低多邊形風(fēng)格游戲的色彩與模型設(shè)計(jì)研究

管圣益

摘 要：文章研究了低多邊形風(fēng)格游戲的色彩與模型設(shè)計(jì)。通過對(duì)市場上成功的低多邊形風(fēng)格的游戲進(jìn)行分析，探究總結(jié)這些優(yōu)秀的低多邊形風(fēng)格游戲在色彩和模型上的一些共性。將這一類游戲的色彩風(fēng)格歸納為“極簡主義色彩”，通過使用明亮、純凈的色彩來強(qiáng)化游戲場景的視覺沖擊力和記憶性。同時(shí)，文章也研究了低多邊形游戲的模型設(shè)計(jì)。我們發(fā)現(xiàn)這種游戲通常使用較少的多邊形，但具有明確的輪廓線和紋理細(xì)節(jié)，并將這種設(shè)計(jì)風(fēng)格歸納為“幾何主義模型”，并提出了一種基于這種風(fēng)格的模型設(shè)計(jì)方法，以實(shí)現(xiàn)簡單但優(yōu)美的游戲場景，并為游戲開發(fā)者提供了有價(jià)值的設(shè)計(jì)思路和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：低多邊形風(fēng)格；游戲；色彩模型特點(diǎn)；設(shè)計(jì)制作

Abstract： This article examines the colour and model design of low polygon games. By analyzing successful lowpolygon games on the market， the article explores some commonalities in the colour and modelling of theseexcellent low polygon games. The colour style of these games is categorized as "minimalist colour"， using bright，pure colour to enhance the visual impact and memorability of the game scenes. The article also examines themodel design of low polygon games. We find that these games often use fewer polygons but have clear contour linesand textural detail， and categorize this style of design as "geometric models". It also provides valuable design ideasand guidance for game developers.

Keywords： Low polygon style;games;colour model features;design and production

1 低多邊形風(fēng)格游戲的概念

低多邊形風(fēng)格游戲是指游戲的美術(shù)風(fēng)格是低多邊形風(fēng)格的一類游戲的概括。對(duì)于游戲玩家而言，一款游戲的美術(shù)風(fēng)格就是一個(gè)能讓玩家近距離感受游戲的一個(gè)“窗口”。對(duì)游戲本身而言低多邊形風(fēng)格也是游戲畫面表現(xiàn)出的能讓玩家一看就知的視覺特征概括性的總稱。對(duì)于游戲開發(fā)者而言，是為了能讓玩家體現(xiàn)游戲玩法、劇情，進(jìn)行游戲創(chuàng)新、并且吸引游戲玩家眼球的重要因素之一。因此， 低多邊形風(fēng)格游戲就是游戲的畫面具有低多邊形風(fēng)格視覺特征的游戲。

除此之外，低多邊形風(fēng)格游戲與其他美術(shù)風(fēng)格的游戲最大的區(qū)別是計(jì)算機(jī)三維軟件的使用，其中就包括3dsMax、Maya、Blender、Zbrush、Cinema4D 等常見的幾款三維模型制作軟件。因此，低多邊形風(fēng)格的游戲是指游戲美術(shù)主要通過三維軟件進(jìn)行制作，且游戲模型多使用低精度多邊形模型，在注重色彩搭配的同時(shí)配以燈光照明、渲染制作出的具有低多邊形風(fēng)格“視覺特征”的游戲。

2 多邊形風(fēng)格在游戲中的應(yīng)用

低多邊形風(fēng)格最早的起源就是游戲，而我們最開始接觸到新形式的低多邊形風(fēng)格卻大多都是低多邊形的數(shù)字藝術(shù)作品如平面插畫作品和影視作品，而那時(shí)候的低多邊形也并沒有過多地在游戲中加以應(yīng)用，但是隨著低多邊形的發(fā)展逐漸出現(xiàn)了以簡約清新和無貼圖并擁有豐富的光影效果為主要的特征的游戲，較為人熟知的游戲有華人陳星漢參與監(jiān)制的游戲《風(fēng)之旅人》（圖1），游戲場景設(shè)計(jì)中充分利用了色彩和光影營造出場景的變換，并在此基礎(chǔ)上反映游戲的進(jìn)度，推動(dòng)游戲中劇情的發(fā)展[1]。當(dāng)然最為人們熟知的就是2014 年內(nèi)發(fā)布的《紀(jì)念碑谷》這款游戲，他的美術(shù)風(fēng)格（圖2），可以說是低多邊形發(fā)展得來的一個(gè)突破?！都o(jì)念碑谷》問世，其具有創(chuàng)新性的游戲畫面風(fēng)格，備受玩家喜愛，引起了眾多游戲開發(fā)者的關(guān)注，并且他們都希望在其開發(fā)的游戲中嘗試這種風(fēng)格。__

從2014 年至今，ios 平臺(tái)上發(fā)布的低多邊形風(fēng)格游戲較為玩家熟知的主要有以下這些，分別是2014 年發(fā)布《紀(jì)念碑谷》《Biome》，2015 年發(fā)布《光明的崎嶇之路》《追逐地平線》《我們就是上帝》，2017 年發(fā)布的《波克艾克大冒險(xiǎn)》。其中《紀(jì)念碑谷》《光明的崎嶇之路》《Biome》《我們就是上帝》畫面都由簡單整潔的幾何體構(gòu)成，擁有鮮亮且豐富的色彩?！恫税舜竺半U(xiǎn)》畫面十分地抽象概括、許多半透明的模型和漸變的色彩讓這部作品充滿魔幻氣息?！蹲分鸬仄骄€》結(jié)合簡單的低多邊形模型完美升華了早期賽車游戲中經(jīng)典的2D 設(shè)計(jì)。

3 低多邊形風(fēng)格游戲的色彩特點(diǎn)

具有簡潔明了的色彩結(jié)構(gòu)。低多邊形美術(shù)風(fēng)格色彩的基礎(chǔ)是低多邊形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)通常是由多個(gè)三角形或四邊形拼接而成。低多邊形結(jié)構(gòu)具有較高的精度和穩(wěn)定性，能夠表現(xiàn)出物體的精細(xì)細(xì)節(jié)和立體感。低多邊形藝術(shù)風(fēng)格的圖像由簡單的線條構(gòu)成，不會(huì)使人感到圖像復(fù)雜難以理解。例如在《我們就是上帝》（圖3）的畫面中，每個(gè)色塊的邊界線條都很簡單，并且由線條構(gòu)成的圖像整體也很清晰明了，容易被人理解。另外，這種“極簡主義”的色彩圖像通常也很容易看懂。如游戲《追逐地平線》（圖4）中能很明顯讓玩家看出賽車和賽道障礙信息這使得低多邊形藝術(shù)風(fēng)格在信息傳達(dá)方面非常有效。

具有多樣的色彩搭配。低多邊形美術(shù)風(fēng)格色彩特別注重色彩的搭配，它能夠創(chuàng)造出豐富多彩的藝術(shù)效果。從《波克艾克大冒險(xiǎn)》（圖5）的畫面中能看得出設(shè)計(jì)師特別注重色彩的對(duì)比度和鮮明度，而不是色彩的細(xì)膩度。這種美術(shù)風(fēng)格的色彩搭配往往能夠營造出一種簡潔、干凈、有力的視覺效果。通過把黑白兩色與其他色彩聯(lián)用，來營造出更豐富的色彩搭配效果。另一種常見的低多邊形美術(shù)風(fēng)格的色彩搭配方式是使用明亮的色彩。例如《紀(jì)念碑谷》，常常使用紅色、黃色和藍(lán)色，這些色彩本身就具有很強(qiáng)的視覺沖擊力，并且能夠很好地輔助突出圖像中的輪廓和結(jié)構(gòu)。

具有強(qiáng)烈的視覺沖擊力和立體感。低多邊形美術(shù)風(fēng)格色彩在表現(xiàn)立體感方面也有獨(dú)特的優(yōu)勢。由于低多邊形結(jié)構(gòu)的特殊性，它能夠表現(xiàn)出物體的立體感和細(xì)節(jié)，使圖像看起來更加立體。使用較少的多邊形意味著3D 模型的表面細(xì)節(jié)不會(huì)像高多邊形模型那樣精細(xì)。因此，低多邊形藝術(shù)風(fēng)格的立體感主要靠紋理和光照來增強(qiáng)，《紀(jì)念碑谷》就是很好的例子。巧妙地使用光照和陰影可以提高3D 模型的立體感。從很多低多邊形游戲中不難發(fā)現(xiàn)雖然造型簡單，但是利用光影和色彩往往能讓物體具有很強(qiáng)的立體感。

4 低多邊形風(fēng)格游戲的模型設(shè)計(jì)研究

4.1 低多邊形風(fēng)格游戲的模型特點(diǎn)

低多邊形風(fēng)格游戲的模型通常使用簡單的幾何形狀，如三角形、方形、圓形等，以突出游戲畫面的簡潔性。這類模型的設(shè)計(jì)之初并不是為了低多邊形這種美術(shù)風(fēng)格，而是通過降低模型的面數(shù)來達(dá)到游戲流暢性和性能的要求。這樣不僅可以減少游戲的系統(tǒng)負(fù)荷，還可以縮短游戲的加載時(shí)間，非常適用于設(shè)備處理能力較弱的應(yīng)用場景的渲染方式。隨著設(shè)備性能的發(fā)展，游戲模型的精度也越來越高，表面也越來越圓滑。但是從2012 年陳星漢監(jiān)制的游戲《風(fēng)之旅人》中可以看出，雖然畫面同為低多邊形但是明顯可以看出從游戲的理念、畫面設(shè)計(jì)和渲染方式都截然不同?！皫缀沃髁x模型”的設(shè)計(jì)思路被應(yīng)用在了游戲的模型上，這種低多邊形模型成了設(shè)計(jì)師故意而為之的美術(shù)風(fēng)格，它在大大降低渲染復(fù)雜度和計(jì)算量，幫助減少游戲或應(yīng)用的下載體積的同時(shí)保證了圖像質(zhì)量，能給到玩家美的享受，而不是單單從游戲玩法中獲得樂趣。自此大部分獨(dú)立游戲開發(fā)商越來越青睞于這種模型風(fēng)格。

通過分析游戲《紀(jì)念碑谷》以及其他優(yōu)秀的低多邊形游戲發(fā)現(xiàn)低多邊形風(fēng)格游戲的幾點(diǎn)共性。首先，模型的基本形狀簡單明了，避免了過多的細(xì)節(jié)和復(fù)雜的線條，同時(shí)在模型的設(shè)計(jì)上十分注重顏色和材質(zhì)的搭配，通過色彩在材質(zhì)上的巧妙使用能讓游戲的畫面更加統(tǒng)一。其次，該類游戲會(huì)根據(jù)游戲類型和故事情節(jié)，合理地設(shè)計(jì)模型的形狀和顏色，以符合游戲的氛圍和風(fēng)格。最后，這類游戲都十分注重模型的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)，通過動(dòng)畫和特效的設(shè)計(jì)，讓模型更加生動(dòng)、自然。

4.2 低多邊形風(fēng)格游戲的模型的制作方法

為了實(shí)現(xiàn)低多邊形風(fēng)格游戲的制作，制作低多邊形模型是最基礎(chǔ)也是最重要的部分。低多邊形風(fēng)格游戲的模型風(fēng)格的設(shè)計(jì)過程就是“幾何主義模型”創(chuàng)建的過程，同樣是使用簡單的幾何形狀，如圓形、三角形、方形等來表達(dá)形象或物體的一種創(chuàng)作方式。同樣是追求簡潔明了的形式，強(qiáng)調(diào)基本形狀和顏色的組合，去除了過多的細(xì)節(jié)和裝飾，使畫面更加簡單、明快、生動(dòng)。文章將分別介紹兩種低多邊形模型的制作思路[3]。

4.2.1 簡化面數(shù)較多模型

比如說需要有個(gè)造型和輪廓都很清晰的人物，可以在zbrush ①中把角色制作出來，在這一步不需要把角色雕刻得太過于精細(xì)，需要做的是把角色的造型和主要特征如高矮胖瘦刻畫出來，接下來可以導(dǎo)入各種不同的工具中進(jìn)行減免。在我看來減面工具對(duì)于制作低多邊形模型起到了至關(guān)重要的作用，比較流行的主要有以下四種減面的方式：（1）利用的軟件是Polygon Cruncher 11.51，這款軟件能不影響3D 模型外觀的前提下，盡量減少模型的多變形數(shù)量，它還提供了3Dmax 和Maya 的插件，可以讓在3dsmax 或Maya 中直接對(duì)模型進(jìn)行減面優(yōu)化。在高優(yōu)化比的情況下不損失細(xì)節(jié)，還可以保留原模型的紋理信息、節(jié)點(diǎn)色、保持多變性對(duì)稱等；（2）在3Dmax2018 中可以在模型上添加一個(gè)叫做專業(yè)優(yōu)化的修改器，然后把設(shè)置定點(diǎn)數(shù)的百分比；（3）在Cinema 4DR20 中，在模型外創(chuàng)建一個(gè)叫減面的造型，在下面的減面強(qiáng)度中設(shè)置減面的百分比知道達(dá)到心目中的效果即；（4）可以在win10 應(yīng)用商店中下載3D Builder 利用編輯中的簡化工具進(jìn)行，面數(shù)簡化。以上四種方法很類似，都是利用插件或__者軟件自身所帶的減面工具對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，讓模型的面數(shù)和造型達(dá)到要求，并讓模型的面片全部轉(zhuǎn)換成三角面，三角面可以使模型在光照系統(tǒng)中能擁有更加豐富的光影效果，讓畫面色彩變化更加豐富，這也是我們看到的插畫基本上是三角面為主的原因。

4.2.2 建模制作低多邊形模型

通過制作低多邊形模型的途徑是在建模軟件中，編輯多邊形簡歷簡單的表面平整干凈的模型，可以參考低多邊形藝術(shù)家Timothy J.Reynolds 的作品（圖6），這位藝術(shù)家的低多邊形模型大多直接通過Cinema4D 建模制作出來其風(fēng)格簡潔清新，“低多邊形”設(shè)計(jì)風(fēng)格下設(shè)計(jì)出來的作品，相較于“扁平化”設(shè)計(jì)風(fēng)格的作品而言，更具有趣味性[2]。這樣的低多邊形也逐漸被常用于游戲之中，如《紀(jì)念碑谷》。只要稍微掌握一點(diǎn)三維軟件的基礎(chǔ)操作，也可以建出屬于你的多邊形模型。

在低多邊形3D 模型制作方面也可以使用的軟件是3Dmax，模型的造型通過多邊形建模完成之后，就要將模型的面片的平滑角度再一次地調(diào)成成0，選中模型的所有面片將的自動(dòng)平滑角度調(diào)成0，這樣做的目的是為什么使模型的表面不棱角分明，不會(huì)因?yàn)橛行┟嫫g角度過小而平滑造成的圓潤的感覺。接下來是設(shè)置材質(zhì)的ID， 選中模型的一個(gè)材質(zhì)的所有面片設(shè)置為同一材質(zhì)ID， 在材質(zhì)編輯器中將材質(zhì)球設(shè)置為多維/ 子對(duì)象材質(zhì)球，將子材質(zhì)球設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)球，分別賦予模型對(duì)應(yīng)的材質(zhì)ID（圖7）。

材質(zhì)ID 制作完成之后需要將模型導(dǎo)出FBX 格式，并導(dǎo)入到Unity 引擎，然后將引擎中制作對(duì)應(yīng)的材質(zhì)，由于低多邊形風(fēng)格的模型最重要的是顏色貼圖，主要需要賦予材質(zhì)的Aldobe 貼圖（ 顏色貼圖） 后的顏色拾取某一個(gè)顏色即可，其他的貼圖大可不必花時(shí)間制作，若材質(zhì)是透明的時(shí)候，比如說水體，只需要將材質(zhì)的Rendering mode（渲染模式）改成Transparent 即可。將模型放入場景中，然后將制作好材質(zhì)球，或者預(yù)先準(zhǔn)備好的材質(zhì)球，放進(jìn)模型對(duì)應(yīng)的ID 中如圖所示及能初步在Unity 中展示所制作的低多邊形風(fēng)格模型，接下來就只需要設(shè)置游戲場景的燈光，還有攝像機(jī)的后期效果即可。

5 研究結(jié)論

通過對(duì)多邊形風(fēng)格游戲的色彩和模型的研究得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）低多邊形風(fēng)格模型已經(jīng)完全不同于早期的低多邊形模型，如今的低多邊形風(fēng)格是人們所喜愛所追求的美術(shù)風(fēng)格，而不是迫于計(jì)算機(jī)硬件限制的產(chǎn)物。在游戲中低多邊風(fēng)格并不會(huì)因?yàn)槟Ｐ兔鏀?shù)較低而讓人覺得細(xì)節(jié)的缺失，反而在游戲中低多邊形模型可以通過其豐富的陰影效果，和豐富的色彩搭配能增強(qiáng)視覺效果使玩家能反而更容易沉浸在游戲中。

（2）低多邊形風(fēng)格的游戲?qū)τ谟螒蜷_發(fā)者尤其是獨(dú)立游戲制作者來說無疑是一把利器，主要原因是低多邊形風(fēng)格美術(shù)更加簡單，更加容易制作，對(duì)于很多游戲制作者，可以花更少的時(shí)間和資源去制作游戲的美術(shù)部分，在降低游戲開發(fā)成本的同時(shí)，還可以花更多的時(shí)間在游戲的玩法和關(guān)卡的設(shè)計(jì)上，讓游戲的可玩性變得更高。

（3）多邊形這種繼扁平化風(fēng)格之后，無論這種風(fēng)格如何發(fā)展，其始終的風(fēng)格都是簡單和抽象，它的產(chǎn)生和發(fā)展也是數(shù)字藝術(shù)家對(duì)于這種風(fēng)格的不同的理解造成的。這種風(fēng)格并不是固定的不變的，它所表現(xiàn)的是數(shù)字藝術(shù)家內(nèi)心的設(shè)計(jì)想法，它依然存在一切形式上變化的可能性。

6 結(jié)語

雖然低多邊形風(fēng)格如今仍然很流行，同時(shí)該類型的游戲美術(shù)風(fēng)格對(duì)于開發(fā)者來說的確能降低制作游戲的成本，能節(jié)省游戲美術(shù)的精力，但是我們不能因?yàn)檫@樣的原因而一味地從簡，一味地將美術(shù)風(fēng)格改成低多邊形風(fēng)格，若不在低多邊形模型的制作做出創(chuàng)新，一味得抄襲和模仿國外的低多邊形風(fēng)格，這只會(huì)使我們的游戲讓玩家對(duì)我們制作出來的游戲感到審美疲勞。如今的移動(dòng)端所出現(xiàn)的低多邊形風(fēng)格的游戲逐漸開始泛濫，越來越多的游戲只圖一時(shí)的利益而被制作出來，低多邊形風(fēng)格也成為這些游戲公司降低游戲開發(fā)成本的原因，在制作過程中也沒有正真去發(fā)掘低多邊形風(fēng)格的美。若一味追求這種風(fēng)格只會(huì)導(dǎo)致我國的游戲發(fā)展陷入停滯這對(duì)我國的游戲行業(yè)的發(fā)展是十分不利的，因而我們要善用低多邊形風(fēng)格。

最后希望以后無論在移動(dòng)端還是PC 端都能出現(xiàn)畫面更好，玩法更新穎，有創(chuàng)新的低多邊形美術(shù)風(fēng)格的游戲。同時(shí)也希望低多邊形美術(shù)的發(fā)展更加得多元化，應(yīng)用途徑也更加得多樣化，在插畫、海報(bào)、公共藝術(shù)、影視動(dòng)漫、游戲這些產(chǎn)業(yè)之外還能用更加廣闊的應(yīng)用空間，如家具、包裝、公共設(shè)施、雕塑、建筑等領(lǐng)域低多邊形風(fēng)格都有很大的發(fā)展空間。

7 參考文獻(xiàn)

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[3] Gai M，Wang G.Artistic Low Poly rendering for images[D].VisComput 32，2016：491–500.https：//doi.org/10.1007/s00371-015-1082-2.

注釋

① 一款3D 藝術(shù)家常用的雕刻建模軟件