BlackMill Games 如何在加利波利中提升视觉保真度和性能

加利波利 是 BlackMill Games 开发的第一次世界大战 (WWI) 游戏系列中的第四个独立作品，继 Verdun、Tannenberg 和 Isonzo 之后。继续工作室对历史基础战术 FPS 体验的关注，加利波利 将玩家带到第一次世界大战中较少探索的中东战线。

游戏探索了标志性和多样化的环境，超越了臭名昭著的海滩登陆——包括沙漠、河流渡口、城镇和山脉。其标志性模式，探险，支持 50 名玩家的战斗（25v25），并引入了三个新阵营：澳大利亚和新西兰部队、英国帝国和奥斯曼帝国。

在整个开发过程中，团队致力于提高视觉保真度、动画真实感和环境沉浸感。这一雄心促使他们将系列的技术基础 从 Unity 的内置渲染管线迁移到高清渲染管线 (HDRP)——这一进步带来了自身的一系列挑战。以下是团队如何克服这些挑战的。

加利波利：Unity 案例分析

工作室如何提升视觉保真度、动画真实感和环境沉浸感？

在他们之前的作品 Isonzo 的成功基础上，团队希望通过 从 Unity 的内置渲染管线 转向高清渲染管线，进一步提升 加利波利 的视觉保真度。

“切换到HDRP使我们能够实现下一代视觉效果，减少对第三方工具的依赖，并利用Unity 6.2的最新功能和修复，”BlackMill Games的艺术总监Frank van Halteren说。“这也已启用更高的纹素密度，更少的视觉妥协，以及在不等待外部工具更新的情况下更快的迭代。”

过渡并非没有挑战。“转换到HDRP意味着重新创作内容以满足新标准，并学习如何利用HDRP功能来增强素材资源，”团队的技术总监Ben Evans解释道。“我们调整了工作流程，以适应HDRP指定的工具，比如贴花系统，它为场景对象添加细节，同时在增加复杂性的情况下保持强大的性能。”

结果

• 在两分钟内使用他们的新化身系统合并了300个纹理并预处理了3000个网格
• 在运行时仅用0.4毫秒的主线程时间从20多个部分组装了最终的玩家网格
• 将烘焙时间从大约30分钟减少到几分钟
• 在光线投射、网格修改、化身烘焙和AI视觉检查等任务中实现了高达10,000倍的速度提升

提升视觉品质

为了提高整体图形保真度，团队增加了网格细节和三角面数量，以创建更清晰、更逼真的环境。“作为一款FPS，我们需要在整个世界中保持视觉品质，这可能相当具有挑战性，”van Halteren说。“我们必须平衡细节和复杂性。”

纹理保真度是另一个关键焦点。为了实现更高的分辨率和视觉一致性，团队减少了材质合并，以保持纹素密度，并更智能地使用细节纹理在表面和角色素材资源上。他们还投资于更具历史准确性的角色模型。

“我们的角色美术师重新审视了一些较旧的Verdun模型，并发现了改进的空间。现在，我们的角色达到了我们所能实现的最高保真度。”

重做动画

动画重做加深了游戏视觉系统的真实感和一致性。通过统一动画、光照和世界构建工具，团队为游戏玩法和叙事构建了一个更灵活的电影基础。

“Unity的时间轴成为了编排电影和游戏内事件的支柱，支持动作捕捉回放和用于预告片的动态昼夜过渡，”埃文斯说。“Cinemachine从一个预告片工具演变为我们完全整合的摄像机系统，使得平滑过渡和反应式摄像机抖动成为可能，而不打破沉浸感。”

采用Unity的动画绑定软件包解决了Isonzo的旧版IK限制，并显著改善了角色的接地感和武器处理。脚部IK和动态武器装备等功能使团队对移动和姿势有了更精细的控制，而基于样条的动画为复杂素材如HMG弹带和机械部件增添了真实感，使活塞和螺栓能够自然移动，而无需手动重新父级。

“动作捕捉的加入改变了基础的运动方式，使士兵在泥土、沙子和坡道上有了更强的重量感和真实性，”范哈尔特伦补充道。“每一次奔跑、绊倒和攀爬现在都反映了在不同地形上移动的身体负担。”

升级环境效果

团队通过对环境光照、天气和水系统的重做显著增强了游戏的氛围。使用Unity的VFX Graph，他们开发了复杂的粒子效果，能够以更高的真实感和效率渲染大规模爆炸、烟雾和碎片。6向光照确保粒子在各种条件下自然响应动态光源。

“通过HDRP的物理基础光照和雾效系统，我们模拟了动态天气和战场氛围，从阳光透过雾霭到浓烟弥漫的战斗区域，”范哈尔特伦说。“这些改进加深了沉浸感，加强了环境视觉与游戏玩法之间的联系。”

HDRP的集成渲染工具也提升了Gallipoli环境中的水系统。“我们实现了无限的海洋、河流和水洼，辅以泡沫模拟、贴花、光学效应和屏幕空间反射，与地形无缝融合，”埃文斯说。“我们还为小船引入了水域排除区，解决了早期第三方工具的长期问题。”

增强体积光照

团队通过充分利用HDRP的体积光照系统，提高了视觉真实感，在所有环境中创造了更丰富的氛围和深度。在尘土飞扬、干旱的环境中，光线现在自然地通过雾霭散射，而爆炸产生的烟雾和碎片则增强了沉浸感和电影效果。

“通过采用自适应探针体积（APV），我们替换了传统的光照贴图，并将烘焙时间从大约30分钟缩短到仅几分钟，”BlackMill Games的程序员Michal Wilczynski说道。“这使得迭代速度更快，为角色和环境提供了动态的逐像素光照，并减少了内存使用。”

统一的Shader Graph工作流程简化了着色器开发和视觉一致性。团队为地形混合、纹理打包和表面渐变构建了一个自定义节点库，同时完全的源代码访问允许为独特的渲染需求注入自定义代码。像渲染调试器和性能面板这样的工具也支持快速的游戏内测试工作流程。

优化游戏性能和稳定性

性能优化是核心重点，结合Unity工具和自定义工作流程，以保持在苛刻条件下的流畅游戏体验。“C# Job System使得昂贵操作的安全多线程成为可能，实现了高达10,000倍的速度提升，适用于射线投射、网格修改、化身烘焙和AI视觉检查等任务，”Wilczynski说道。

Burst编译器进一步提升了脚本效率，而使用Unity Profiler进行的每日性能分析帮助团队识别网络和GPU性能的瓶颈。

“关键系统被重新设计以解决长期存在的问题。阴影渲染转向实时光照，方向性级联懒惰更新远处地形，提高了帧率，”Wilczynski说道。“摄像机堆叠用于范围视图，重用了阴影和剔除数据，消除了之前项目的高开销。”

利用Unity 6带来了显著的性能提升。渲染调试器使实时分析和着色器检查成为可能，而顶点LOD调试帮助团队在视觉上微调LOD设置。VFX过度绘制调试进一步优化了透明度和粒子使用。这些工具使团队能够淘汰旧版第三方资产，如Perfect Culling，并与GPU Resident Drawer无缝集成，以实现更高效的剔除和渲染。

回顾开发过程

反思开发过程，团队识别出关键教训和改进机会。埃文斯提到，使用参考相机跟踪视觉和性能变化的时间将提供更清晰的制作基准。

范哈特伦强调，凝聚力是关键：强烈的色彩调色板、受控的噪声和一致的视觉效果产生了显著的影响。他还强调了在早期阶段进行外观开发的重要性，并指出花时间打磨游戏的前25%将为后续开发定下基调。

这些见解强调了规划、实验和早期关注细节的价值——这些教训无疑将指导团队走向未来。

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