VR丨天镜科技靳超：《星尘：机械侵蚀》制作经验分享
靳超：我本人从业已经十几年了，2005年加入搜狐畅游，一待就是11年，基本上一直在做技术方向的工作。2016年我跟王滔、就是畅游的创始人，一起创造了天镜科技来做VR游戏。到现在已经一年多，我们的团队大概有不到20人的样子的规模，目前我们这个团队主要有两个方向，一个就是下面我要介绍的《星尘》的这个系列，是科幻游戏，今天我会介绍一些技术相关的一些经验。另外我们跟中影游、我们的兄弟公司合作的一款武侠VR游戏，这个因为还没有正式公布，所以我没有写在PPT里面，下半年我们就会开始这部作品的研发。
靳超
故事背景
《机械侵蚀》这款游戏我们来做一下简单的介绍一下，故事背景是架空的。我们设定了一个发生在未来的科幻背景，故事发生在我们上一款做《星尘：地球之书》故事之后。经过一场惨烈的宇宙大战，人类居住的地球被外星人给炸毁了了，幸存的人类移居到了外太空，进入星际时代后，后来出现了一种神秘的病毒感染了整个人类，收到感染的人逐渐有变成了机械形态，身体会变得机械化，后来人们发现病毒来源于一个叫伊塔的星球上，一支探险队来到这个星球去探索，他们发现这里的生物都已经开始机械化，然后去探索去生存去发现后面的秘密。
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核心玩法
游戏的核心玩法参考了《怪物猎人》，玩家在VR环境里面和巨大的怪兽来对战。玩家可以单人SOLO，也可以是开放当前的游戏副本，和其他玩家联网合作。游戏的框架是生存游戏，玩家要在这么一个恶劣的外星环境下生存下午。我们会加入很多随机的元素，比如说收集、升级装备、维护基地等。整个游戏的核心乐趣还是围绕者VR FPS，为此我们加入各种很智能的AI来跟大家作战。比如我们这段时间为了实现怪物的从墙上翻过去的操作，我们将AI蓝图几乎拆了个遍，然后我们发现里面有一些非常有意思的一些细节，怎么样把怪物的AI做得非常逼真，这里面有机会我会跟大家再介绍一下。
单人生存和多人协作（点击图片，可放大查看）
其实我们就是一个生存类的单人和多人协作可以同时来玩的游戏。
引擎技术
首先我们用的技术是UNREAL Engine，这里面我也想给大家安一下UNREAL Engine，可能在座的各位可能大部分还是用Unity，但是我确实是建议大家，如果在不考虑移动VR的话，其实用UNREAL，它的效果和上手度，可能比大家想象的都要好。因为大家印象里面，可能UNREAL engine的成本比较高或者比较难，但其实UNREAL现在刚出的4.16，新出的这个功能和应用蓝图已经非常好用了。
另外Substance Designer这样一个PBR的材质工具，也是非常有利于大家的材质制作的，后面我会给大家介绍一下。
SIMPLYGON其实是一款LOD的工具，它现在已经内置到UNREAL擎里面了，可以很容易来生成。以前这是一款非常昂贵的工具，现在针对开发者已经免费了。
Wwise是一款声音引擎。如果大家做PC或者主机上的VR游戏，这个可以说是标配。
经验分享：基础材质库的建立
所以今天我跟大家分享的主要是一个关于PBR材质的一个问题，大家可能经常会听到，很多团队在用PBR材质，像工业光魔这样的公司在做电影的时候也会提到这个概念。究竟PBR材质跟我们传统的这个材质有什么区别？这里先给大家简单介绍一下，如果大家在十年前做过游戏，都会知道，那时候的材质基本上单纯靠美术来画，比如Diffuse、高光贴图、凹凸贴图，这些画都需要美术画出来。画面效果基本上全是来靠美术来调，后来出现了“次世代”这个名词，其实这是个伪概念，那时候的次世代基本上就是把法线做的更细一些，高光做的夸张一些，模型面数增高一些，就叫做次世代了，其实只是一个工作量的问题。但PBR的出现是非常革命化的，首先它是一个特别依赖材质物理属性的全新渲染方式，PBR材质并不是美术做出来的，它是通过物理的参数来算出来的。所以用PBR材质，能很大程度减少对美术的依赖，因为大多数都是物理参数来设计的，更多的是靠你对材质的管理和把握来进行的。
比如说这张图，这是EPIC官方游戏Paragon的材质库，这个材质库里面，基本上囊括了Paragon里面的所有材质，比如金属、皮革、毛发都等等，Paragon模型制作人员在大部分情况下都不需要添加新的材质，从里面上挑一个就可以了。
经验分享：通用金属材质
我们也做了一些类似的工作，比如说我们用得最多的这个材质，叫SimplePaint，这个材质就是我们一个非常典型的用PBR材质技术来做的一个材质层，基本上用这个材质层，可以把大部分我们在游戏中用到硬表面的模型都可以用上。因为我们的游戏里面有大量金属机器，比如飞机、机械这些硬表面的材质。这个材质球首先是分层设计的，每层材质都符合PBR材质规范，每层的材质参数都是统一的，比如说金属度、粗糙度，以及其他的一些属性。比如说右边这个的模型，它基本是有玻璃金属和涂漆的金属，这样的几部分组成的。我们这个材质球最多可以支持八个层，其中 Background是它的基础层，然后Layer2、Layer3、4、5、6，加上Background，再加上几个特殊层，比如贴花层、脏迹层，还有划痕层。
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这里介绍一下脏迹层，如果你仔细看一下我给的截图，会发现金属的表面，除了我们看到的那种亮亮反光，它还有一些污渍、油渍或者氧化物这些东西，因为金属它放时间长之后，表面的反光不是那么均匀的，这是脏迹层，这在以前的非PBR渲染模式中是很难做出来的。
还有划痕层，一般出现在金属弯曲的地方，非常容易产生磨损，以前我们在用传统的方法来做模型的时候，所有这些细节都是要美术来一笔一笔画出来的。而现在用PBR材质工具Substance Designer则非常容易实现，这些细节是程序根据模型数据自动生成出来的。
另外几个参数像贴画层和自发光层，这个很好理解，都是以前用的技术。
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还有一些数据是描述怎么把Designer里面生成的的数据导进来，我们设定了一些叫Model Inputs这些层，比如说具体哪个通道来放哪个东西，每个层都有个MASK，就是说这模型哪些区域是Layer 1的，哪些区域是Layer 2的，把这些数据全放在Detail MASK数据里面，这些数据同样也是用Detail Designer来生成的。比如说像自发光层这些，全是在这里面（SmartPXXX02）生成的。
还有些LOD层，来控制金属具体的表现细节。
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最终模型在游戏里面的效果是非常漂亮的，但它用到的运行时贴图非常少，基本上就是些很通用的一些纹理组合起来，在游戏里就会渲染出来。
经验分享：使用材质烘焙进一步塌陷材质
以上这种材质唯一的缺点，就是它的材质函数非常复杂，所以我们后面会用到一些塌陷的方式，来生成一些更简化的材质层。比如说像这就是我刚才说的材质的一个蓝图，这个蓝图看起来好像就是这么几个节点，但是如果每个节点展开都是非常复杂的一个材质函数，所以整个材质球的复杂度是非常可怕的。
如果你在游戏里面用到这样的材质层，那就基本上就不可能再做其他的附加功能了，所以这种材质球基本上是在开发状态才会用到。在发行状态，为了优化，我们可能要做一些塌陷，比如说我要把那些纹理合并到一张纹理上，这样材质层可以缩小到在最小的规模上，然后我们就会有空间再做一些跟场景相关的技术。
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比如说我这里面，有一个场景是雪地，雪地有一个要求，就是说模型放在雪地里面，上面会有一些积雪，雪会落在模型上面。其他的如沙地、沙漠也有类似的需求，比如我在沙漠里放的模型，在模型的表面是有一层沙子堆在上面的，而雪地上面要堆一些雪。其实把这些本身并不复杂，需要用一些堆雪的法线来计算这种方法来实现，但是不可能每一个材质都这么计算，所以我们就用到了刚才说的这种塌陷的方式，把刚才那几个复杂的材质启用到塌陷的纹理面，然后再把雪的函数加上，材质层的复杂程度就得到了一个很有效的控制。
基本上这就是我们后面做的效果，把雪直接落在这个上面，这（下面）是堆雪的函数，把堆雪的函数放在这儿，再烘焙出来，这是最终的材质层，就是说我把烘焙出来的纹理再加上。堆雪函数就变成了这种效果。整个这里面的材质层，它足够在那些主机比如PS4上跑得非常快。
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正在研发中的场景
这是我们正在做的几个场景中的截图吧，这个（左上）是一个山洞，这里面用到了AO和石头的渲染；这（左下）是我们做的残骸区，一些功能区，沙漠区，这是我们的雪地但是雪地暂时先停掉了，专心想把一个场景先做好。这个场景基本上由山洞部分和室外部分组成。
这（右边）是我们在做的一些模型，这里边有一些实现了，比如说我们把这个晶蜂做出来了。但是我们现在最主要是把精力放在了机械的模型上面，因为它更容易展现出一些比较适合的动作。
以往作品
简单介绍一下我们去年做的游戏《地球之书》，这款游戏其实是一个非常简单的射击游戏，这款游戏已经上Steam，但是我本人并不是太满意，它只是一个射击游戏，大家可以玩一下，感受一下这个所谓的宇宙的环境就足够了。玩法我们就没有太多的深入来做一些细化，我们可能把最主要的精力还是放在刚才所说的生存的这款游戏，以及我刚才说的新的武侠VR上面。
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刚才几位大佬已经说过了，VR团队坚持到现在其实都是很不容易的，从去年、前年的火爆，到今年突然来临的寒冬，这种大起大落很多团队都没有熬过去。我的观点是如果团队要活下去，最重要就是初心不能忘，不管你做什么，你对它如果没有兴趣就不要再做了。另外一个团队要养活自己，要想各种办法让自己这个团队有钱继续运转下去。比如我们这次最重要的跟兄弟公司中影游的这次IP联动，后面就还会有一些大的动作来支撑我们。
我们会把比如刚才的一些开放的技术放在我们公司的开源github上面，大家感兴趣的话可以关注下我们的官网（www.skylens.com），好，谢谢大家。
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