幕后花絮 — 构建 Deus Ex 的世界：分裂的人类

在Eidos-Montreal，艺术团队对建筑充满热情，这在我们的游戏中得到了体现。Deus Ex： Mankind Divided（DXMD）拥有视频游戏中有史以来最丰富的环境。在本文中，邀请您一睹幕后花絮。了解Eidos-Montreal通常如何使用Autodesk 3ds Max构建环境。我们将探讨设计一个极其密集、叙事驱动且游戏玩法繁重的环境的挑战，同时尽量接近现实生活中的建筑限制。

其他主题包括如何将环境解构为轻量级视觉模块，以便能够通过添加独特的视觉元素（杂乱、贴花等）来完善它们。最后，如何将模块重新组织到大型内存密集型环境中，以及当前实时技术的局限性及其解决方法。

设计可导航 3D 交互世界的陷阱

为什么大多数游戏环境与现实世界的环境如此不同？为了回答这个问题，我们需要研究角色控制器、摄像机控制器以及它们与环境的关系。

我们的游戏定期从第三人称视角切换到单人视角，或者从主角头部内部的摄像机切换到角色后方约 1.5 米的摄像机。（此距离因游戏而异。我们的角色也可以在游戏中的大多数表面上进行掩护。这意味着他可以躲在墙壁、沙发和汽车后面，免受子弹的伤害，或者躲在敌人的视线之外。这导致了大量与现实生活中的建筑无关的规则集，因为当然，在生活中，汽车和沙发并不是为了帮助国际刑警组织特工偷偷溜进银行而设计的。但作为游戏设计师和游戏中的环境设计师，我们必须在创建环境时牢记这一点。

另一个限制是，不仅玩家需要导航，而且生活在那个世界中的角色也需要与玩家一起导航。

例如，在生活中，你需要一个至少36英寸宽的楼梯，以确保两个人可以在楼梯上合理地相遇，相互通过，然后继续前进。在我们的虚拟世界中，由于各种原因，楼梯的宽度是两倍多，只有两米。这导致内部和外部环境之间的尺寸不匹配。

由于这些规则，门两侧的自由空间必须至少为一米。门本身是1.4米。楼梯需要至少两米宽。想象一下你家里的一扇门。想象一下，被迫在每边增加一米，现在将这种变化传播到整个房子。

然后传播楼梯的额外宽度。想象一下，走廊需要至少3.5米宽，因为在我们的游戏中，国际刑警组织特工需要能够在植物后面掩护，并在他身后1.5米处有一个“看”现场的摄像头。想象一下，床和墙壁之间的空间需要为零米（紧挨墙壁）或两米（以适应导航）。

想象一下，在一个需要代表未来主义反乌托邦的公寓里，在一个非常小的、不体面的区域里做这件事。你最终会得到一套长约12米，深约12米的单居室公寓——如果你住在旧金山或纽约，你可能买不起这种生活空间，但不知何故，这是我们可以给“倒霉，朋克，低生活流浪汉”的最小环境。

外部环境通常更容易处理，因为我们习惯于更大的参考框架。但是由于内部公寓太大而无法容纳在建筑物的外立面内，因此我们必须作弊，这会导致其他并发症。由于这种不匹配，我们无法生成某些环境。

我们花了很多时间试图使我们的环境在架构上尽可能可信。Deus Ex的环境是一个非常大的“玩具屋”，我们希望玩家做他们想做的事情。我们不牵着他们的手。我们给予玩家的自由感非常重要。因此，当我们需要在无法打开的地方放置一扇门时，这是可悲的。我们不喜欢无功能的门。这是一个边界，跳到玩家面前尖叫，“这就是我们停止构建这个虚拟世界的地方！

在上面的例子中，我们住在一栋公寓楼的三楼，参观我们所谓的微型公寓——面积尽可能小的单间公寓和浴室（在屏幕截图中不可见）。这些是不可玩角色无法访问的，所以我们欺骗了维度来创建这样一个小的环境。注意门。它无法打开。我们的特工跳得超高，抓住阳台，撞破窗户，进去了。玩家没有“正常方式”进入这间公寓。而且我们不能走正常的方式。这扇门的存在只是为了可信度。这是必要的，因为从概念上讲，如果没有门，住在那里的人怎么会进入他的公寓？

在 DXMD 的情况下，我们将有时间生成隐藏在门后的大多数环境。但我们不能，因为给定的门后面可能没有足够的空间。要做到这一点所需的尺寸意味着，从外面看，一栋建筑至少是你想象的两倍。我们将无法建造楼梯，并使其与虚拟城市本身的实际布局相适应。我们不希望城市本身无限大。出于可信度的原因，城市本身并不尊重城市的实际布局。

当我们尽量避免向玩家尖叫“这是我们停止构建世界的地方”时，在某些时候我们必须停止构建世界：显然我们无法构建无限的世界。有时，在其他类型的游戏中，城市是基于一个岛屿的，所以限制是很自然的。其他时候，我们用看不见的大碰撞建造大墙。我们称之为“世界边界”。在我们的例子中，我们试图隐藏世界边界。我们通过循环城市的布局来做到这一点。

在2011年发布的前一款游戏《人间革命》中，我们试图装扮世界边界以证明其合理性。例如，一条街道变成了高速公路，进入了隧道，永恒的交通拥堵被困在那里。这适得其反，因为看到没有汽车流通，然后看到大量汽车由于某种原因被困在隧道入口处是没有意义的。所以每个人都明白了这种毫无意义的交通拥堵的真正原因。

通过打扮这个世界边界，它实际上向玩家大声尖叫，“这是我们停止构建世界的地方。在DXMD中，道路没有尽头。你走的每条街都会回到另一条街上。你永远不会走到尽头。你永远不会说，“这是我们停止建造这个的地方。

从概念上讲，这是没有意义的，因为这意味着没有办法进出城市。但这对玩家来说不太明显，因为他们从未看到任何暗示。因此，我们接受了它。这样才能更好地保护怀疑的暂停。

这座城市不是根据城市的实际布局建造的，因为这对关卡设计师来说是一个太大的限制，他们的任务是为该城市的玩家创造挑战和编写任务脚本。所以，我们只是接受我们正在创造一个虚构的城市，而关卡艺术家们尽最大努力传达一种建筑可信感，使其可信。

将环境解构为轻量级可视模块

《人类分裂》中有许多环境，但到目前为止，最复杂的环境是布拉格。我们虚拟布拉格的密度和大小使其成为使用当今硬件实现的重大技术挑战。因此，我们将继续使用此示例。

任何可以重复的，都应该重复

架构通常有很多重复模式。即使是现代参数化架构，通常也围绕着使用给定算法修改模式。如今，这些算法在生活中已经变得足够复杂，以至于我们不能轻易地将它们作为游戏引擎中的数学结构重复。但是，如果我们要创建一个足够大的环境，我们不能简单地将每个建筑保存为使用离线算法生成的单个自定义网格。我们需要弄清楚一些事情。

顶点会消耗内存，即使在当前的一代控制台上，我们也没有那么多内存。所有易于重复的内容都应保存一次，并根据需要重复。

将建筑物划分为子网格

我们经常在我们的城市使用这种香草立面（左）。它细分为网格。我们称之为实例化。它在行业中很常见，非常类似于 3ds Max 中的引用功能。每个网格在内存中保存一次，然后仅将每个实例的不同位置保存在内存中。鉴于此立面上的一列正在推动大约 1，000 个顶点，每个顶点都有其保存的位置、索引和正常信息，因此最好通过仅修改基本位置，然后在每个实例位置重新应用相同的数据集来重复这组数据五次。

然后我们进一步推动这一点。在我们的引擎 Dawn 中，我们可以输出几乎任何类型的资源的任何单个参数，以便在运行时、游戏中的任何时刻进行修改。我们使用它来修改每个实例。因此，我们确实保留了相同的数据集，然后我们只需修改一个参数即可更改某些内容 - 任何内容：漫反射的颜色，材料内部的实际纹理扩散，它对光线的反应方式取决于它是湿的还是干的。

然后渲染进一步推动了这一点。这不仅只在内存中保存一次并在环境中多次重新应用，而且我们正在执行所谓的实例化渲染，我们将所有这些实例聚集在同一绘制调用中。这是一项重大优化，完全归功于工程师。最后，这就是我们如何在 4，500 个更可能的限制内将 13，500 个绘制调用拟合。

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Hubert Corriveau是一位居住在蒙特利尔的计算机艺术家，目前从事视频游戏工作。Hubert 于 1999 年开始从事建筑预可视化工作，然后在 2001 年过渡到具有预渲染视觉效果的冒险视频游戏。他曾在Gameloft，Microids和Ubisoft等多家工作室工作，目前是Eidos-Montreal的Deus Ex特许经营权的环境总监。