VRCORE系列公開(kāi)課第八站來(lái)到了美麗的廈門(mén)，VRCORE與四位在VR游戲開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有著豐富經(jīng)驗(yàn)的主講人攜手，為開(kāi)發(fā)者們獻(xiàn)上一份《VR游戲進(jìn)階攻略》。

VRCORE系列公開(kāi)課第八站來(lái)到了美麗的廈門(mén)，在這個(gè)空氣中處處彌漫著文藝和浪漫氣息的海島城市，VRCORE與四位在VR游戲開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有著豐富經(jīng)驗(yàn)的主講人攜手，為開(kāi)發(fā)者們獻(xiàn)上一份《VR游戲進(jìn)階攻略》。

第一位主講人是來(lái)自指揮家VR的聯(lián)合創(chuàng)始人&COO陳銘心，他分享的主題是《如何打造VR游戲的沉浸感》。他從為什么要做VR游戲、什么是沉浸感以及在VR中要注意哪些方面來(lái)幫助打造它的沉浸感、AI與真人三個(gè)方面入手，以射擊類(lèi)游戲?yàn)槔M(jìn)行了深入地討論。

1.為什么要做VR游戲？

游戲開(kāi)發(fā)者們追求的終極目標(biāo)：純粹的游戲體驗(yàn)。在傳統(tǒng)的二維游戲世界，設(shè)備和技術(shù)存在非常多的局限。而VR游戲是解放人類(lèi)游戲天性的過(guò)程，VR帶給我們的沉浸感超出了我們以往的所有想象，也非常符合“純粹的游戲體驗(yàn)”這樣一個(gè)終級(jí)目標(biāo)。

2.什么是沉浸感？在VR中要注意哪些方面來(lái)幫助打造它的沉浸感？

“粹的游戲體驗(yàn)”秘訣在于沉浸感，在一款好的VR游戲中，應(yīng)該從畫(huà)面、交互和玩法3個(gè)方面入手，體現(xiàn)沉浸感。

畫(huà)面——在傳統(tǒng)的二維屏幕游戲中，容納性非常高，即使出現(xiàn)小的bug，也不會(huì)太過(guò)分散玩家的注意力。但是在VR游戲中，帶上頭盔以后，看到的畫(huà)面就是你所在的世界，周?chē)h(huán)境的一點(diǎn)點(diǎn)不和諧也能引起玩家的注意，讓其產(chǎn)生不真實(shí)感，從而嚴(yán)重影響玩家的注意力。

交互——傳統(tǒng)的交互就是鍵盤(pán)wasd+鼠標(biāo)，完成行走和射擊的體驗(yàn)。在VR游戲中，我們是否能夠做到真正的行走？什么樣是符合本能反應(yīng)的射擊體驗(yàn)？用什么樣的設(shè)備去匹配它？這是我們?cè)诮换シ矫婵梢匀ニ伎己吞剿鞯氖虑椤，F(xiàn)在手柄已經(jīng)非常能夠滿(mǎn)足游戲射擊交互的需求。

玩法——“忘記虛擬現(xiàn)實(shí)，才是虛擬現(xiàn)實(shí)”。玩家也許沒(méi)有玩過(guò)真的槍?zhuān)腔谏钪械闹R(shí)，大家會(huì)知道射擊是一個(gè)怎樣的過(guò)程。所以在設(shè)計(jì)玩法時(shí)，需要對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行深度處理。

3.AI與真人。

在傳統(tǒng)的游戲中，加入一個(gè)擬人類(lèi)的角色是非常常見(jiàn)的，但是在VR游戲中完全不一樣。虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)非常擬真的環(huán)境，如果有一個(gè)人物出現(xiàn)在你面前，極其像人，會(huì)產(chǎn)生恐怖谷（Uncanny Vally）的效應(yīng)，玩家會(huì)產(chǎn)生莫名的恐懼感。所以，在VR游戲中放置一個(gè)擬人的NPC的角色需要經(jīng)過(guò)慎重考慮。

如果一定要在游戲中安排NPC角色，要限定其形象設(shè)計(jì)，盡可能不要像人，同時(shí)限制NPC出現(xiàn)的時(shí)間和路徑。因?yàn)樵赩R的世界中，要追蹤每一個(gè)物體的來(lái)源和去蹤，不然會(huì)破壞純粹的游戲體驗(yàn)。

人是最高級(jí)的AI，建議大家如果要做一款VR游戲的話(huà)，盡可能加入真人互動(dòng)，這樣可以在最大程度上避免NPC以及設(shè)計(jì)上對(duì)游戲產(chǎn)生的影響。

第二位主講人是來(lái)自晶石互娛的CEO高翔，他分享的主題是《VR游戲開(kāi)發(fā)的實(shí)踐分享》。他先介紹了VR平臺(tái)的特點(diǎn)以及VR游戲的特點(diǎn)，最后結(jié)合自己制作產(chǎn)品的過(guò)程和心得進(jìn)行了VR案例分享，針對(duì)初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)給出了游戲制作和開(kāi)發(fā)的建議。

1. VR平臺(tái)的特點(diǎn)

首先，高翔列舉了目前在PC端、主機(jī)端和移動(dòng)端的代表平臺(tái)。

從技術(shù)角度來(lái)看，PC端各廠商在推出時(shí)非常注重對(duì)開(kāi)發(fā)者的支持，在SDK這一塊是非常便利的。移動(dòng)端在SDK層面也沒(méi)有太大難度，但是在資源優(yōu)化上有很大壓力，例如Gear VR要求游戲能跑到60幀，這個(gè)要求是非常高的。PS（Play Station）VR（主機(jī)端）來(lái)看，對(duì)不同材質(zhì)的渲染的支持都是有差別的，甚至包括整個(gè)的開(kāi)發(fā)環(huán)境和其他幾個(gè)平臺(tái)差異也是比較大的，相對(duì)而言是一個(gè)偏封閉的開(kāi)發(fā)環(huán)境。

（中國(guó)團(tuán)隊(duì)使用PS VR平臺(tái)制作游戲需要經(jīng)歷的環(huán)節(jié)）

2. VR游戲的特點(diǎn)

沉浸式的輸出。沉浸感來(lái)自?xún)煞矫?，首先是模擬人眼的成像原理，這樣能讓大家看到真實(shí)的3D環(huán)境。其次是觸覺(jué)輸出，傳統(tǒng)游戲的沉浸感主要在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上，VR在觸覺(jué)的輸出上會(huì)有所強(qiáng)調(diào)，例如震動(dòng)、手柄和手感槍。慢慢地甚至?xí)尤胛队X(jué)和嗅覺(jué)的輸出。

參與式的輸入。PC階段是鼠標(biāo)鍵盤(pán)為主的輸入，在主機(jī)上更多是手柄的輸入，在移動(dòng)端更多是手指的觸摸。在VR中，這方面的變化非常多。例如戒指，可以追蹤你的手指的位置和角度變化，周?chē)灿邪存I可以進(jìn)行一些操作。還有手勢(shì)的識(shí)別、玩家通過(guò)自己移動(dòng)所做出的輸入等。VR游戲的輸入端會(huì)比之前任何游戲階段都豐富，從而提升游戲體驗(yàn)。

3.VR案例分享

高翔從產(chǎn)品立項(xiàng)、制作難點(diǎn)和解決方案以及美術(shù)制作三個(gè)方面進(jìn)行了介紹。

制作難點(diǎn)——

性能差異：PC端和移動(dòng)端計(jì)算能力和渲染能力差異很大，怎么能使產(chǎn)品在比較高畫(huà)質(zhì)的情況下，可以在PC端和移動(dòng)端都能跑。各端對(duì)美術(shù)的承載能力也存在巨大差異，例如PC端對(duì)貼圖會(huì)有材質(zhì)和大小等方面的限制。同步頻率和運(yùn)算周期上都會(huì)有差異，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮進(jìn)去。

操作差異：各端輸入設(shè)備不同，導(dǎo)致操作方式和游戲體驗(yàn)的差異。

解決方案——

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：Q版風(fēng)格定位，不采用實(shí)時(shí)光照系統(tǒng)；制作便捷性的插件工具，降低維護(hù)成本；采用預(yù)渲染的方式，提高移動(dòng)端的畫(huà)質(zhì)。

差異處理：模型針對(duì)性微調(diào)；光照控制和玩法微調(diào)。

第三位主講人是來(lái)自HYPEREAL的游戲總監(jiān)章海靈，他就《VR游戲設(shè)計(jì)探索和快速迭代開(kāi)發(fā)》進(jìn)行了分享，從什么是VR游戲以及VR游戲相對(duì)于傳統(tǒng)游戲的優(yōu)勢(shì)出發(fā)，進(jìn)而重點(diǎn)介紹了打造VR沉浸感所需的9個(gè)元素。

VR游戲不僅僅是視覺(jué)沉浸，更重要的是玩法交互。游戲作為一種娛樂(lè)體驗(yàn)，需要讓用戶(hù)能夠深度的參與到游戲體驗(yàn)中，而不僅僅是觀賞。和傳統(tǒng)游戲相比，VR游戲具有三大優(yōu)勢(shì)：

更強(qiáng)的虛擬世界交互的沉浸感

更真實(shí)的體感交互帶來(lái)的自然本能反饋

更深入的虛擬多人交互的代入感

沉浸感是多種視覺(jué)體驗(yàn)和交互操作融合在一起帶給人的心流（FLOW）狀態(tài)，其實(shí)是一種綜合的感官體驗(yàn)，缺一不可。打造VR沉浸感需要以下9個(gè)元素。

90幀——是一切成功的基礎(chǔ)，脫離穩(wěn)定的幀數(shù)講功能和需求就是耍流氓。當(dāng)你的幀率正在改變，不能和屏幕（在本例中為90Hz）的刷新速率匹配均勻，玩家感知到的顫動(dòng)/撕裂和各種視覺(jué)就會(huì)出現(xiàn)扭曲、畸變，影響沉浸體驗(yàn)。

第一人稱(chēng)——好的沉浸感可以讓用戶(hù)忘記自我，第三人稱(chēng)雖然可以減少眩暈，但是它始終讓用戶(hù)感覺(jué)是在游戲，而不是在真實(shí)環(huán)境，身體本能會(huì)排斥這種臨場(chǎng)感。

自由移動(dòng)——很多人擔(dān)心自由移動(dòng)會(huì)讓玩家頭暈，但是第一人稱(chēng)移動(dòng)真的會(huì)暈嗎？這個(gè)問(wèn)題還有待驗(yàn)證。在游戲制作中，放棄自由移動(dòng)等于放棄了未來(lái)的擴(kuò)展性。

自然無(wú)拘束的雙手——解放用戶(hù)的雙手，讓用戶(hù)的雙手能夠自由操作，可以使其更加投入。

寫(xiě)實(shí)的場(chǎng)景——達(dá)到身臨其境的效果。

基于現(xiàn)實(shí)的武器和操作——真實(shí)的武器更容易引起用戶(hù)共鳴，而不是思考。特別對(duì)于動(dòng)作操作體驗(yàn)，需要讓用戶(hù)按照本能感官操作，而不是讓用戶(hù)思考操作是否合理。

操作的視覺(jué)反饋——盡量通過(guò)角色動(dòng)畫(huà)和目標(biāo)本身的特效來(lái)表現(xiàn)；配合手柄力給出回饋；鼓勵(lì)用戶(hù)探索不同的手勢(shì)和力度使用武器；減少鏡頭特效對(duì)于玩家的干擾。

契合游戲的交互界面——懸浮界面保證用戶(hù)可以瀏覽到信息而不被阻擋；觸感交互讓操作更真實(shí)和自然；VR內(nèi)的GUI全3D化，而不是傳統(tǒng)的2D UI，避免畫(huà)面突兀。

音效反饋——沒(méi)聲音再好的戲也出不來(lái)。需要注意的是，VR游戲中音效播放使用3D音效，和人耳位置前后，高低角度要做好適配。

如何減少用戶(hù)眩暈感

優(yōu)化再優(yōu)化，提高幀數(shù)、保持穩(wěn)定。

減慢移動(dòng)速度，可以用傳送作為候補(bǔ)。

左右旋轉(zhuǎn)可以，但不要上下翻轉(zhuǎn)。

放棄Camera Shake。

淡入淡出也是個(gè)好選擇！

控制單局時(shí)長(zhǎng)，因?yàn)闀瀯?dòng)癥會(huì)跟隨時(shí)間加強(qiáng)

設(shè)計(jì)上也可以減少用戶(hù)移動(dòng)頻率

幀數(shù)！幀數(shù)！！還是幀數(shù)！??！

如何快速迭代開(kāi)發(fā)？

采用突擊小隊(duì)的開(kāi)發(fā)模式，啟動(dòng)2~3人的核心小團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)中每個(gè)人都是多面手，了解程序、美術(shù)和策劃各個(gè)工種，能夠相互承擔(dān)功能需求。團(tuán)隊(duì)主要承擔(dān)核心功能原型制作，在有限資源情況下快速驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)功能原型。

團(tuán)隊(duì)工作原則：

原型說(shuō)話(huà)

樂(lè)趣和體驗(yàn)第一位

快速驗(yàn)證，快速試錯(cuò)

放棄冗長(zhǎng)的文檔，緊密溝通

積極擁抱變化

第四位主講人是來(lái)自AMD的中國(guó)首席架構(gòu)師&VR首席設(shè)計(jì)師鄧力，他分享的主題是《Performance Considerations for Virtual Realities》，主要討論了VR中的性能優(yōu)化問(wèn)題。

為什么性能對(duì)VR這么重要？如果性能跟不上，會(huì)造成眩暈等諸多問(wèn)題。

VR在性能上最大的挑戰(zhàn)就是10ms（毫秒）的限制。傳統(tǒng)的手機(jī)游戲是24-30幀每秒，轉(zhuǎn)換下來(lái)就是33-42ms每幀，而現(xiàn)在需要做到10ms。挑戰(zhàn)不僅僅是時(shí)間上縮短3-4倍，還有運(yùn)算量成倍的增加以及設(shè)備發(fā)熱的問(wèn)題。

分辨率從720P到4K，運(yùn)算量增加10倍。

幀數(shù)從30提升到90，運(yùn)算量至少增加3倍。

單眼渲染到雙眼渲染，性能增加至少1.5倍。

總結(jié)下來(lái)，技術(shù)上需要40-60倍的渲染能力的提高。

渲染技巧

低級(jí)——雙眼渲染的話(huà)，很多人會(huì)把左邊渲染一次，再把右邊渲染一次，這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單低效的辦法。

中級(jí)——用幾何著色器把幾何圖形從左眼復(fù)制到右眼，但是這個(gè)過(guò)程很慢。

高級(jí)——使用硬件instancing的支持。

更高階的做法是使用uber instancing。

Instancing是硬件廠商設(shè)計(jì)用來(lái)降低渲染運(yùn)算量的一項(xiàng)技巧，使用之后可以降低20%的運(yùn)算量。

像素渲染的做法：

View Distortion Stencil——把周?chē)床坏降膮^(qū)域去掉，可以節(jié)省10%-17%的渲染運(yùn)算。

View Distortion Warp——在VR中，所有的圖像都存在鏡頭的畸變，需要進(jìn)行一次反畸變。反畸變會(huì)造成的問(wèn)題是，之前非渲染的地方之后仍需要渲染，否則會(huì)出現(xiàn)黑邊，用View Warping可以把這部分去掉，再次獲得15%的性能提升。

View Bypass：傳統(tǒng)的渲染管線(xiàn)模型不適用于VR，因?yàn)橛?jì)算眼睛參數(shù)的時(shí)間太提前了，會(huì)造成視覺(jué)的延遲，使用戶(hù)感覺(jué)眩暈。把view mapping的環(huán)節(jié)替換到即將渲染的時(shí)候，再進(jìn)行一次計(jì)算，可以去掉延時(shí)，這種方法叫做view bypassing。

最后，鄧力通過(guò)一個(gè)具體的案例展示了instancing技術(shù)的運(yùn)用。

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