藝用人體解剖在游戲美術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

李官博

摘要：藝用人體解剖學(xué)是研究人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的科學(xué)，具有較強(qiáng)的科學(xué)性和知識(shí)性。它又是較為基礎(chǔ)的美學(xué)知識(shí)，包含了人體比例、人體結(jié)構(gòu)及人體運(yùn)動(dòng)普遍規(guī)律等內(nèi)容，它服務(wù)于藝術(shù)學(xué)包括繪畫、雕塑、設(shè)計(jì)等多個(gè)凡是涉及人物造型的專業(yè)，都需要對人體結(jié)構(gòu)深入了解。游戲美術(shù)設(shè)計(jì)是動(dòng)畫設(shè)計(jì)的細(xì)分方向之一，隨著時(shí)代科技的進(jìn)步，從早期二維動(dòng)畫游戲到當(dāng)下的次時(shí)代游戲，藝用人體解剖的應(yīng)用在游戲美術(shù)設(shè)計(jì)尤其是人物角色設(shè)計(jì)中越來越廣泛而深入。

關(guān)鍵詞：藝用人體解剖;游戲美術(shù);應(yīng)用

一、藝用人體解剖和游戲美術(shù)概述

（一）藝用人體解剖的基本內(nèi)容

人類的人體形態(tài)本來存在多樣性和差異性，但西方藝術(shù)始終堅(jiān)持把人體解剖作為研究方向，尋找人體的共性并形成藝術(shù)準(zhǔn)則。在藝用人體比例中，廣泛應(yīng)用的測量方法是以人體頭部為基準(zhǔn)單位，倍數(shù)頭部高度來測量人體高度，在游戲美術(shù)設(shè)計(jì)中，特別是寫實(shí)類游戲普遍應(yīng)用了美學(xué)中理想化的人體比例來塑造人物角色;在人體結(jié)構(gòu)中，人體復(fù)雜的外形是不同肌肉組合形成的，人體骨骼與肌肉的位置組合，各個(gè)部位的形體特征，需要在人體解剖的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究才有更準(zhǔn)確和深入的認(rèn)識(shí)，在游戲美術(shù)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者會(huì)遵循人體結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行描繪和設(shè)計(jì);人體能夠活動(dòng)的是關(guān)節(jié)，是各部分的骨骼連接起來構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，人體骨骼關(guān)節(jié)與肌肉拉伸方向有關(guān)，肌肉的收縮拉動(dòng)骨骼產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，所以肢體運(yùn)動(dòng)有一定的規(guī)律和方向，并且在人體關(guān)節(jié)的屈曲與伸展受骨骼連接的限制是有極限的。

（二）電子游戲美術(shù)的快速發(fā)展

電子游戲是依托于電子設(shè)備的作為平臺(tái)的游戲，誕生于20世紀(jì)中葉，到現(xiàn)在已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)的歷史。伴隨著人類科技的進(jìn)步，電子游戲發(fā)展到當(dāng)下，這個(gè)行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，其制作水平不斷提升與進(jìn)步，游戲美術(shù)同樣經(jīng)歷著由技術(shù)革新發(fā)生的巨大變化。游戲美術(shù)設(shè)計(jì)中細(xì)分方向之一的人物角色設(shè)計(jì)，就需要對人體結(jié)構(gòu)要有充分的了解。在熟練掌握了人體結(jié)構(gòu)知識(shí)后，才能準(zhǔn)確的繪制人體結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)人物角色。藝用人體解剖學(xué)是人體結(jié)構(gòu)繪畫的基礎(chǔ)，是人物角色設(shè)計(jì)的根本，所以其在游戲美術(shù)設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用并起著重要的作用。

二、藝用人體解剖在各游戲時(shí)期的應(yīng)用

最早游戲美術(shù)為像素類，其美術(shù)設(shè)計(jì)風(fēng)格是由點(diǎn)狀組合成的幾何形狀，其形象上較為概括和簡單;二維動(dòng)畫風(fēng)格，其美術(shù)設(shè)計(jì)是二維的圖畫，其形象以平面卡通造型為主;三維立體風(fēng)格，其美術(shù)設(shè)計(jì)是三維立體建模，其造型上更復(fù)雜和接近真實(shí)狀態(tài);當(dāng)下流行的次時(shí)代風(fēng)格，同屬于三維游戲范疇，但次時(shí)代游戲整體效果不同，其制作流程更復(fù)雜，制作工藝更精細(xì)，特別是制作模型的精度要求更高，游戲制作的復(fù)雜性在次時(shí)代游戲中體現(xiàn)得非常充分。

（一）二維游戲時(shí)代的開始應(yīng)用

早期的二維游戲重點(diǎn)是在計(jì)算機(jī)程序上的開發(fā)上，在游戲美術(shù)設(shè)計(jì)上還沒有太多的關(guān)注和制作，游戲畫面形象很簡單，大多是一些簡易幾何形，并沒有人物形象。隨著電子游戲技術(shù)的發(fā)展，二維動(dòng)畫風(fēng)格在游戲中開始出現(xiàn)人物角色，藝用人體解剖在游戲美術(shù)中應(yīng)用也就開始了，也就需要在游戲角色設(shè)計(jì)中應(yīng)用到人體比例、動(dòng)態(tài)規(guī)律、人體結(jié)構(gòu)等藝用人體解剖內(nèi)容。

《魂斗羅》是1987年科樂美公司發(fā)行的單機(jī)射擊通關(guān)類電子游戲，是一款早期二維動(dòng)畫游戲。這款游戲中主要的角色為兩位作戰(zhàn)人物，以側(cè)面形象出現(xiàn)，幾乎只有人物的外形輪廓。設(shè)計(jì)者對人物側(cè)面外形描繪，做到了概括、簡練、準(zhǔn)確，不僅從人物比例符合人類合理頭身比例，還能夠從人體結(jié)構(gòu)上區(qū)分和辨別人物的頭部、軀干、上肢、下肢等結(jié)構(gòu)，從動(dòng)作設(shè)計(jì)上看，角色的站立和跑步姿態(tài)，大臂與小臂的彎曲、大腿小腿的屈伸，符合肘關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。角色的動(dòng)作設(shè)計(jì)還包括跳躍、趴臥等姿勢也同樣符合人體運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律，跳躍姿態(tài)類似于真人空翻跳水的動(dòng)作，反映出設(shè)計(jì)者是對人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有深入的了解。同時(shí)期發(fā)行的另一款游戲《街頭霸王》是格斗類對戰(zhàn)游戲，在角色設(shè)計(jì)上不僅限于肢體部位的區(qū)分，加入了人物所具備的更多的人體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，例如軀干主要肌肉的區(qū)分，畫面上是用線條進(jìn)行區(qū)分，加入部分陰影，雖然畫面效果還是顯得很平面化，但設(shè)計(jì)者在游戲角色設(shè)計(jì)上已經(jīng)開始注重藝用人體解剖的應(yīng)用和體積感地塑造了。

（二）三維游戲時(shí)代的廣泛應(yīng)用

三維時(shí)代的來臨，開啟了一個(gè)新的視覺體驗(yàn)，游戲畫面展示的是一個(gè)具有X、Y、Z軸的立體空間，具有360°全角度可觀看的效果。游戲制作運(yùn)用三維軟件進(jìn)行模型建立，為了將藝用解剖知識(shí)更有效的應(yīng)用于游戲角色制作中，首先是角色本體的模型制作要符合人體的基本比例和結(jié)構(gòu)造型，角色是否真實(shí)、鮮活，其內(nèi)在解剖結(jié)構(gòu)的合理性與外形的準(zhǔn)確協(xié)調(diào)性首當(dāng)其沖;其次則是附著于角色身體的衣物裝飾、鎧甲武器等物品，游戲角色的衣物是否合身和符合形體結(jié)構(gòu)，是否能給人以真實(shí)的穿著感，附屬物的大小形狀以及穿戴方式是否符合人體工程學(xué)，人物動(dòng)作姿態(tài)這些也都離不開藝用人體解剖知識(shí)的支撐。

真正意義的第一款3D游戲作品是由Raven Software公司于1996年開發(fā)的，名字叫《雷神之錘》。這款游戲首次使用了角色和場景的建模，雖然游戲中的人物角色數(shù)量不多，但在三維人物角色建模中，均應(yīng)用了人體比例、結(jié)構(gòu)外形和運(yùn)動(dòng)規(guī)律等藝用人體解剖內(nèi)容來設(shè)計(jì)角色。另一款更具代表性和知名度的游戲《反恐精英》，是一款多人對戰(zhàn)射擊3D游戲，首個(gè)版本發(fā)行時(shí)間是1999年，游戲中角色均為人物，全是由模型搭建加貼圖的方式呈現(xiàn)。在人物角色的建模中，雖然模型的精度還不是很高，但肢體的體積感相對二維游戲有了很大的提升。在人體結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面，頭部從原來的二維橢圓變成了球體，上肢從肩部三角肌到大臂肌肉群的表現(xiàn)，雖然只是體積上有變化起伏關(guān)系，也能明確辨識(shí)出肌肉體塊的存在，其他著衣部分和褶皺也是根據(jù)人體結(jié)構(gòu)起伏處理形體。在人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律方面，肢體動(dòng)作的調(diào)整，使得角色更具有真實(shí)感，角色平常狀態(tài)為雙手持槍，并兼有換彈藥和持匕首的攻擊動(dòng)作，角色移動(dòng)走路、跑步、跳躍等，包括移動(dòng)速度、跳躍高度等在的動(dòng)作設(shè)計(jì)上也考慮了真實(shí)人類運(yùn)動(dòng)極限。畢竟這是一款1999年的游戲，同時(shí)也受制于計(jì)算機(jī)顯示和運(yùn)行能力，三維模型還比較簡單，用了最低的分面來概括對象，就像一些幾何體塊拼在一起，但隨后的技術(shù)的發(fā)展使得藝用人體解剖在游戲美術(shù)的應(yīng)用越來越深入。

（三）次時(shí)代游戲的深入應(yīng)用

三維時(shí)代的開啟和初期相比于二維時(shí)代在游戲美術(shù)方面有了全面的提升，在藝用人體解剖應(yīng)用方面更廣和更細(xì)，但和真人相比在精度和寫實(shí)度上還有一定的差距，直到新技術(shù)的開發(fā)，高精度模型時(shí)代來到，在人物角色設(shè)計(jì)中，不僅僅是應(yīng)用到藝用人體解剖基礎(chǔ)知識(shí)，并且達(dá)到了非常深入的程度。

次時(shí)代這個(gè)名稱，表達(dá)的是下一個(gè)時(shí)代的意思，是更高階技術(shù)的代表，也是電子游戲發(fā)展的趨勢和方向。較之前三維游戲相比來看，次時(shí)代游戲在模型制作上更加細(xì)膩，并提高了貼圖的數(shù)量和精度，利用游戲引擎的實(shí)時(shí)渲染等技術(shù)提高畫面整體效果，使游戲可以獲得并實(shí)現(xiàn)影視級(jí)別的畫面質(zhì)量，在高版本的主機(jī)上流暢運(yùn)行，讓玩家有不同于以往游戲的更真實(shí)的體驗(yàn)。

在次時(shí)代游戲美術(shù)人物角色的設(shè)計(jì)制作中，主要應(yīng)用到藝用人體解剖的是初模搭建、精模雕刻、動(dòng)作制作三個(gè)步驟。首先通過計(jì)算機(jī)制作出初級(jí)的三維模型，此時(shí)的簡模處于低精細(xì)狀態(tài)，角色的形體結(jié)構(gòu)較為概括，但需要人體部位的位置和比例非常準(zhǔn)確，確保后續(xù)步驟的開展。初模制作完成后，需要將模型導(dǎo)入到三維雕刻軟件里進(jìn)行細(xì)化雕刻，制作出高精度模型。次時(shí)代游戲美術(shù)風(fēng)格就是寫實(shí)，追求跟真人接近，模型的雕刻塑造甚至可以精細(xì)到皮膚的毛孔，達(dá)到雕塑藝術(shù)品級(jí)別。動(dòng)作制作需要遵從人體動(dòng)態(tài)的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律，注重動(dòng)態(tài)的協(xié)調(diào)性和真實(shí)感?，F(xiàn)代科技的進(jìn)步添加了動(dòng)作捕捉技術(shù)，可以通過設(shè)備直接抓取真人的表演動(dòng)作，但動(dòng)作捕捉只是一個(gè)開始，只能得到一個(gè)初步的協(xié)調(diào)的動(dòng)作，要想得到成品，還得應(yīng)用人體規(guī)律以及藝術(shù)技巧，來對人物動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)整。只有在嚴(yán)格的遵循藝用人體解剖知識(shí)的基礎(chǔ)上，才能創(chuàng)造出優(yōu)秀的游戲角色作品，帶給人真實(shí)的視覺體驗(yàn)。

《古墓麗影》是一款動(dòng)作冒險(xiǎn)類角色扮演游戲，這款系列游戲從最早的1996年到2018年經(jīng)歷了15個(gè)版本的更新，其游戲的吸引力可見一斑。游戲中除了劇情之外的最大成功之處就是女主角的勞拉的設(shè)計(jì)和制作，她被稱為游戲界的“第一女性”?！豆拍果愑埃喊涤啊肥?018年發(fā)行的系列游戲最新版本，游戲采用次時(shí)代的技術(shù)制作，其中勞拉的制作可以算得上目前市面上游戲美術(shù)中最優(yōu)秀的作品之一。游戲中的勞拉無論從固定形象制作，還是運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)等各方面的表現(xiàn)，展現(xiàn)出制作者們對各個(gè)細(xì)節(jié)的處理到位。角色模型的制作不僅是身體各個(gè)部位的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確，包括角色的面部形象及表情，她的每一絲頭發(fā)都如同細(xì)繩般晃動(dòng)，而不是一整塊模型加貼圖。與此同時(shí)，完全不同于其他普通水平的游戲角色制作，在角色運(yùn)動(dòng)攀爬的時(shí)候，勞拉的背部肌肉與衣服緊密相連，衣服的褶皺和線條也根據(jù)姿勢的擺動(dòng)變換，她彎曲手臂，我們將會(huì)看到她肩膀的肌肉組織也隨之變化反應(yīng)。我們眼前的勞拉就是這樣一個(gè)逼真至極的游戲角色，顯然制作團(tuán)隊(duì)是投入了諸多精力才能呈現(xiàn)這樣的效果，把藝用人體解剖應(yīng)用非常深入，才能達(dá)到這樣的高水準(zhǔn)。

三、結(jié)語

電子游戲是要營造出來的是一個(gè)虛擬的游戲世界，用來構(gòu)建這個(gè)想象中世界的元素也要和真實(shí)的世界有一定的關(guān)聯(lián)，這樣我們才會(huì)有“身臨其境”的感覺。藝用人體解剖在游戲美術(shù)中應(yīng)用，特別是游戲人物角色設(shè)計(jì)中起著重要作用，游戲中人物角色設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)者對人體結(jié)構(gòu)充分的了解，在熟練掌握了人體結(jié)構(gòu)知識(shí)后，才能更準(zhǔn)確地繪制人體結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)。從電子游戲的誕生發(fā)展到現(xiàn)在，游戲的類型、數(shù)量越來越多，游戲的品質(zhì)越來越高，游戲美術(shù)也是從二維到三維，模型從低精度到高精度，未來發(fā)展方向之一是虛擬現(xiàn)實(shí)，除了科技的進(jìn)步發(fā)展之外，藝用人體解剖這樣的基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用也不可或缺。

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