Como a Fumi Games combina 2D Animation e mundos 3D no Unity para o MOUSE: P.I. Disponível para contratação

Saiba como a Fumi Games desenvolveu um jogo de tiro em primeira pessoa (FPS) no estilo da clássica animação “rubber hose”, aproveitando a flexibilidade e a extensibilidade do editor do Unity.

Como funciona um jogo como o MOUSE: P.I. Como o "For Hire" conseguiu seu visual único com o Unity? Neste primeiro jogo de FPS da Fumi Games, os jogadores assumem o papel de Jack Pepper, um veterano de guerra que se tornou detetive particular na corrupta cidade de Mouseberg. A ideia para esse universo sombrio, ao estilo do cinema noir, surgiu de um único desenho do diretor de arte do estúdio, Michal Rostek, que retratava ratos vestidos com ternos listrados e empunhando metralhadoras Tommy. Isso inspirou a equipe a criar um jogo completo no estilo de animação “rubber hose”, uma abordagem visual da década de 1930 caracterizada por saltos, alongamentos e compressões exagerados.

A Fumi Games sabia que recriar esse estilo em um jogo playable seria um desafio, mas seu trabalho árduo logo valeu a pena. Primeiras imagens de MOUSE: P.I. O For Hire viralizou instantaneamente graças ao seu visual único, e mais de 1,6 milhão de jogadores adicionaram o jogo à lista de desejos antes do lançamento.

Para alcançar a estética de MOUSE, foi necessária uma combinação inteligente de arte 2D desenhada à mão e ambientes 3D, um fluxo de trabalho técnico personalizado e uma abordagem inovadora às mecânicas essenciais dos jogos de FPS. Saiba como a Fumi Games resolveu problemas como o clipping de armas, chamadas de renderização e compressão de recursos para oferecer uma experiência de alto desempenho em computadores e consoles.

Os resultados:

• Conseguiu aumentos de desempenho de 80% a 100% com a implementação de níveis hierárquicos de detalhe (HLODs)
• Mais de 54.000 sprites animados desenhados à mão compactados
• Conseguiu uma redução de 50% a 90% no uso de memória com uma solução de compactação personalizada
• Mais de 1,6 milhão de listas de desejos no lançamento

Analisando soluções de renderização

A Fumi Games desenvolveu um protótipo do MOUSE: P.I. Inicialmente desenvolvido em outra plataforma, mas migrado para o Unity para a produção completa. “A maioria da nossa equipe já estava familiarizada com ele”, diz Artur Sołek, programador gráfico da Fumi Games. “O MOUSE seria um jogo com um estilo muito marcante, e acreditamos que a Unity é a melhor plataforma para criar um jogo como este.”

O Universal Render Pipeline (URP) funciona como o MOUSE: P.I. serviu de base gráfica para o For Hire e foi escolhido por sua extensibilidade e desempenho em todas as plataformas. “Queríamos manter o projeto simples”, diz Artur. No entanto, a Fumi Games não utilizou o URP tal como vem de fábrica. Eles modificaram profundamente o pipeline para criar o MOUSE: P.I. A atmosfera única de *For Hire*, com recursos personalizados como iluminação volumétrica e um skybox procedural com nuvens desenhadas à mão para realçar a estética de desenho animado noir.

Definindo a direção visual

MOUSE: P.I. O conceito visual central de "For Hire" gira em torno de uma separação de dimensões: Todos os ambientes são totalmente em 3D, enquanto os inimigos, os NPCs, os objetos interativos, a interface do usuário e a arma do jogador são em 2D. Essa escolha deliberada ajuda os personagens e os pontos de interesse a se destacarem contra os cenários em preto e branco do jogo.

Trabalhar exclusivamente em preto e branco representou um grande desafio em termos de design de níveis. Sem a opção de usar um código de cores — por exemplo, a prática comum de pintar de amarelo portas ou saliências com as quais o jogador pode interagir —, os desenvolvedores tiveram que pensar em novas maneiras de guiar o olhar do jogador. A equipe acabou recorrendo amplamente a soluções de iluminação personalizadas para orientar os jogadores em cada área. Eles também estabeleceram diretrizes visuais para manter a legibilidade: os objetos interativos se destacam com sombreamento específico e o efeito característico de elasticidade de uma mangueira de borracha, enquanto os elementos estáticos do fundo em 3D são renderizados em tons de cinza, sem contornos que distraiam.

“O ambiente 3D é, no fim das contas, apenas um pano de fundo — ele não deve chamar a atenção”, diz Artur. “Por esse motivo, não usamos iluminação em nenhum dos nossos sprites 2D, pois queremos que eles tenham sempre a mesma aparência.”

Criação de um fluxo de ativos

O fluxo de trabalho para a criação do MOUSE: P.I. O conjunto de dezenas de milhares de sprites do For Hire é simples, mas robusto. Os animadores trabalham em seus softwares preferidos, e o acabamento final é feito com o recurso Grease Pencil do Blender para garantir um contorno consistente. A partir daí, os quadros são exportados para o Adobe After Effects para ajustar o redimensionamento e garantir que todas as texturas tenham dimensões que sejam potências de dois, uma etapa fundamental para a otimização.

Sprites de personagens

MOUSE: P.I. A direção visual de *For Hire* exige que os personagens sejam desenhados sob até oito ângulos diferentes para que funcionem como esperado no espaço 3D. O volume de animação necessário é impressionante: Uma única variação de um inimigo corpo a corpo típico tem cerca de 400 quadros desenhados à mão.

Sprites de armas

As armas são ainda mais complexas. MOUSE: P.I. For Hire apresenta um arsenal variado, desde a clássica espingarda “Boomstick” até a arma congeladora “Portable Freezer”, cada uma delas equipada com modos de disparo alternativos após serem melhoradas. As armas podem receber até três melhorias que alteram tanto sua aparência quanto sua funcionalidade, e isso requer quadros de animação exclusivos para cada nível de evolução. Isso significava que mesmo os menores ajustes visuais em um projeto podiam ter um custo altíssimo – só a espingarda exigiu 880 quadros de animação individuais. “Se quiséssemos alterar uma animação em uma arma, teríamos que recomeçar todo o processo do zero, o que poderia levar meses”, afirma Mateusz Michalak, cofundador e CEO da Fumi Games.

Ferramentas da Asset Store

Para gerenciar todas essas animações no Editor do Unity, o estúdio utiliza o PowerSprite Animator, disponível na Unity Asset Store, que consideraram mais adequado às suas necessidades do que o sistema de animação integrado ao Editor. Como o estilo de mangueira de borracha não exige uma transição suave entre as animações, os recursos avançados do Sistema de Animação do Unity eram simplesmente desnecessários. “Para nós, é simplesmente mais simples e mais rápido”, diz Artur.

Resolvendo o problema de sobreposição de armas

Uma das decisões técnicas mais inovadoras foi representar a arma do jogador como um elemento da interface do usuário, em vez de como um GameObject existente no mundo 3D. Isso resolve com elegância um problema clássico no desenvolvimento de jogos FPS: o clipping de armas, em que o modelo da arma atravessa paredes ou outros objetos.

No entanto, essa solução criou um novo desafio: como fazer com que efeitos visuais 3D, como os clarões da boca do cano e o feixe do Freezer Portátil, parecessem ter origem nesses elementos da interface do usuário 2D. “A solução foi calcular onde o efeito deveria começar no espaço da janela de visualização 2D e, em seguida, transladar essa posição para o espaço 3D, bem à frente do plano próximo da câmera”, explica Artur. “Foi complicado, mas conseguimos superar.”

Reduzindo o número de chamadas de renderização

A Fumi Games desenvolve cada um dos MOUSE: P.I. Os níveis 3D do For Hire – que abrangem mais de uma dúzia de biomas distintos – utilizam uma abordagem modular, com muitas malhas pequenas para paredes, cantos e adereços. Embora seja flexível, essa abordagem também resulta em um grande número de chamadas de renderização. O SRP Batcher foi essencial para gerenciar esse gargalo da CPU, agrupando chamadas de renderização de milhares de objetos que compõem uma cena urbana densa.

Para cenas abertas de maior dimensão, a equipe implementou os Níveis Hierárquicos de Detalhe (HLODs), o que proporcionou um aumento significativo no desempenho. “Eu estava testando a implementação do HLODs e isso nos proporcionou um aumento de desempenho de 80% a 100%”, observa Artur.

Gerenciamento de memória

MOUSE: P.I. O principal gargalo do For Hire não era a renderização, mas a alocação de memória. O jogo tem mais de 54.000 imagens de sprites individuais, e carregá-las todas não é viável, especialmente em consoles. Em retrospecto, o estúdio afirma que essa é uma área que poderia ter sido planejada com mais cuidado para evitar problemas de otimização. “Na verdade, nunca calculamos quantas animações queríamos ter no jogo. “As pessoas ficam surpresas com a quantidade de imagens do Sprite que temos agora”, ri Mateusz.

Compactação de sprites com ferramentas personalizadas

A Fumi Games trabalhou em estreita colaboração com sua editora, a PlaySide Studios, para desenvolver uma solução de compactação personalizada que analisa as cores planas dos sprites e compacta os dados de forma mais eficiente. “Todo mundo sempre pergunta primeiro se estamos considerando que os sprites são em escala de cinza”, diz Victor Nascimento, gerente de arte técnica da PlaySide Studios, “mas a cor não é o verdadeiro problema; o problema é o algoritmo de compressão, e nem o DXT5 nem o ASTC funcionariam tão bem, já que eles comprimem em blocos muito pequenos e usam muitos bytes.”

A solução final divide o sprite em várias células, nas quais cada uma armazena sua cor, caso todos os pixels sejam da mesma cor, ou um índice para uma textura separada; e todas as células não uniformes são armazenadas como pequenas fatias de textura dentro de uma textura grande apelidada de “Remap”. Para integrar tudo, foi criado um Scripted Importer para lidar com o processamento dos sprites originais em “Packed Sprites” – objetos programáveis que podem ser usados em tempo de execução com shaders personalizados para renderizar os sprites quase na mesma velocidade que uma textura simples, mas utilizando de 50% a 90% menos memória.

Pontos principais

Ao combinar o charme nostálgico e peculiar da animação com bonecos de borracha dos anos 1930 com a ação frenética de um jogo de tiro em primeira pessoa moderno, a Fumi Games conquistou um espaço único para si mesma num gênero bastante concorrido. A trajetória de desenvolvimento deles ressalta a importância de uma estrutura flexível e de uma abordagem criativa para a resolução de problemas. Seja transformando armas em elementos da interface do usuário, modificando o URP para criar uma estética impressionante em preto e branco ou desenvolvendo soluções de compressão para dezenas de milhares de quadros desenhados à mão, a Fumi Games sempre ultrapassou os limites do que um pipeline híbrido 2D/3D é capaz de alcançar.

MOUSE: P.I. O lançamento simultâneo de *For Hire* para PC e consoles demonstra o poder de uma visão artística sólida, apoiada por uma execução técnica rigorosa. Para os desenvolvedores que desejam embarcar em uma jornada semelhante, a Fumi Games oferece três conselhos finais:

“Primeiro: Opte por uma versão com suporte de longo prazo (LTS) do seu mecanismo. Dois: Teste em suas plataformas com especificações mais básicas desde o primeiro dia. Três: “Sempre, sempre planeje o escopo da sua animação com antecedência!”

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