【Xbox One/Xbox 360/PS4/PC】Rise of the Tomb Raider

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《古墓奇兵：崛起》开发日志：谈论基于物理渲染与后制效果

　　《古墓奇兵：崛起（Rise of the Tomb Raider）》的其中一项主要目标就是建立基于现实中丰富且可信的环境。 玩家可从个人的角度感觉到环境连接着劳拉与她的旅程，对于有限的游戏环境和不断变化的世界来说，这是项非常困难的挑战。 基于物理渲染（Physically Based Rendering，以下简称 PBR）和后制效果（Post Effects）都有助于解决这项视觉挑战。

　　在电玩中 PBR 是属于较新的技术，但早在制作电影就已广泛使用多年。 这个技术能让设计师们能够精准地仿真出真实世界的材质和光源状态，表面能准确地根据光的吸收和扩散性做出反射和折射光线。 从本质上来看，它们的外观和行为表现更加地逼真、自然，透过取得光源以使用图片仿真真实的照明环境。 这些技术整合将为建立可信且现实的环境带来帮助。

　　在创造可信的世界时，后制效果也是个重要的角色。 可用以过滤世界并提供最终水平的光泽和凝聚性。

图像照明技术（Image Based Lighting）


　　图像照明技术（Image Based Lighting）是一种将光的讯息存储存在纹理中的技术，称为探测器。 探测器能将光的讯息传送至周边的区域，以仿真现实的照明条件。 举个例子，下方房间的光源采用单一方向的照射（左），另一个同样的房间则是采用探测器（右）。 这项技术提供设计师可以更巧妙地在较少的光源中创造场景，同时提升了精细度和质感。



基于物理材质（Physically Based Materials）


　　为了在《古墓奇兵：崛起》使用优质地新的基础图像光照模型， Eidos 也改进了材料来源以支持基于物理材质（Physically Based Materials，以下简称 PBM）。 PBM 能在各种照明条件下更精准且自然地保留表面的材质。 这些材质由反照率（Albedo）、粗糙度（Roughness）、反射率（Reflectance）三个部分组成。 反照率定义表面的颜色强度，反射率定义表面的物质属性，粗糙度则定义有多少的光是反射或分散的。



后制特效（Post FX）


　　除了 PBR 作业流程， Eidos 也加入并改进了一些后期处理效果（Post Process Effects，以下简称 PPE）。 PPE 是在最后的润色时，协助设计师将需要的元素结合在一起。 它们在《古墓奇兵：崛起》中的感受有着重要的地位。

色彩阶级（Colour Grading）


　　使用色彩阶级（Colour Grading）可大幅提升在整个《古墓奇兵：崛起》中的后制效果。 色彩阶级能让设计师们对最终渲染图像做出调整，譬如亮度、饱和度、对比度和色调重新映像。 透过这项技术可以实现查找表（Look up table，以下简称 LUT），LUT 可表现 256 x 16 纹理，其中包含所有颜色信息的调整。 这一个非常强大的功能，因为它在最后润色强化了心境、故事性以及一定程度的情绪状态。

　　下方图片有使用色彩阶级以达到一些变化。 「LUT：Base」没有使用色彩阶级，呈现游戏原貌。 「LUT：Final」则有使用以达到特定的水平。 「LUT：Warm」和「LUT：Fantasy」是能轻易改变氛围和心境的其他例子。



适应性色调映像（Adaptive Tone Mapping）


　　因为导入 PBR，在现今的电玩中适应性色调映像（Adaptive Tone Mapping）算是另一特色。 场景现在都以高动态范围（High Dynamic Range，HDR）亮起，实际上这意味着场景是非常明亮的。

　　电视就像我们的眼睛，无法呈现未做调整的光线范围。 适应性色调映像会自动转换为光能进入显示器可以显示的最大范围。 在《古墓奇兵：崛起》中最好的例子，亮度会随着角色移动而变化，从一个黑暗的空间变成一个明亮的区域。 这就像你的眼睛会自然地扩张。



屏幕空间环境光遮蔽（Screen Space Ambient Occlusion）


　　环境光遮蔽（Ambient Occlusion）是用来计算表面接收多少环境光的渲染技术。 较无受到影响的地区会呈现变暗或阴影。 在《古墓奇兵：崛起》中环境光遮蔽占有非常关键的作用，因为它有助于物体与周围环境的结合，使其感觉在现实中。



动态模糊（Motion Blur）


　　动态模糊（Motion Blur）也是《古墓奇兵：崛起》中经常使用到的后制效果。 因为 Eidos 的游戏有很大一部分都聚集在探索和翻山越岭，所以使用动态模糊，透过提供场景速度、流动性和凝聚性，以协助建立这个可信的环境。



景深（Depth of Field）


　　景深（Depth of Field）的范围是在焦点近和远两点之间。 在《古墓奇兵：崛起》 使用景深分离前景和背景的元素以及绘制玩家所关注的重要区域。



屏幕空间反射（Screen space reflections）


　　屏幕空间反射（Screen space reflections）是在《古墓奇兵：崛起》中新增的一项新功能。 这是反映环境成本的有效方式，有助于劳拉融入环境并创造一个可信的世界。



屏幕眩光（Screen Glare）


　　屏幕眩光（Screen Glare）是个微妙的功能， Eidos 广泛地使用在整个游戏中。 它代表能在不同的光照条件下捕获镜头上的污渍，通常以小小的尘埃粒子或潮湿的水滴表示。 Eidos 使用这个技术来提升《古墓奇兵：崛起》整体的氛围和感觉。



测定体积光照（Volumetric Lighting）


　　测定体积光照（Volumetric Lighting）是仿真环境中光束的 3D 效果，如同光线穿过窗口般。 这有助于创造人物与其互动的气氛。 此外，它可用于引导玩家对此地点产生兴趣，是个很好进行故事的机制。



　　《古墓奇兵：崛起》将于 2015 年 11 月 10 日在 Xbox One / Xbox 360 上先行推出，PS4 / PC 版则预定于 2016 年发售。

※ 原文由《古墓奇兵：崛起》技术艺术总监 Mike Oliver 撰写

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《古墓奇兵：崛起》开发日志：打造更大且逼真的世界

　　《古墓奇兵：崛起（Rise of the Tomb Raider）》的世界比我们曾经打造过的都更大、更多样化，我们的目标是实现在这空间能有丰富的探索，以及提供多方面的体验。 透过投入研究各方面的设计，世界的逼真度逐渐提升。 在灯光、材质和后制效果的进步后，让我们在恶劣气氛下的生活实现了吸引人的美感。



　　更大的空间本身存在个问题，就是必须确保玩家不会迷路，但是发现地图上的新章节时，仍然是令人兴奋的。 在历史层面，包含拜占庭帝国（Byzantine，即东罗马帝国）、苏维埃（Soviet，即苏联）以及蒙古帝国（Mongolian，即元朝）等时代的素材，皆成为了吸引人的视觉叙事元素，引导玩家前往下个目的地。



　　我们很快简单地解说这个大空间的街坊。 在里面，有个名为「鸡村（Chicken Village）」相当受欢迎，你没猜错，里面生活着大量的鸡。 我们要花大量的时间查明谁住在鸡村，以及他们的文化对周边区域的影响有多少。 （改名为鸡村后，我们才发现到这个地区的名字实在荒谬。 ）



　　展示当地人的日常活动给玩家是相当重要的，这能使聚落有着动力且可信的。 将材料使用在料理或房子也和农业、狩猎、与小区互动同样重要，就如住在这一样。



　　地标会存在于较大的地区，如苏联的中继站可以在数英里外看到，这能让玩家抵达目的地，并带给游戏更高的真实度。 这些地方将成为战斗经历、强烈的时刻或者进入黑暗的古墓和分布在世界各地的地窖方法的指针。

　　如何在一天当中不断地变化与多次的事件下保持熟悉空间是相当重要的部分。 重大事件完成后待一段时间过去，中继站就能再访，随着玩家的进展以保持该世界的生态系统。
　　
　　《古墓奇兵：崛起》充满了技术地进步，改善我们整体的素质。 这些进步的支持加强了故事叙述、一个不断发展的世界以及令人兴奋的显著地标。 研究和参与琐事的这一切经验，会发现玩家将被引导，并发现更多所有在游戏中所提供的内容。

　　《古墓奇兵：崛起》将于 2015 年 11 月 10 日在 Xbox One / Xbox 360 上先行推出，PS4 / PC 版则预定于 2016 年发售。

http://tombraider.tumblr.com/pos ... er-worlds-with-more

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《古墓奇兵：崛起》开发日志：使用形状混合、PBDs、样条头发使劳拉更有生命力

　　在《古墓奇兵：崛起（Rise of the Tomb Raider）》中的脸部动画使用了最新的形状混合技术（Blend Shape Technology）。 有了这个系统，我们能够捕捉到演员演出的每一个细微之处，使我们的角色更有生命力。

　　在过去，人脸动画都是依赖推动系统中骨骼的网格制作。 更复杂的脸部，就需要更多的骨骼才能达到预期的结果。 整个骨架往往会变得非常大而复杂。

　　随着形状混合技术的出现，我们已不再需要以推动骨骼来制作了。 劳拉的脸部表情被分成许多细微的外观在动画中组成并达到非常逼真的表现。 劳拉本身就使用了超过一百个不同的外观以确定她的脸部动作。 透过这个系统，我们甚至能够表现出她的脸颊和额头这般最微小的细节。 就连劳拉的眼皮也能随着她的目光环顾四周。



　　还有个方法，我们透过纹路贴图（Wrinkle Maps）来提升形状混合。 这些特定的纹路贴图是敷在脸上的某些区域，以得到在皮肤表面的变化。 也可以制作出随着血液流动产生的变化（发红）。



姿势基础变化器（Pose-Based Deformers）

　　姿势基础变化器（Pose-Based Deformers，以下简称 PBDs）是用来矫正身体上不能单独实现的骨骼动作。 这可以用来修复任何已经拉伸的动作，也可以用来呈现肌肉的弯曲。 甚至是服装上的皱褶能够随着角色的动作改变。





　　通常 PBDs 会搭配纹路贴图使用以更加强表面的变化。 以扫描或高分辨率雕塑的方式来产生纹路贴图。





样条头发（Spline Hair）

　　在电玩中劳拉算是非常独特的。 电玩中的头发通常是藉由多边形阿尔法卡（polygonal alpha cards ）的配置来仿真大量头发的方式。 劳拉则是确实制作的条条分明，超过 30000 条的头发。 而整串的主链（master strands）可以控制旋转。 移动主链能使个别毛发自然地在游戏中做出物理反应。

　　劳拉的头发会依照剧情发展在不同情况下有不同的反应。 例如，她的头发变湿的时候会显得更加僵硬和沉重，在水下时就会漂浮，当她跑部时马尾也会随之摆动。 此呈现头发反应动作的方式非常贴近现实生活中所看到的。



《古墓奇兵：崛起》将于 2015 年 11 月 10 日在 Xbox One / Xbox 360 上先行推出，PS4 / PC 版则预定于 2016 年发售。来源 - http://tombraider.tumblr.com/pos ... fe-with-blendshapes

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《古墓奇兵：崛起》开发日志：制雪技术与 Houdini 仿真器



　　建立一个逼真且可信的世界是我们在《古墓奇兵：崛起（Rise of the Tomb Raider）》中努力实现的主要目标之一，其中与环境的对抗总是牵涉到「女人 Vs. 荒野」的部分。

　　在《古墓奇兵：崛起》中有个环境就是危险的雪山。 要使劳拉与周遭互动看似真实且可信，是创造这种类型的环境众多挑战之一。 而我们的解决方案就是创造一个仿真互动的雪，使劳拉走过积雪的地方都会产生足迹。

　　我们寻找了许多不同的方法来解决这个难题，例如视差绘制贴图（Parallax Decal Mapping）和传统 2D / 3D 粒子系统（Particle Systems）等方式，但这些都没有我们的需要。 在经过多次的实验后，我们创造了反复变化地形系统（Iteration the Deformable Terrain System）。

   

　　这个系统能让设计师自定义可变化的地形区域，使人、动物和其他物体能与周遭环境进行互动。 这项技术是透过高度的动态生成和法线贴图（Normal Map）来实现在最高点与平滑的表面间移动，以形成高峰和谷底的地形。

　　在整个开发过程中，我们也遇到了些许「障碍」。 其中最大的难题就是地形顶点的密度，网格遍布得过于疏或密，都会可能使地形变化失败。 我们首先使用手动的方式调整网格至最佳密度，但很快地使这大空间造成了性能和内存的问题，而且这个方法难以制作层面上的循环，我们最终采用的解决方案是动态密铺（Dynamic Tessellation）。 动态密铺会自动补强镜头范围内的网格密度，这提供了有效的解决方法并保持在我们预计的性能和内存中，同时也能随着设计师的自由地制作层面上的循环。

   

　　另一个难题就是劳拉周围的环境从未影响到她。 劳拉可能在世界中移动自如，而根本不知道她是否与环境互动。 我们透过动态调整她对于深度变化的移动速率和动画基础。 劳拉现在经过厚厚的积雪会有减慢和费力的感觉，就立足在个真实世界般。

　　我们的最后一到难题是玩家会跑来跑去，最后一切都将被夷为平地。 虽然现实，但不美观。 我们的解决方法是加入重置定时器，能让地形的变化随着时间过去而自然地「填补」。

　　呵，在这整个发展过程中有个小趣事，我们曾展开商讨要使用动态捕捉让劳拉做出雪天使的动作。 遗憾的是，我们没有成功地使用在游戏中！



　　另一项在《古墓奇兵：崛起》中有趣的挑战即为于冲击性的时刻加入一层额外的视觉效果。 我们希望这些视觉效果不仅有利于加强那一刻的真实感，而且还提供了超乎游戏的质量。 我们选择创造劳拉遇上雪崩的那一刻。

　　这一刻需要以实时运算进行，这就表示无法以预染的过场动画表示。 我们只需要利用我们引擎上的所有功能来修改世界、使劳拉的服装实时更新，无需如同电影般昂贵且耗时的编辑。

　　我们在早期的概念阶段，我们在游戏的粒子系统中尝试过几种操纵网格的组合，但都没有帮助。 我们努力在预定的范围内同时达成逼真的移动、互动和视觉效果。 我们使用传统技术是无法达到预期的结果，所以我们望向以电影化的技术来解决。 我们的目标：采用流体动力学整合实际的环境来仿真真实的雪崩。

　　而这个新方向同时也带来了全新的挑战要解决。 我们如何建立？ 我们如何整合？ 我们该如何处理人物、几何层次、镜头和灯光？ 该怎么针对性能优化？

　　我们的首要任务就是调查如何重现雪崩的实际环境。 我们调查了许多关于精灵基础翻书动画（Sprite Based Flipbook Animations）、3D 纹理和 Bink 动画回播，最后我们选择使用 Bink 动画，这是我们的引擎可以使用且能非常有效地管理内存的方式。 我们不知道会消耗多少成本在译码和绘制上，故在经过分析后，我们的结论是译码和绘制平均每帧需小于 1 ms，这是个非常可行的解决方法。

　　接着我们也研究了一些业内的标准软件套件来仿真我们的雪崩。 我们决定使用 Side Effects Houdini，Houdini 是个功能齐全的 3D 软件，专门用于视觉效果。 它有流畅且灵活的视觉手稿流程，这使我们能够轻松打造外观和感觉的效果。 关于雪崩，我们利用粒子的混合和仿真火烧的定制着色器来实现了最终的结果。

　　一旦我们有了可行的再生装置和视觉外观，我们就需要建立个有效并循环的作业流程。 我们最大的担忧就是几何体的变化量、灯光和镜头在整个过程中的接受度，这部分我们希望能尽量避免。 为了协助减缓这个问题，我们在各个部分设置停留期间，使其不再改变。 我们仍大量使用 FBX 和 Alembic 格式，以帮助内容输出到 Houdini。

　　我们接下来进行光源与渲染的最终排列。 随着《古墓奇兵：崛起》中使用到的基于物理渲染（Physically Based Rendering）兴起，这变得相当容易。 我们能够在 Houdini 中利用我们现有的 HDR（高动态范围，High Dynamic Range）环境贴图和光源讯息来复制出我们在游戏中的灯光条件。 Houdini 具有能将我们的所有内容渲染成图层的能力，并且能针对需要的部分进行色彩校正。

   

　　在游戏中使用合成图层更是具挑战性的。 传统的技术为元素分层相互往上堆栈。 不过若要修改任何一个几何体，往往需要重新渲染图层以保持一致。 因为知道有反复的图层，所以我们希望尽可能避免重复作业的可能。 为此，我们研究了景深合成（Depth Compositing），景深合成是指每个渲染图像都包含多个样本的景深信息，能让分层的图像不会残存。

　　我们深度探讨与整合景深合成的想法后，认为对于开发进度太过昂贵且费时。 我们知道这限制了我们构建镜头的方式，会造成极少的部分回去使用传统技术。 我们避免了与具半透明雪崩互动的动态对象，例如人物、布料和树叶。

　　除了雪崩j外，在游戏中的其他几个方面也有使用这种技术，以帮助增加额外的刺激感和视觉乐趣。

　　《古墓奇兵：崛起》将于 2015 年 11 月 10 日在 Xbox One / Xbox 360 上先行推出，PS4 / PC 版则预定于 2016 年发售。来自 - http://tombraider.tumblr.com/pos ... ni-simulations-mike

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跨平台《古墓奇兵：崛起》公布最新宣传影片「命运」

　　微软预定于 2015 年 11 月 10 日推出的 Xbox One／Xbox 360 版动作冒险游戏系列最新作《古墓奇兵：崛起》（Rise of the Tomb Raider），日前再公布最新宣传影片「Rise of the Tomb Raider -运命」，在BGM衬托下演出劳拉严苛的冒险历程。

　　本作由 Square Enix 旗下的 Crystal Dynamics 负责开发，描述以各种华丽动作展开遗迹探险的劳拉‧卡芙特在充满危险的大自然中成长故事，为解开古代之谜并揭露长生不老秘密的劳拉，将在地球上最美也最险恶的秘境中，与可靠的新搭档们，凭借着本身的智能及对生存技能的自信，接受成为一名「古墓奇兵」的宿命。

   

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