ME-B007 Middleware与游戏制作

11月16日 传媒娱乐业大师论坛
会议室C4(16:45 - 17:15)

徐忠信(Marc Su)
欧特克传媒与娱乐部 游戏技术组 亚太区商务拓展 总监

演讲名称：Middleware与游戏制作

演讲内容：
徐忠信：
　　我是徐忠信，负责我们公司一个新的部门，这个部门负责的是中间件，也是我们公司一系列的产品，希望在此与大家分享一系列的产品。

Marc：
　　我是来自台湾。我想在这次大会介绍一下中间件。我们中间件大概有三款，一个是Kynapse、一个是HumanIK，一个是Beast。各位听过Beast Maya，欧特克除了Beast Maya之外，我们还提供所谓的中间件给程序员进行使用，Kynapse提供一个人工智慧的中间件。HumanIK是一个做可以及时控制动画的动作的中间件。另外，Beast是提供全日光照，是一个GI的中间件，让你做GI的部分非常方便和快速。

徐忠信：
　　刚才麦可已经很快地介绍了我们中间件的三个产品，大家可能对Maya、3ds  Max等是非常熟悉的，三个产品是属于内容创作方面的流程，我们现在也开始迈入引擎实时方案，主要是Kynapse、HumanIK和Beast，他们主要是在内容创作这方面，但是最终是用以引擎方面的一个方案。我们可以相信与大家分享一下。

　　Autodesk在中间件上，我们和好几家非常大的、非常好的引擎公司合作，他们都是在现代市场上非常流行的引擎。我们和他们除了在研发上的互相的合作、配合，其实也有一些协议继续往前走，现在所支持的平台，电脑PC方面有网络游戏的平台，当然还有其他的游戏平台。在支持方面，这种中间件的方案是属于偏成的方案，支持是非常重要的，我们的支持主要是以一个网站的方式来支持。是由我们公司研发中心直接进行支持。当时由巴黎、蒙特尔共同来研发和支持。当客户购买了方案之后，你就得到了一个Login，一系列程序后就可以启动。可是你也可以利用这个网站发布存在的问题，比如说我们提一些问题，我们研发中心的研发人员可以与你们联系，要不然就是通过电子邮件，或者是电话，需要的话也可以安排做一些Maya的测试。在这可以找到很多资料，这相当于一个资源中心，之前所发布的问题或者是其他公司所经历的一些问题，都可以在这个里面找，你经过这个网站分享其他公司所经历的经验。

　　这是一个寻路和空间推理的方案，Kynapse可以做一些寻路，还可以做空间推理。可以给大家看一些实际的例子，然后再给大家解释。今天我很快地把这个幻灯片走一遍，然后让大家看看动画，从中给大家解释当中的所有功能。

Marc：
　　我们看到这是一个Demo的场景，上面的NPC都是由下面来由Demo来Contrl，这完全不用各位来开发程序。在这个场景里，各位可以看到这是上千个NPC。如果马上加一个障碍物，VCO马上避开，比如说打破这个城门，马上找到一个新的路。这个东西怎样做呢？

徐忠信：
　　Kynapse主要是开发用的方案，它能够支持Windows以及其他的游戏机。我们再与大家分享一个动画，体现团队性、团体性的玩法。在中国市场，大家都做MMO，其实游戏机也是一个重要的平台，大家已经听到国内一家大公司已经推出了游戏机的平台，我想再接下来的几年内，大家会看到游戏机会受到非常大的启动。

　　还有另外的例子，是把API融入到你们的程序中去。我们可以制造不同的地形，从所输入的数据中把它变成网格，然后加以控制，现在再转到电脑上。

Marc：
　　我们在Max和Maya里我们提供了插件，你可以从Beast Maya导出升级产生的种子。各位在座可以选择在Mase和Maya上所要的区域，然后你可以知道哪些是NPC可以行走的路，比如说河流，NPC可能是不能走的路。这样选择好了之后，我们有一个编辑器，在这个编辑器里，我们可以看到从Beast Maya里面走出来，你就可以看到所测试和输出的地形是否正确，你所希望设定的NPC是否正确。如果正确的话，可以给你生成AI区域，我们现在在做一个生成的设计。同时只有一个处理器，所以如果在多核芯的机器上，它能够跑得非常快速。黄色的区域是所生成的AI区域，我们看到是一个三维的空间，所有黄色的部分都是NPC可以行走的区域，在这里我们讲这个东西是一个所谓的静态的，你在制作游戏的时候就已经设计好的。我们当然也会提到动态的。但是我们先看静态部分的生成是用Tool产生的，这里面可以做一个确诊，确诊你创建的AI是不是正确，你也可以模拟一下NPC将来行走的路径是否正确，都可以在这个工具里做一个测试，那是已经现成的，做好的。我们做了一个路径的测试，你选择一个起点，然后测试一个重点，那这个绿色就是一个最短的路径，可以测定一下人工网格是否正确。这样人工网格可以是多重的，可以设定同时存在两个不同的AI都可以直接执行。我们可以看看在这个里面创造的AI的规格是否正确。这个东西创建出来之后，哪些人就可以在上面自动的行走，没有的部分就不会走，比如河流的部分，NPC就无法再上面行走，这是我们创建资料的一个过程。

徐忠信：
　　当我们制作了这个网格之后，可以有非常多的控制，你看到这个网格是三维，有一些斜度，你可以把这个参数一下，到某个斜度的时候，途径就不能够再继续行走下去，再急的话就跑步上去了。或者说在任何一个物件低于某个高度，就可以让它跨过这个做法，有不同的控制法来控制整个网格。网格做好之后，地形做好之后，接下来就需要有更好的控制方式来控制角色。我们在这里有几种不同的方式控制他们的行为。

　　接下来我们看看动画。

Marc：
　　我们通过这样的功能的话，在你制造片部分中你不用去抠底了，这部分已经给你提供好现成的模式，你只要套用进去，所以控制里的IPC部分就会非常快速、非常方便。

徐忠信：
　　这是几个不同的融合做法，首先我们用的是Follow  Agent，几个团员会跟着中间的人走，团员的任务就是保护中间的人物，所以我们已经设定好了，它们只会面对某个空间，它是一个空间的推理方案，所以在面对这个空间的时候，刚才那个线条放射出来，测某个空间可能会有敌人，背对这个中心人物，他们不会面对墙壁或者是怎样，他们知道墙壁是不需要面对，自动转到某个空间的范围内来保护这个人。这就有一个参照的理论不同，我们跟着的是中心人物，那么我们所应用的人物是漫无目的的到处乱走。

Marc：
　　接下来我们看一个Path  Objects，它是支援动态的，在游戏中有各种各样的路径需求，比如说跳跃的空间或者是电梯、船，我们在这边可以看到当门开启的时候就可以走过去。

徐忠信：
　　这里有一个很重要的点，如果在普通的情况下，门就表示障碍物，就不能有一个途径直接穿过去，当我们把门设定为Path  Objects，就成为一个自然的途径。人走到门这儿，知道是一个可以穿过去的途径，他走到门前等它自然打开。还有我们的画面有电梯、船，船从河的一边漂到另外一边，这是动态的新途径。如果他不在那儿，也能够知道在等着过来。

　　再给大家看看另外一个做法，这是在我们设定里，知道这个人物需要从地上走到屋顶上，需要有弹簧床，可以很自然地知道，虽然没有桥梁的途径爬上去，但察觉到有一个弹簧床的话，可以走到哪儿弹到屋顶上，然后从桥上走过去。大家看到弹簧的方式就类似于飞的一种方式。我们可以从地形网格到设定不同的参数控制整个地形，到最终还有Path  Agents都可以控制。

　　还有就是HumanIK，这是处理骨骼交界处以及整个人的行为动作。不需要重新制造一个新的骨骼，你可以用一个原来的骨骼到另外一个骨骼…（英），这个骨骼不管大小，都可以转到另外一个骨骼上。虽然我们这个方案是HumanIK，也可以把它应用在动作身上，只要有四只脚就可以用，它用到任何动物、怪物身上。这个HumanIK采用在不同的游戏上，比如说有一个游戏，一个人从一个地面又爬、又跳，都可以完成得非常好。另外马，也是用HumanIK，只要有四肢就可以了。我们之前给大家看过我们能够控制回避，我们甚至可以做到这个人能够自己推开自己寻找一条路穿过去，如果你自己做的话，你需要花很多时间做这个布景。

　　另外一个很好的例子是EA，所有的体育运动游戏都是采用HumanIK，在九月、十月的时候在上海请了一位研发者与我们分享，当时他跟我们分享了NBA灌篮的姿势，这个人跳起来，把篮灌篮，那个做法非常好。HumanIK主要是处理骨骼交接的动作。下面看一个视频。

Marc：
　　HumanIK提供了全身的逆向球向的关节器，各位如果开发的话，里面有很多数学、力学的部分，通过比较精细的运动，可以达到精准的控制。比如说我要拉动这个手的时候，全身的骨骼会自动移动。比如说这里有三个不同的楼梯，各位可以想象，如果你做这样的时候，如果楼梯间隔改变，你的手和脚怎样触摸到精准的部分，所以我想不管是起伏不停的地形，你行走会深入到地面下，但可以解决这个问题，而且不用重新录很多。

徐忠信：
　　这个动画是很特别的一个动画。请大家稍微注意一下，这个手指在按这个键盘，实际上它不是预先录好的动画，我们把这个键盘设定为可处理，骨骼自然就按在上面，我们设定把手指的数字拍好，然后自然就会按。这个援引刚才看到的爬楼梯是同样的方式。

　　这个也是刚才所说的，其实跟爬楼梯的动画是一样的，我们将它应用在不同的地形场地，就会有不同的反映、不同的方式。你所看到的，我们将楼梯改成爬墙的方式，它也是很自然地寻找，把手和脚都分开了，它可以横爬、竖爬，任意活动。

Marc：
　　如果你用这样的图片你难去做到这样的效果。因为你必须很正确地定位在点上。

徐忠信：
　　如果自己要开发的话，会花费很多的时间。

　　HIK也是一种开发方案，主要是整合和另类引擎直接整合的一种方式，所用的是CAPI，刚才也看到有一个游戏的Game editor，这个游戏在当中要用的话，不用得话直接整合到这个游戏里。

　　接下来和大家分享一下Autodesk  Beast，这是最新的方案，Beast是一个全聚光照的一个方案，我们可以看到EA、索尼都采用这个，现在是最好的一种全聚光照的方案，光影烘焙的技术，因为全聚光照是多层次的一种计算方法，现在硬件方式还没有达到实时的方式，现在采用烘焙的方式，就是在一线做好光影，把它变成贴图，然后贴到里面去。目前的贴图是简单的贴图，没有牵涉到任何的光影。这样下来我们就放一些灯光，让它制造一种光影，然后和贴图融合在一起，就给你全聚光照的效果。以这种方式就能够有非常好的一种效益来制造，让实时的游戏制造出这种光影。大家可以看到中间白色的相纸，好像有反影的灯光，看起来就像周遭都是黄色的正影的感觉。在左上角的阴影，还有浅蓝色，主要采用的是天空的光，带着一点蓝色的效果。我们看到墙壁上的影子也是从浅至深的，所以这些都是全聚光能够制造出的光照效果。

　　这里有两个主要的光源，一个是天空的光，带有浅蓝色的效果，另外一个是太阳光，定管有一个太阳斜照下来的太阳光，平时主要的光源自己反射到筒管里去，可以看到效果非常好。

　　这是另外一个例子，Soft  Shadows，我们看看之前和之后的不同下面。

　　这个图片展示的是在窗口照进来的灯光，任何一个物件离开灯光越远，它就越模糊，不是清晰的影子。

　　这个是发亮体，在全聚光中最难的是发亮体，发亮体是最难计算的，它是全面的，不是单线性的，所以在周遭所影响的光是特别复杂的。

　　这是另外一个例子，大家看看之前的效果以及之后，加上光影列图之后的效果，我们再看看这个对比。如果游戏场面变成这种效果的话，这个真实性和可观性增加了非常多。

　　到目前为止，大家可以想象到，怎么制造这种光影效果呢？之前你拿着这个场地、加上贴图、光影，制造出光影的Lightmap把它贴上去，这种做法非常适合用于比较属于静态的，就是不要有太多变动、不要有太多动态性的物件的场地比较适合。否则变动太多，你就会感觉到这个光线不对了，因为以这种烘焙方式，光线是定好的。但很多时候玩游戏的时候都有很多不同的动态物件，比如说加上一个人物，这可能是一个玩家，带到这个地方，有一个发亮点，这个人没有发亮，他格格不入地，不能融入到大环境里。我们的做法很简单，滤色做法，我们在计算中放了很多小球，小球在不同的地点发亮方式是不一样的，靠近发亮体的比较亮，远一点儿的比较暗。我们以最靠近人物的这四粒小球，以它的方式计算，用贴图把它贴在这个人物身上，这样就能够让这个人物很自然地融合到这个环境。而同一个时候不需要重复计算，只要计算这四个小球的可以了。我们可以以小箱子来计算，成本就更小，但小箱子、小格子的效果没有那么好，这也是由你自己选择。

　　接下来让大家看看其中一个重要的工具，eRnsT，利用它就可以让你以实时的方式查看光影效果。

　　这是一个实时的可视的，在这里面你可以得到你场景的资料，在这个编辑器里还可以做调装的控制，可以调整GI的参数和灯光的参数，它自己就可以及时在这个上面做一个渲染，马上可以看到自己要的结果非常快速。

　　大家可以看到Realtime能够很快地选择光线、光源、色彩、列图，能够实时改变做一些调整，你可以直接看到这个效果。你可以马上进行调整灯光，调整一些参数，马上可以看到一些效果，还可以调整全域的光影的效果。我们把颜色调整一下，可以变成黄昏的效果，还有很多参数都可以进行调整。

　　我们再看一个180万的Demo，这里面会自动生成酒吧里面的彩色的玻璃这样的效果。因为时间的关系，后面给各位看最后一部分，是Real的一个场景。这个场景是180万的场景，里面有非常多的灯光设计，各位可以看到里面的复杂程度，加入Beast  Lighting的功能之后，很快可以看到场景的真实性提高了很多。

　　各位如果看过这个Demo的话，对这个场景肯定会非常熟悉，我们是用这个场景的做的Demo。我们这借用这个场景加上灯光，大家可以看得到，可以说应付自如。

　　刚才所说的发亮体，这里也可以展示一些发亮的液体，可以更改不同的颜色。

　　我们今天的演讲就到此为止，谢谢大家！