文/VR陀螺 ZJ

屢出爆款的瑞典游戲開發(fā)團隊Resolution Games有許多的代表作，《Demeo》、《Blaston》、《憤怒的小鳥》AR版、《Bait！》、《Wonderglade》、《Narrows》、《Acron：松鼠的攻擊》、《cook-out：A Sandwich Tale》，這些游戲全部出自同一個團隊Resolution Games之手。

在這個來自瑞典的VR小團隊背后站著的是由“游戲大師”湯米·帕姆 (Tommy Palm)所引領的一隊游戲老兵，這其中就包括后來加盟的《Doom》以及《反恐精英》背后的創(chuàng)作者。

從手游走向VR，從VR延伸到AR，Resolution Games在玩法上花樣迭出，不斷書寫著開發(fā)界的傳奇。（參考文章：一手導演了《糖果傳奇》的“手游大師”，如何撐起VR爆款半邊天？）

圖源：網(wǎng)絡

AR技術為開發(fā)者創(chuàng)造了一個新機會，使電子游戲能夠進入現(xiàn)實世界。但是，與其他任何新的機會一樣，為AR構建游戲也伴隨著一系列全新的挑戰(zhàn)，以前很少有開發(fā)者面臨過這種挑戰(zhàn)。

該如何創(chuàng)造一個圍繞玩家360度的體驗？如何考慮室內障礙物的因素？應該怎么做才能反映現(xiàn)實世界的照明和顏色？

使AR游戲有別于之前一切游戲的重要因素就是需要創(chuàng)造一種有意義的沉浸感，將現(xiàn)實和虛擬世界融合在一起。為此，Resolution Games的AR/MR技術總監(jiān)Magnus Runesson為開發(fā)者們撰文分享了開發(fā)經(jīng)驗，他指出，AR的沉浸感全部歸結于幾個關鍵因素。

陰影

每個創(chuàng)作者都知道，陰影對于創(chuàng)造一個可信的世界至關重要，但是當把數(shù)字物體放在一個物理空間中時，你需要對它們進行一些不同的思考。環(huán)境遮蔽（Ambient occlusion）是這一難題的一個重要部分，開發(fā)者們需要在任何停留在表面上的物體下面放上一個小球狀的陰影，而且陰影不能只是附著在物體上，還要清楚地與它所投射的表面相連。

靜態(tài)和動態(tài)物體都可以從環(huán)境遮蔽中獲益，但每種物體都需要采用一些不同的方法。

圖源：Resolution Games

環(huán)境遮蔽通常是通過烘焙燈光或類似的方法自動實現(xiàn)的，但為了在靜態(tài)物體上使用這種效果，可以在道具周圍建立幾何圖形，這些幾何圖形能夠成為環(huán)境遮蔽。因此，我們所有的靜態(tài)道具周圍都有我們稱之為 "環(huán)境遮蔽裙"的東西。這樣，我們就可以調整環(huán)境遮擋，使其在各種情況下都能達成我們想要的效果。

對于動態(tài)物體，我們通過用正交攝像機從底部向上繪制關卡塊來實現(xiàn)環(huán)境遮蔽。這創(chuàng)造了一個深度緩沖區(qū)，其中黑色表示陰影。黑色越深，說明該方塊越接近地面。

例如，我們將陰影繪制成32x32像素的紋理，然后將其轉化為128x128的黑白紋理，并進行簡單的模糊處理。這就創(chuàng)造了一個漂亮而柔和的環(huán)境遮擋陰影。然后我們在地平面上的透明四邊形上繪制了128x128的紋理。

遵循自然界的照明線索

照明是每個游戲開發(fā)者都熟悉的東西，但很少有人不得不面對現(xiàn)實世界的照明情況，以及如何根據(jù)這些可變的條件來調整自己的方法。

在為AR項目創(chuàng)建照明時，開發(fā)者需要根據(jù)房間里實時發(fā)生的情況來調整虛擬物體的光線強度。如果有人在明亮的房間里玩游戲，那么他們的游戲看起來應該與在黑暗房間里玩的人不同。而且，正如你可以想象的那樣，在照明方面還有很多其他因素需要考慮。

圖源：Resolution Games

在《憤怒的小鳥AR：豬之島》中，我們在設置中使用了兩種光照：分別是定向光和環(huán)境光。ARKit給了我們一個介于0和1之間的光線估計值，在我們把這個值給到場景中的燈光之前需要先稍微進行一下調整，以獲得我們想要的精確光線強度。我們還根據(jù)設備的光溫估計值來調整燈光的顏色，包括環(huán)境光和方向光。

其他值得考慮的照明技巧之一是使用ARKit產生的環(huán)境紋理作為天空盒來影響場景中的照明，使物體能夠反映在環(huán)境中的真實顏色，而不會呈現(xiàn)出突兀不自然的顏色。

如果環(huán)境紋理使用得當，顏色可以更好地反映不同的環(huán)境

圖源：Resolution Games

提醒一下，這可能很難實現(xiàn)，因為環(huán)境可能時而非常明亮時而非?；璋怠Ｒ虼?，雖然這種技術可以用來產生很好的效果，但它也帶來了一系列的挑戰(zhàn)。

為房間添加一抹色彩

對于開發(fā)者來說，顏色在游戲中有著不可或缺的作用，但物體的顏色如何與現(xiàn)實世界的顏色混合起來，是一件很容易被忽視的問題。

通過改變視頻源以適當匹配場景的方式來為現(xiàn)實世界著色，可以實現(xiàn)一種不會產生任何不適或破壞氣氛的色彩方法。這是一個簡單的解決方案，通常應用在照片共享應用程序的領域，而不是游戲開發(fā)，但不可否認的是，濾色器對改善沉浸感有奇效。

顯示不同的主題環(huán)境，并為視頻源提供相應的濾色器

圖源：Resolution Games

在上面《憤怒的小鳥AR：豬之島》的例子中，視頻源作為兩個紋理提供給游戲，都在YCbCr顏色空間中。然后有一個著色器將YCbCr轉換為RGB，我們正是通過修改這個著色器來達成這種效果。

該轉換將YCbCr顏色當作一個Vector4，與一個4x4矩陣相乘，然后得到的向量就是RGB顏色。

增強現(xiàn)實世界

用顏色來設定色調是一回事，但如果想僅通過現(xiàn)有對象來管理場景中的現(xiàn)實世界對象該如何實現(xiàn)呢？我們還是可以使用同樣的視頻源，用折射著色器來修改這些對象。

首先，將視頻源渲染為背景，然后渲染所有不透明的對象，抓取渲染緩沖區(qū)作為紋理使用。現(xiàn)在把這個渲染緩沖區(qū)的紋理用作你的折射著色器的輸入。

圖源：Resolution Games

在上面的動圖中，看看頂部的冰塊，它在經(jīng)過一盆植物時發(fā)生了什么？答案是這個植物也被折射了。AR不僅僅是把虛擬物體放到真實環(huán)境中，它也同時在修改我們周圍的真實世界。你越能做到這一點，你的AR項目就越真實沉浸。

用微粒創(chuàng)造空間意識

很少有東西能讓玩家覺得他們需要在鏡頭外進行探索，從而進一步在AR中創(chuàng)造出一種沉浸感。增加微粒可以非常有效地實現(xiàn)這種效果，想想雪花飄落在房間里，或者星塵從夜空中落下。

圖源：Resolution Games

像這樣的元素會對玩家產生非常直接的影響，使他們想四處走動以查看更多的東西。

不要忘記：現(xiàn)實世界是一個障礙

讓物體表現(xiàn)得和現(xiàn)實世界不一致會直接快速破壞AR 體驗。如果你移動設備，讓一件家具擋住了場景，那就真的需要產生遮擋的效果。

遮擋面是開發(fā)者可以將虛擬物體隱藏在真實物體后面的方式。但人們并不會總想這樣做，畢竟大家可能更希望游戲能在桌子上玩，而不是藏在桌子下面。但如果用戶的設備可以掃描真實世界的表面并檢測深度，開發(fā)者就可以用這種深度作為緩沖來遮擋真實世界的任何東西。

圖源：Resolution Games

這不是在AR游戲誕生之初就能做到的，但越來越多的設備擁有了這些能力，因此開發(fā)者應該抓住機會利用它們。

圍繞增強現(xiàn)實的技術正在不斷發(fā)展。隨著連接手機的AR眼鏡的出現(xiàn)，以及高通和Niantic等公司的新開發(fā)工具包即將推出，將會有更多新的方法供開發(fā)者構建沉浸式體驗。

但無論技術發(fā)展到什么程度，上述提示應該為創(chuàng)建玩家可以享受、體驗和完全沉浸其中的AR游戲提供一個很好的基礎。

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