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如何打造细致的2D捏脸系统?

汉家松鼠CG 2018-11-08 1.9k浏览

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大家好,我是汉家松鼠的CG,《江湖X》、《汉家江湖》的制作人和主程,今天给大家介绍一下我们游戏中的捏脸系统是如何设计和开发的。


背景介绍


游戏《汉家江湖》是我们一款2D原创武侠题材RPG独立游戏,我们提供了一个2D的捏脸系统供玩家自定义角色,同时也供我们自己捏造游戏中的各种非重要角色。


汉家江湖 捏脸(男)


汉家江湖 捏脸(女)


整个捏脸系统由我和我们的美术(文艺吕布)两个人开发设定而成,一开始做的初衷是因为我们在开发《江湖X》的时候,发现故事设定的NPC数量实在是太多——如果每个都画,则工作量恐怖。为了节省工作量,当时本来打算的方案是只画重要人物,其他人物全部用黑人小剪影,如下:


匿名NPC剪影1


匿名NPC剪影2


后来我们开发时期业余时间玩某游戏的时候,该游戏随机NPC是从一个随机的头像库里抽取然后进行简单的颜色替换,我们突发灵感的觉得,我们可以更进一步做一个纯2D的捏脸系统嘛!


于是乎我们搜罗了一圈资料,发现大多数2D捏脸都比较简单,能够自定义的部分相当有限。而且也几乎从来没有中国风元素的2D捏脸,我们觉得这里是一个亮点,既可以解决我们的量产NPC的问题,也可以让主角多一个定制化捏脸的功能,同时似乎也是国风2D游戏的首创——所以我们决定来设计自己的标准和规范。


我们第一版在《江湖X》里最终的捏脸系统成品效果如下(请无视当时丑陋的UI)。



以及在后续的资料片《汉家江湖》中重做了整个美术素材以及更加优化了整个捏脸系统。


核心问题


开发这个系统的核心是两个层面:美术规范和技术规范。


美术规范需要解决的问题——我们需要将美术资源拆成多少层?每一层的美术标准如何制定?各层之间的关系是怎样?每个层可以自定义调整的参数有哪些?如何保证这些参数最终出来的结果“和谐”?(而不是眼睛眉毛鼻子挤到一起之类的。)


技术规范需要解决的问题——对于捏好的脸如何存储和读取?资源如何打包存取以达到效率最大化?(运行时内存、运行时绘制效率、资源打包和存储效率。)


下面,我们就这些问题一一展开:


美术规范:


我们根据项目设定的需要,考虑主要人物构成由 身体+头部+武器+面部配饰 组成。


其中头部包括 头发(包括帽子等头部配饰)、脸部轮廓、眼睛、鼻子、眉毛、嘴巴、胡须等。同时我们还考虑了角色的肤色变色、衣服调色等……


这一步大家可以根据自己的实际项目需要来设定拆分部分,提几个我们当时考虑的一些特殊情况提炼而成的规范吧:


  • 要想表现力好,头发和帽子不好做分开,否则无法组合出很好的效果(会由于发型和帽子的穿插而美术设计上受限很大)。

  • 发型要想表现力好,也得分为多个层:同样一个发型会有部分头发在面部以后、面部以前身体之后、以及身体之前。(见下图对比1:我们是分了4个层——前发、前发阴影、中发、后发。并且后来发现,若干发型还可以做前后发的组合来形成更多的搭配,但是不完全可以适配所有的发型情况,所以最终捏脸规范上也需要做限制——我们后面会做解释)关于前发阴影:为了美观起见,我们设定了前发在面部的投影的层,来处理虚拟光照下统一的阴影绘制(见下图对比2)。


对比1:典型的前、中、后发示意


光头


增加前发和前发阴影


增加中发


增加后发——整体效果图


对比2:前发投影对比示意


无前发投影


含前发投影


  • 同以上道理,一个身体也可能需要分若干层。因为其中涉及到头发在身体表现上的层次穿插,这里就不具体举例示意了。


所以我们最终确定的层次结构从前到后依次为:


  • bitem(身后道具)

  • bhair(后部分头发)

  • body(身体)

  • mhair(中部头发)

  • head(面部)

  • fhairshadow(前发阴影投影)

  • nose(鼻子)

  • mouth(嘴巴)

  • reye(右眼)

  • leye(左眼)

  • lbrow(左眉)

  • rbrow(右眉)

  • beard(胡须)

  • fitem(身前道具)

  • fhair(前发)

  • fbody(身体前部分)


这样,我们最后规范的美术的绘制方法也是按照各个层绘制,然后逐步拆出来,最后组合微调。我们规定了面部、五官、脖子等中心位置范围,根据每一个部位设置偏移(包括横向和纵向)、旋转的锚点。


部分拆出素材示例:



技术规范:


捏脸部分的素材涉及大量的2D资源贴图,那么如何存储是一个问题。在Unity等游戏引擎中,我们需要综合考虑的存储和运行时加载的效率。


从存储和内存加载的角度来说,2的次幂正方形纹理是效率最高的。同时由于我们美术规范上分了如此多的层,加载的时候如何dynamic batch也是一个问题。如何划分图集,如何加载,成为了一个需要取舍的点。


我最终的方案是,分三类资源打包:


1、最大的部分(主要是角色的身体)单独一张图一个文件,存成2的次幂文件,统一放在一个 assetbundle里,运行时按需加载,延迟释放(比如切场景时释放所有临时缓存的该类纹理资源)。


2、较大的部分(占面积较大的头发、物品),根据类型使用TexturePacker打包图集,放在assetbundle里,运行时按需加载,延迟释放。



3、最小的部分(脸部、眼睛、鼻子、眉毛等),使用TexturePacker统一打一个图集(为了降低drawcall,动态合批),启动游戏时直接加载常驻内存。


配置约束语法


这里再提供我们的整体捏脸配置的数据结构供大家参考一下,template "C"是我们所有的男性捏脸。


avata_template节点下:

partnumber标志的是各个部位对应的资源数量;

canhide是指该部位是否可以被隐藏;

pivots是各个部位对应的偏移/旋转的锚点;

adjusts是对应我们构图各个部位的像素微调配置。


底下的子节点:

bind 是指某个项在某些条件下是否可以被使用;

bhair是指在某个发型(index)能够使用的后发编号(这里是根据实际美术资源是否协调进行配置的)。



另外我们还做了一些肤色变化、衣服变色的方案,是使用的unity中的颜色混合和调色板,这里就不细说了。


结语


最终我们出的效果还不错,也在标准制定好以后,通过美术外包的小伙伴迅速拓展了内容量。以下是一些有才玩家的捏脸,供大家娱乐娱乐~



想自己捏个脸或者体验一下的话,不妨来试试我们游戏吧!


本文作者

汉家松鼠CG

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