揭秘虚拟仿真开发原理（下篇）

VR游戏与传统3D游戏的开发差异

 

    VR游戏在开发制作上的差异，远远没有很多人想象的那么大，更多的是设计上的思路转变。所以，想要开发VR游戏，前提是能够开发一个3D游戏，核心还是游戏本身，VR只是体验上的增强。如果要写一个”VR游戏开发教程”，那么其中90%的东西，与VR并没有直接关系。但是，这10%的差异，却是VR的核心竞争力，因为它可以带给你”前所未有”的体验，为我们进行游戏玩法创新提供了非常大的发挥空间。

 

玩法

    与主机游戏类似，注重核心体验，即Camera，Control，Character。可能很多人会觉得VR游戏只适合做FPS，其实并不是这样。只要保证沉浸感良好，什么类型的都可以做，RTS，MOBA，AVG，MMOG等等都可以。需要关注的核心点是Camera和Control，这直接关系到玩起来晕不晕，能够玩多长时间。只有保证操作体验和沉浸感过关，游戏的玩法才有意义。

    当然，VR给我们也提供了一些新的特性，可以用于玩法设计中：

    由于头部运动追踪的存在，点头和摇头的操作是可以被识别的，这就意味着很多Yes/No的操作可以直接通过头显输入。

    头部的朝向可以灵活变化，当你”盯”着某个物体看时，可以针对这个行为做出相应指令，具体可以参考GearVR上的Land’sEnd。

    由于360度视角方向不受限制，我们可以在背后做一些场景改变，让每次转头看到的场景都不一样，既能做成惊喜，也能做成惊吓。

    头部不仅仅可以转动，还可以配合身体小范围移动，比如SummerLesson中凑近NPC，NPC会害羞…Vive的一个上帝视角Demo可以蹲下看到地底下打地道的小兵。

    VR渲染可以调整WorldScale，即世界单位缩放，相当于动态调整自身相对于场景的比例，既可以做成巨人的视角，也能做成蚁人的视角。

    因为VR世界中的单位可以与现实不一样，那么一些类似”缩地术”的功能也变成现实，通过身体小范围的移动，达到虚拟世界中的大范围移动效果。

    双手控制器的存在可以模拟一些抓，扔，摸，打等的操作，捡起一个道具上下左右仔细看也是很有意思的一件事，可以把迷题设计在道具的隐藏角落里。

    VR中有了双手的存在，很多解迷机关就不再是简单的按一个键，各种零件组合，机械，绘画等对于双手控制器来说都是很棒的操作体验。

    控制器的握持感，非常接近于游戏中的手持武器，比如枪械，比如刀剑，这比握着一个鼠标或者手柄的感觉强多了。得益于高精度的传感器，做出具有竞技性的操作玩法也不是不可能。

    双手具有天然的空间感，一些建造类的玩法也非常适合，比如MineCraft，比如Besiege等，UE4甚至尝试了在VR中进行场景编辑。

    由于3D音效的加强（下面会提到），“听音辨位”就可以做得更真实，各种潜入类玩法非常适合。

    另外，由于沉浸感的增强，恐怖游戏和XX游戏带给人的感官刺激会放大，这就不用展开了，试过就知道。

 

图形

    如果以OculusReady的硬件标准，基本上可以预期的画面表现力差不多相当于上代主机的画面，即Xbox360和PS3后期的水平。我们试做的VR游戏Demo，在项目启动时的规格比较高，GTX970+OculusDK2的硬件下，经过优化可以流畅运行，下面是最终版的技术选型，给大家做参考：

（1）PhysicallyBasedMaterial：物理光照材质算是主流技术了，但是相应的性能开销也会大一些；

（2）SphereReflectionCapture：反射效果和各种高光材质就靠Cubemap了；

（3）BakedStaticLighting+BakedAmbientOcclusion：即能用静态光照就用静态的；

（4）GlobalDynamicShadowMaps：仅仅是主角和大件遮挡物；

（5）InstancedStaticMesh：对于性能的提升非常明显，大量的优化是基于Instanced技术；

（6）Bloom+ColorGrading：多数的后期镜头效果在VR中并不适用，因为是通过双眼直接观看，并不像传统游戏那样通过”摄像机镜头”观看。而且，为了性能，能关的都关了…

（7）FXAA：理论上来说TemporalAA更适合消除远处的SpecularAliasing，但是会导致近处HUD的文字和纹路受到影响，解决之前先用FXAA代替。

    当然，如果具有足够的优化功力和场景设计技巧，也不排除GTX970+OculusRift流畅运行的可能，但这并不适合多数的团队。

    美术制作方面，有些资料会说NormalMapping和BillboardParticle不再适合VR渲染，其实并不是这样的。这些效果只是在近距离观看时才会发现很假，远处随便用，不用担心在制作上与传统3D游戏的差异。近距离的话，只能使用ParallaxMapping和MeshParticle之类保证不穿帮，但是极少数情况需要这样，跟场景和特效设计有关系。总体上来说，美术的制作与传统3D游戏差异并不大，除了UI。

    由于目前主流的VR操作设备已经趋于统一，大家都有这么几个特征：

（1）可以模拟双手的空间位置和旋转；

（2）通过手柄上的按钮触发指令型操作，如抓住，发射等；

（3）仍然保留传统的”摇杆”，但比较少用到。

    这里有一个OculusToyboxDemo的演示视频，能够很好地说明VR下的人机交互是什么样子的：

    可以预见到，基于双手的物理交互会越来越多，也就意味着物理模拟在VR游戏中的应用会更普遍一些。

    同样的，UI的设计已经不再推荐2D平面化，更加倾向于3D的效果，如科幻风格的全息投影，或者使用实体模型。或许，以后VR游戏中的”    UI”改由3D美术来制作了。

音效

    传统的3D游戏音效，一般是通过音量变化判断距离远近，通过频率变化判断相对移动。以空间定位为例：

    左右：通过左右声道的音量差异区分；

    前后：通过多声道的卫星音箱或多声道耳机区分（不适大多数人）；

    距离：通过音量的衰减判断；

    高低：冒似没什么好办法…

    在VR中立体声耳机是可以随着头部转动的，这就意味着，我们可以通过两个声道配合转头来判定上下左右前后。

    同样的，头部除了转动之外，还可以小范围移动，不用通过走动就能判定声音的远近。以前相当于背景音的环境音效，现在也能分辨出大概的方位。

 

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