《Chasing the Unseen》用分形數(shù)學生成環(huán)境
Strange Shift Studio是一家個人獨立游戲工作室,，由Matthieu Fiorilli于2022年在蒙特利爾成立,。
《Chasing the Unseen》是一款關(guān)于攀爬巨型生物并探索異世界環(huán)境的游戲。游戲中的環(huán)境都是用分形數(shù)學生成的,。作為一名個體游戲開發(fā)者,，我知道開發(fā)這樣一個野心勃勃的項目需要合適的工具。在這篇技術(shù)博文中,，我將概述自己是如何應對《Chasing the Unseen》中的這些挑戰(zhàn)的,。
過去幾年，那些賦予獨立開發(fā)者強大能力的工具取得了長足的進步,，最近,，實現(xiàn)這類項目終于成為了可能。感謝Epic和SideFX等公司的不懈努力,，讓任何人都能取得這些強大的工具,，這個項目也因此得以實現(xiàn)。
為了完成這個雄心勃勃的項目,，我知道合適的工具是必不可少的,，而我正是在虛幻引擎和Houdini相輔相成的關(guān)系中找到了我所需要的東西。
生物
首先,，我們來看看生物和攀爬系統(tǒng),。
我的生物是在Houdini中使用各種工具制作而成的。以章魚為例,，我使用了Houdini的傳統(tǒng)工具,，以程序化方式為它建模，然后使用Houdini最近推出的多解算器Vellum進行模擬,。模擬為我?guī)砹朔浅Ｗ匀缓土鲿车淖冃?。接下來的挑?zhàn)就是將它導入虛幻引擎，并添加可攀爬功能,。為了完成這項任務,，我使用了Dem Bones這款強大的工具,。我在Houdini中的章魚模擬太過復雜，幾何體的每個點都有自己的動畫,，所以此時,，我不能簡單地將它放到游戲引擎中。Dem Bones的作用是以程序化方式生成一組骨骼和皮膚,，以便使用對游戲引擎友好的數(shù)據(jù)重建模擬,。這樣一來，章魚的128000個頂點/點就不需要都具備動畫了,，我只需確保大約600根骨骼擁有動畫即可,。
使用Dem Bones烘焙的Vellum模擬
然后，我可以將這只生物導入虛幻引擎,，并實時回放,。我在這里使用狀態(tài)機混合了不同的動畫?；谕ㄟ^Dem Bones生成的皮膚信息,，我能夠以程序化方式生成用于碰撞的凸包，然后通過自定義工具將其導入虛幻引擎,。
虛幻引擎中的碰撞網(wǎng)格體
我生成了較低分辨率的網(wǎng)格體,，將它導入虛幻引擎，實現(xiàn)攀爬功能,。為了將角色連接到生物身上,，我結(jié)合使用藍圖和C++，讓攀爬系統(tǒng)能夠使用較低分辨率的網(wǎng)格體,。
使用藍圖和C++的攀爬系統(tǒng)
環(huán)境
在環(huán)境方面,，我使用了分形數(shù)學和其他程序化技術(shù)。分形是一些簡短的數(shù)學公式,，能夠生成無限自我重復的形狀,。其中最著名的是曼德博集合。
曼德博集合是以本華·曼德博的姓氏命名的2D分形,。在它被發(fā)現(xiàn)的數(shù)年后,，人們又發(fā)現(xiàn)了一個類似的3D版本：曼德爾球。
這就引出了一個問題,，如何將分形添加到游戲中,？通過將Houdini和虛幻引擎結(jié)合起來，我成功地解決了這個問題,。在Houdini中,，我使用Juraj Tomori的畢業(yè)項目“視效分形工具包”生成分形，然后圍繞它開發(fā)了一套幾何體制備管線,，為在虛幻引擎中添加分形做好準備,。這套管線可用在分形和其他程序化網(wǎng)格體的生成方法中（取決于關(guān)卡）,。
為游戲關(guān)卡生成的分形網(wǎng)格體
為了做好準備,，將分形添加到虛幻引擎中,，我必須完成許多不同的任務：去掉非常小的細節(jié)；創(chuàng)建平坦的可行走斜面,；將網(wǎng)格體分割成塊,，以便在UE中實現(xiàn)正確的遮蔽；簡化網(wǎng)格體,；生成LOD,、UV和光照貼圖；等等,。這個過程是完全自動化的,，并且經(jīng)過定制，符合虛幻引擎的要求,。
最后,，在完成所有這些過程之后，我會在虛幻引擎中構(gòu)建關(guān)卡,，并使用光照系統(tǒng)烘焙光照貼圖,。由于關(guān)卡被分成了多個部分，虛幻引擎的遮蔽系統(tǒng)只會繪制我們在攝像機中看到的網(wǎng)格體,，這樣很好,。而虛幻引擎的LOD系統(tǒng)會根據(jù)與攝像機的距離，以我所需的密度繪制網(wǎng)格體,。對于碰撞,，我生成了單獨的低分辨率網(wǎng)格體。
結(jié)束語
我在這里概述了我如何處理游戲中的生物,、攀爬和關(guān)卡,。以上就是我在整個游戲開發(fā)中所使用的核心工作流程，在需要時,，我也可以為每個生物或關(guān)卡引入不同的變體,。
為這些項目挑戰(zhàn)想出解決方案非常不容易，但是作為一名獨立開發(fā)者,，我可以自由,、靈活地使用最新工具實現(xiàn)我的目標。我希望這篇文章至少能夠在總體上幫助大家了解這個項目的技術(shù)流程,，并對大家有所啟發(fā),，讓大家認識到現(xiàn)有工具的能力范圍。
本文轉(zhuǎn)自虛幻引擎官網(wǎng)~
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