使用Unity制作类似“三维弹球”的解谜类游戏大作

当铁门打开，一颗表面锈迹斑斑的铁球滚落下来，等待它的将是一次次的洗礼。滚烫的钢水，寒冷的冰冻，一道道工序完成加工之后，这枚铁球将成为航天器上的一枚关键零件。

这是最近使用Unity制作的一款3D 写实类解谜游戏《滚滚人生》当中的一个关卡，根据游戏设定，玩家要操纵铁球，经过有钢水的路面、木板、冷冻、电磁机等机关通道，到达终点，完成游戏中设定的“加工”工艺，最终经过去锈、抛光、充能等关卡后最终通关。

令人印象深刻的是，这款看起来神似微软经典游戏《三维弹球》的游戏 Demo 虽然只有一个关卡，但游戏中的每一个模型动画的塑造已经可以媲美很多同类型的游戏大作。

特别是场景中的机械臂模型，铁球通过钢水时表面颜色的变化，以及表面保持高温的铁球在木板上滚动让其消融的动画都栩栩如生。

当然这归功于美术技术芮士辰同学的设计。

“当我们确定了《滚滚人生》是一部写实工业风格的游戏后，我就找了大量类似的参考资料，包括现有的工厂机械图片，已经做好的模型机械图片等等”。来自Unity集训营的芮同学说道。

芮同学参考的美术资料中不乏近年来的 3A 史诗大作，可见《滚滚人生》一开始就要站在最优秀作品的肩膀上，在建模方面追求精益求精。

芮同学说，作为一位拥有经验的建模师，他已经对场景搭建相当熟悉了。用 Maya 模型 Mudbox 制作贴图，《滚滚人生》对基础模型搭建和贴图制作没有太复杂的操作，芮同学还用 Unity 自带的粒子系统添加了些许特效。

在模型数据资产做好后，下一步就是把它们导入 Unity 中制作模型渲染。众所周知高清渲染管线 HDRP是 Unity 引擎中效果最强大的可编程渲染管线，其强大的性能足以渲染游戏中的每一个细节。

“用Unity HDRP渲染后的场景看上去更有动态感，而其中的制作流程也和我之前接触的基于物理灯光的渲染器（mental ray 、arnold、VR渲染器）很类似，这也让我很容易上手”。

“在光照方面，导入模型后默认天光，先设置一个环境光，从窗外引入物理天光，然后手动打光照亮场景中的主要物体，之后在全局光下用 AO 和反射探针给场景增加一个比较大的反差。最后经过后处理给整个场景进行校色，并通过添加场景雾气效果拉开前后关系与色彩对比。”芮同学解释道。

而材质部分，HDRP 提供的 Lit 材质球可以模拟非常多的材质。“场景中很大部分模型都是金属、硬表面材质，Unity 的 HDRP 中的材质球可以模拟大部分的基础材质，有些地方还使用了层材质来模拟多种材质混合在一起的效果。”芮同学说道。

场景方面，芮同学还增加了一些贴花效果来丰富场景中的特殊部分，比如灼烧的铁皮、冰霜区域等，同时编写了一些带有特定动态效果的 shader graph 贴花，并用脚本来控制它们的动态效果。

负责游戏策划的姜子健同学专门给小球设计了发光时的变化效果，其中改变小球的是 Emisson color，他们认为小球不管是变蓝还是变红都有一种发光的效果，本来是想用 lerp 颜色模式处理，后来发现达不到指定的颜色效果就改用了moveforword 颜色模式进行了处理。

只是大量的模型和渲染的叠加也会影响到游戏的运行，因此芮同学在游戏性能和画面效果之间做了相应的妥协，比如在模型精度上本着能省就省的原则，制作模型时芮同学就比较少使用模型细分、倒角、卡线等功能，也没有使用高低模烘焙手段来制作贴图，效果的呈现大多以各个通道的材质贴图为主。在渲染方面，芮同学场景渲染上使用了大量的灯光烘焙，但考虑到后处理的多项效果对性能的要求颇高，他最终砍掉了镜头景深、灯光雾、运动模糊、光线追踪等画面效果。

逼真的建模也给游戏的软件程序和 UI 动画的实现带来挑战。

在测试游戏的时候，Unity 编辑器中运行的木板消融动画符合预期，但发布游戏程序之后发现居然出错了。经过多次调整之后依然没有成功，在制作工期紧张的情况下，制作团队只能重新制作一个新的 Shader 并测试提交。

再比如模板移动的动画又遇到一个奇怪的 bug，之前编写的脚本在 120 赫兹刷新率的电脑上可以正常运行，但到了 60 赫兹刷新率的电脑上则无法顺利运行，模板无法到达指定的地点。

另外还有一些奇怪的 bug，比如小球模型移动时无法爬坡的问题，团队也着实找了不少教程来处理这些 bug。但这样频繁出现的 bug 问题，势必会影响整个团队的开发效率。

为了减少游戏程序开发中 bug 的出现之后对其他成员的影响，《滚滚人生》使用了game Framework 游戏框架。它是基于 Unity 引擎开发的一款开源游戏框架，拥有完善的扩展模块，包括场景、文件、声音、网络与对象池。方便开发者对开发资源进行管理“虽然目前在开发上用到的不是特别多，但这个框架可以减少程序 bug 问题的出现，可以让团队的开发效率有所提升。”

除了 game Framework 游戏框架，团队还引入了 Unity 自带的代码管理工具Plastic hub，“它为每个参与游戏制作的团队成员都建立了分支，比如像我们团队，有 5 个分支，你可以看到上面记录了 52 次的提交合并工作。”陈同学在和团队成员的协作中体会到了 Unity 引擎带来的便利，他称赞道：“对于我们多程序开发人员包括美术技术来说 Plastic hub 是很好的代码管理工具。”

当然我们现在见到的游戏这只是一个教学关，要想把铁球变成真正的零件，还需要经过去锈、抛光、充能等关卡，第二关的游戏场景将会是教学关的三倍，小球也将经历更多的考验，随着关卡难度的进一步提升，铁球需要经过的机关会越来越多。

游戏还会加入一些联动开关和变形内容，比如水+电就会触发电击开关，热量+水会触发升温开关。小球还会在原片和球形之间转换，玩家需要根据游戏通关的具体要求触发联动机关，或者变成相应的形状。

相信联动机制和球形状态变换的加入，会使《滚滚人生》的玩法会变得更有趣，它不在限于三维弹球式的单一通关，让考究的工业美术设计变得更有意义，就像这款游戏最初的意义：一个普普通通的铁球，也能通过改变成为尖端材料。

作为游戏爱好者的你，是不是也想做出这样的改变，像《滚滚人生》团队一样，做出自己心仪的游戏。

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