punta, ma sono innocui.

Uno degli aspetti più importanti della creazione di un ambiente 3D sta avendo severe restrizioni sulle dimensioni delle texture, sui limiti dei poligoni, sulle chiamate di richiamo e su tonnellate di altro difetto tecnico che non esamineremo in questo tutorial. Quindi, prima di andare avanti, fai un respiro profondo (e togli le preoccupazioni dalla mente). Siamo preoccupati di rendere le cose funzionali, vogliamo rendere le cose belle. Preoccupati di finire una scena, non di ottimizzarla. Ci sarà un sacco di tempo per sviluppare le migliori pratiche per ottimizzare le prestazioni quando le basi diventano un gioco da ragazzi.

Con quello fuori mano, in realtà iniziamo a fare cose!

Ricerca di materiale di riferimento e pianificazione della scena

Ok, ho mentito, non siamo ancora pronti a fare cose, ma questa parte del progetto è divertente, educativa e motivante, quindi non possiamo lamentarci! Trovare materiale di riferimento è il processo di accumulo di immagini da cui puoi trarre ispirazione e che ti aiuteranno nella creazione della scena senza ostacolarla. Queste immagini possono inoltre essere utilizzate come tavolozze dei colori per aiutarvi a scegliere i colori di illuminazione, nebbia, cielo e texture.

Tra queste due immagini, pensa a quale potrebbe essere una buona immagine di riferimento per qualcuno di nuovo nella creazione di ambienti 3D:


In alto: Limbo dello sviluppatore danese Playdead. In basso: Avatar

Se hai scelto Limbo, bene con te! Con i suoi colori tenui e gli elementi di sfondo minimi, questa è una grande scelta stilistica per mettere piede nella porta creando ambienti 3D e, soprattutto, ha un valore artistico e un'atmosfera nonostante sia relativamente semplice!

Se vuoi catturare l'imponenza di una produzione di film da milioni di dollari senza restrizioni di runtime, probabilmente vorresti riconsiderare la tua direzione artistica; è importante avere aspettative realistiche per le tue prime incursioni nello spazio 3D o ti sentirai frustrato.

"Ma Limbo non è 3D", forse starai pensando. Le immagini di riferimento non sono necessariamente pensate per essere copiate direttamente, infatti non dovrebbero esserlo. Stai disegnando l'ispirazione qui per fare il tuo gioco o scena, non di qualcun altro. Alcuni giochi 3D sono fortemente ispirati da elementi 2D; altri non lo sono. Scegli e scegli quali immagini ti aiuteranno meglio a facilitare il tuo ambiente unico con le sue specifiche esigenze. Realizza un gioco 3D completo, ma vedi un'immagine 2D con una tavolozza di colori che ti piace davvero? Buttalo nella cartella delle immagini di riferimento!

Assicurati di guardare molte immagini e pensa a come potrebbero apparire queste scene nell'editor con volumi di collisioni e geometria di base, sorgenti luminose e così via. Come sono stati costruiti dall'inizio alla fine? Ma non pensare che dovresti imparare a emulare semplicemente una scena alla lettera. Gli ambienti sono tutti unici e la maggior parte di tutti i giochi ha le proprie esigenze per ciò che un ambiente fa, sia visivamente che attraverso il gioco. Non vuoi essere troppo portato via con nessuno dei due. Se ti preoccupi troppo del fatto che il gioco abbia un bell'aspetto, potresti ritrovarti con un'arte che non è conforme alle collisioni, o bellissime caselle celesti che la telecamera non può mai vedere. Al contrario, puoi creare un gioco che è molto giocabile, ma non mettere mai alcun pensiero in effetti visivi eccitanti, e ora stai lottando con il modo in cui puoi persino mostrare uno sky box o iniettare eccitanti elementi ambientali.

Una buona regola empirica per la scelta delle risorse consiste nel considerare se è possibile avviarle come primitive di base e in seguito sostituirle con asset finali più elevati. Puoi mettere cilindri e coni per alberi ad alto fusto e cubetti per auto? Se è così, allora vai in città. Ma se stai lanciando più tubi nello sforzo di creare una grande quercia nodosa, ci sono buone probabilità che tu stia prendendo la scena troppo lontano.


La geometria di collisione di cui sopra è gestibile, l'albero è fuori controllo.

Pensa semplice; pensa giocabile. Puoi passare settimane a cercare di ottenere una collisione massiccia e finemente sintonizzata su risorse pazze e bizzarre, solo per scoprire che effettivamente fanno il tuo gioco peggio. Potresti aver realizzato come giocatore che la maggior parte delle risorse ha una geometria di collisione molto semplice, e solitamente siluri boxy o cilindrici da avviare (almeno nel loro spazio giocabile). C'è una ragione per questo: è facilmente implementabile e funziona. La grande complessità degli ambienti raramente si ripaga e, se ti stai sforzando, devi essere sicuro che c'è un guadagno legittimo.

Ecco un esempio di una risorsa fondamentale della scena subacquea:

Si noti che, nonostante abbia una silhouette relativamente complessa con curve, non sono andato fuori bordo e ho aggiunto molte scatole per provare a creare una superficie curva. Scoprirai che, una volta disattivata l'immagine della collisione, puoi ottenere forme molto più semplici di quanto potresti aver inizialmente previsto. Queste semplici impostazioni di collisione non solo ti faranno risparmiare tempo, ma funzioneranno anche meglio; meno cose possono andare male quando le forme sono mantenute semplici. Si noti inoltre che non ci sono angoli di 45 gradi e angoli acuti su cui i pesci possono rimanere bloccati; la collisione ha una forma che consentirebbe agli oggetti di rotolare fuori da esso se si verifica una collisione. Questo è importante!

Hai mai giocato a un gioco in cui ti trovi impigliato in posti invisibili? È molto insoddisfacente e un sicuro segno di scarsa collocazione di collisione. Mantengalo semplice e, se potete, mantengalo ottuso, con angoli che non intrappolano il giocatore in una collisione. Questi aspetti tecnici possono essere un po 'noiosi, ma risparmierai tempo e stress inauditi se passi un po' di tempo a capire come funzionano le scene 3D e hai una strategia in mente prima di posizionare il tuo primo pezzo di geometria, sorgenti luminose, oggetti del terreno , e così via.

Tempo per iniziare a sporcarsi le mani: illuminazione

Facciamo le cose in modo chiaro: gli ambienti 3D tendono ad essere più difficili da realizzare, hanno più restrizioni tecniche, richiedono un set di strumenti più ampio e sono un dolore al collo al primo avvio. Ci sono dei lati positivi?

Ovviamente! L'illuminazione in uno spazio 3D è uno dei componenti di una scena che è potente, relativamente semplice e molto divertente da giocare.

La maggior parte di noi impiegherebbe molto tempo a produrre un'immagine 2D poco brillante come quella a sinistra, ma con i potenti pacchetti 3D a cui abbiamo accesso oggi è possibile generare tutti i tipi di elementi visivi interessanti con nient'altro che geometria semplice , illuminazione e un occhio per il colore e l'umore. Molti giochi sorprendentemente belli sfruttano questi elementi fondamentali da soli e non si preoccupano mai del mal di testa della creazione di asset 3D di fascia alta che coinvolge la scultura 3D e la cottura delle texture:


Oberon's Court di Tomas Sala

Diciamo che stavi creando un gioco con molta avventura, dove un momento il giocatore sta esplorando una vibrante area colorata piena di capricciosa e aperta esplorazione, e tu volevi che si trasformasse senza soluzione di continuità in un'area oscura e cupa con nebbia oscura che offuscava i sensi del giocatore. In 2D, questo sarebbe piuttosto difficile da realizzare in modo fluido e convincente - noterete che la maggior parte dei giochi 2d hanno transizioni molto difficili tra ambiente e transizioni di illuminazione - ma in 3D, abbiamo gli strumenti e la tecnologia per rendere questa transizione abbastanza facile, e in tempo reale!

In Flap Jack e nella maggior parte dei giochi 3D, l'umore può essere regolato rapidamente e facilmente modificando diversi valori per la direzione, l'intensità e il colore della luce e le distanze di rendering della nebbia, e il giocatore può nuotare senza problemi dalle aree di corallo illuminate alle profondità più oscure del l'oceano usando alcuni semplici script.

Le configurazioni di illuminazione sono cose tangibili del mondo reale di cui abbiamo una comprensione innata dall'avere osservato visivamente il mondo che ci circonda, guardando film e persino giocando. Ci vuole solo un po 'di pratica prima di poter applicare questa comprensione innata alle tue scene.

Una delle prime cose da fare, quando si inizia a illuminare, è creare a test di sanità mentale bene che userete per assicurarvi che illuminazione e materiali non vadano "fuori pericolo". Metti una singola sfera di dimensioni decenti da qualche parte nella scena. Assicurati che abbia un materiale bianco dritto con forse un tocco di speculare. Qui stabiliremo alcune linee guida per assicurarti di regolare correttamente sia l'illuminazione che i materiali per lavorare in armonia.

È un errore comune avere un'illuminazione eccessiva e regolare trame troppo scure, o avere un'illuminazione troppo debole e regolare le tonnellate di risorse per essere correttamente visibili, solo per rendersi conto che hai appena reso ogni risorsa troppo luminosa sotto la normale illuminazione condizioni. Per prima cosa, raggiungi l'umore che vuoi sul tuo oggetto sferico di sanità mentale; poi trovare il giusto equilibrio tra trame e materiali in modo che abbiano un aspetto corretto.

Dai uno sguardo alle due sfere precedenti e alle relative impostazioni di illuminazione. Sono molto simili, ma l'intensità della luce principale è leggermente più alta sulla destra. La configurazione della luce a sinistra funziona; non c'è planarità nel tono attraverso la superficie della sfera, e la natura 3D dell'oggetto risplende attraverso la sua sfumatura. La luce principale sulla sfera destra è esagerata; non stiamo ottenendo un'ampia gamma tonale sulla sua superficie in quanto vi è una macchia bianca blanda che copre la maggior parte della sua superficie.

Sebbene non esista una configurazione di illuminazione "predefinita", è possibile combinare le luci per produrre una gamma di stili visivi funzionali ed eccitanti. Per mantenere in linea queste luci, è importante capire il loro ruolo e ottenere alcune figure da baseball per la loro intensità e l'angolo in cui brillano.

Le luci ambientali illumineranno tutto, ovunque, e in genere si desidera mantenerle a un valore inferiore, un blu freddo è comune. (Non usare il nero a meno che tu non stia facendo un gioco horror!) A volte, questa luce è un oggetto separato che collochi nella scena; a volte, è una singola scena (come in Unity). Nelle scene nuvolose, queste possono essere il tuo metodo di illuminazione principale, ma possono anche lavare le cose e rendere la scena un po 'noiosa. Più basso è il valore sul tuo ambiente, più le ombre e le luci più interessanti avranno in generale nella scena.

La tua luce principale è la fonte di luce primaria e generalmente si illumina ad un angolo verso il basso con una leggera sfumatura gialla che rappresenta la luce solare. Se il tuo gioco si svolge in casa, potrebbe essere una luce cangiante. In generale, le due luci che vuoi veramente lavorare in armonia prima sono la luce ambientale e la luce principale 'altre luci agiranno come accenti.

Luci di bordo risplendi più o meno direttamente sulla fotocamera, con una leggera rotazione per dare al bordo di un oggetto una luce colorata intensa. Usiamo questi in Flap Jack per conferire ai beni un bagliore blu scuro dall'oceano sottostante e il cielo blu in alto, assegnando colori e intensità che corrispondono ad entrambi.

Alcune impostazioni di illuminazione funzionano meglio di altre, a seconda delle campane e dei fischi a cui il gioco ha accesso, e queste dovrebbero essere le prime considerazioni quando si pianificano e si creano scene.


Sinistra: Ambient Occlusion. A destra: nessuna occlusione ambientale

Se si dispone di ombre, occlusione ambientale o cottura leggera, un'illuminazione a cielo coperto con la maggior parte dell'illuminazione che passa attraverso la luce ambientale globale può sembrare eccezionale! Ma se non lo fai ... le cose possono sembrare molto piatte e noiose.

Detto questo, se stai lavorando con più luci nude, è meglio pompare la luce principale, le luci di riempimento e l'illuminazione del bordo, mentre attenuando la luce ambientale per compensare la mancanza di effetti di potenziamento dell'hardware.

Non scoraggiarti se il tuo gioco non ha roba di fantasia come l'occlusione ambientale in tempo reale; imparare a far sembrare i giochi decenti senza campane e fischietti apre i tuoi progetti a una demografia di gioco più ampia e in forte espansione su telefoni cellulari e altri dispositivi!

Piuttosto contro Gioca

Come artista dell'ambiente 3D, hai tre compiti: rendere le cose belle, far funzionare le cose bene e trovare un modo per far lavorare le prime due cose. Sentiti libero di imparare i primi due in qualsiasi ordine desideri.

Se ti consideri più un artista, dedica del tempo a imparare a comporre le cose in modo visivamente accattivante. Attacca le scene con un occhio per il colore, con la composizione, con risorse dall'aspetto scivoloso. Modifica le impostazioni di fioritura, regola i valori di nebbia, trova tutti i modi in cui puoi iniettare più manopole e profondità di colore, abilità artistica ed espressione nella scena!

Se si gravita maggiormente verso il design, allora metti le immagini sul retro del bruciatore. Esplora lo spazio con volumi di collisioni, oggetti del terreno, piazzamenti potenziati, posizioni di spawn nemiche ... qualunque cosa faccia la tua visione di un gioco giocabile.

Una volta che sei pronto a fare un vibrante e scena giocabile, sappi questo: è molto più facile creare una scena giocabile piuttosto che rendere piacevole una scena carina. Inizia con block outs; se possibile, individua i tipi di volumi di collisione di cui hai bisogno in gioco, quindi entra e crea gli elementi visivi in ​​seguito che li riempiono. (Questo presuppone che il tuo gioco si concentri sugli elementi di gioco e non sullo scenario.) Inoltre, impara a limitare i tuoi sforzi su entrambe le immagini o il gameplay.

Molti giochi si muovono da soli con momenti di grandiosità, in cui lo scopo può cambiare radicalmente e ti ritrovi in ​​cima a un imponente ponte ornato con paesaggi avvincenti in tutte le direzioni. Il gameplay potrebbe essere lento in questo momento, ma non importa: lo scenario è la stella qui. Qualche tempo dopo potresti trovarti in una stanza simile a una scatola noiosa, ma con i nemici che generano da tutte le località! La semplicità dell'ambiente consente al gameplay di essere al centro dell'attenzione, in modo che le ondate di nemici possano esplodere senza intoppi. A chi importa che l'ambiente sia vecchio? Il gameplay spesso prospera sulla semplicità.

Modularità: l'importanza del riutilizzo delle risorse

La modularità nelle risorse sceniche, e la loro combinazione in modi funzionali e visivamente attraenti, è un argomento importante e profondo che potrebbe occupare un proprio articolo. Anche se il tuo gioco manca di paesaggi urbani esatti, di corridoi fantascientifici o di altre cose ovviamente modulari, sarebbe saggio pensare a modi per riutilizzare le tue risorse per creare metodi veloci per popolare rapidamente le tue scene.

Nell'immagine sopra, ho posizionato alcuni pezzi di roccia per creare un assortimento più grande e più interessante di geometria. Può essere ruotato di 180 gradi per un pezzo secondario di livello geo, e gli aspetti di collisione 2D continueranno a reggere. Spesso è meglio non aggiungere troppi elementi di dettaglio a questi oggetti modulari, poiché può iniziare a rendersi evidente che le risorse vengono riutilizzate estesamente. Successivamente i passaggi di lucidatura sulla zona possono aggiungere dettagli più diversificati e unici.

Raccontare la tua storia attraverso il tuo ambiente

I tuoi livelli racconteranno una storia. Se il tuo gioco racconta una storia epica di un avventuriero errante che salva l'universo, o un gioco d'azione in cui, come un hobo, violano le persone per il cambio di strada, non cambia.


Il gioco Flash Hobo: una ricca narrativa del comune abitante di strada che sta sopra le sue linee di classe.

Per un ottimo esempio di come la storia viene sviluppata attraverso lo stile ambient in ambiente, guarda un film Pixar e trascorri il tempo di visione pensando a come la storia viene amplificata da cambiamenti artistici nel colore e nel tono dell'illuminazione e degli ambienti. Anche le forme degli oggetti, la loro rotondità e morbidezza, sono aumentate per fornire uno stato d'animo specifico. Colpisce il modo in cui la progressione dei giochi e degli altri mezzi è simile; alcune cose nel raccontare storie sono universali.

Quale di queste immagini pensi rappresenti l'inizio della storia di Flap Jack, e che potrebbe rappresentare un momento più tremante nella sua narrativa?

Lo stile visivo dei tuoi livelli è un fattore importante di come i giocatori si percepiscono all'interno della progressione della storia del tuo gioco. Identifichiamo l'immagine in alto come l'inizio della storia perché siamo stati condizionati da giochi e altri media che aree calme, luminose, vivaci, blu e verdi sono aree per principianti in cui puoi aspettarti pace e serenità nei meccanismi di un dato universo, dove non c'è pericolo: un luogo sicuro per arricchirsi in qualcosa che non ti è ancora familiare.

I giocatori possono identificare aumenti di difficoltà e cambiare le loro aspettative in base all'ambiente circostante. Se c'è un punto nel gioco in cui stai intenzionalmente pianificando di aumentare la difficoltà, mettendo in una lotta con un boss, cambiando livelli, o cosa hai, sarebbe una buona idea modificare l'ambiente per adattarlo alla difficoltà. Non è solo un grande spunto visivo per aiutare il giocatore a capire cosa sta succedendo nel gioco; esso si sente giusto, e dà all'esperienza del tuo gioco un tempo visivo che si allinea con il gioco per un'esperienza completamente coesiva.

Tocchi finali: modificare le impostazioni e apportare regolazioni

Se sei totalmente nuovo agli ambienti 3D, non smacchiare il sudore per un po '. Come le limitazioni tecniche, imparare a lucidare una scena arriverà con il tempo, quindi commetti errori e falli velocemente. Ma se vuoi mettere un francobollo su una scena e chiamarlo fatto, dovrai passare il 90% del tuo tempo a pensare a quello che pensavi che l'ultimo 10% del lavoro sarebbe stato, proprio come il resto della squadra.

C'è un detto popolare: "i giochi non sono mai finiti". Si potrebbe sostenere, probabilmente più della maggior parte dei medium, che non esiste un gioco perfetto, e gran parte di questo deriva dalla nostra fedeltà goffo e in continua evoluzione grafica. Più grafica migliora, più difficile diventa raggiungere il benchmark attuale. Ci sono così tanti livelli che possono essere perfezionati nel tempo: illuminazione, trame, materiali, topologia, composizione, volumi di collisioni e altro. Il tuo gioco ha un bell'aspetto in fase di esecuzione? Hai passato mesi a rifinirlo? Grande! Ora fallo di nuovo per altri livelli di dettaglio!

Il lavoro di un designer non è mai fatto. "Guarda laggiù! Hai clonato una risorsa e hai dimenticato di compensare leggermente la rotazione e la scala del suo clone." Ma, per essere competitivi, devi lucidare ad un livello elevato di lucentezza. Una squadra in grado di portare il proprio gioco al traguardo non tollererà lievi errori in qualsiasi aspetto del titolo, non il codice, non il suono e non la grafica. Continua a spingere la tua scena fino a che ogni cucitura non è finita, fino a quando ogni spiacevole intersezione della geometria viene eliminata e, soprattutto, fino a quando non diventa divertente!