Как Fumi Games сочетает 2D Animation и 3D-миры в Unity для игры MOUSE: П.И. В аренду

Узнайте, как компания Fumi Games создала шутер от первого лица (FPS) в стиле классической анимации «резиновая трубка», воспользовавшись гибкостью и расширяемостью редактора Unity.

Как устроена такая игра, как MOUSE: П.И. Как в игре «For Hire» удалось добиться такого уникального визуального стиля с помощью Unity? В этом дебютном FPS от Fumi Games игрокам предстоит воплотиться в Джека Пеппера, ветерана войны, ставшего частным детективом в коррумпированном городе Маусберг. Идея этого мрачного мира в стиле фильма-нуар зародилась из одного рисунка художественного руководителя студии Михала Ростека, на котором были изображены мыши в костюмах в тонкую полоску, размахивающие автоматами Томми. Это вдохновило команду на создание полноценной игры в стиле «резиновой трубки» — визуального подхода 1930-х годов, характеризующегося преувеличенными прыжками, растяжением и сжатием.

В Fumi Games понимали, что воссоздать этот стиль в playable проекте будет непросто, но их упорный труд быстро окупился. Первые отзывы о «MOUSE»: П.И. Игра «For Hire» мгновенно стала вирусной благодаря своему уникальному стилю, и более 1,6 миллиона игроков добавили её в список желаний ещё до релиза.

Для воплощения эстетики MOUSE потребовалось умелое сочетание рисованной 2D-графики и 3D-окружения, индивидуально настроенный технический конвейер, а также инновационный подход к основной механике FPS-шутеров. Узнайте, как компания Fumi Games решила такие проблемы, как проникновение оружия сквозь объекты, количество вызовов рисования и сжатие ресурсов, чтобы обеспечить высокую производительность игры на настольных компьютерах и консолях.

Результаты:

• Благодаря внедрению иерархических уровней детализации (HLOD) удалось добиться повышения производительности на 80–100 %
• Более 54 000 сжатых анимированных спрайтов, нарисованных вручную
• Благодаря индивидуальному решению по сжатию удалось сократить объем занимаемой памяти на 50–90 %
• Более 1,6 миллиона списков пожеланий на момент запуска

Изучение решений по переработке отходов

Компания Fumi Games создала прототип игры MOUSE: П.И. Нанимался для работы с другим движком, но в ходе полномасштабного производства перешел на Unity. «Большинство членов нашей команды уже были с этим знакомы», — говорит Артур Солек, графический программист компании Fumi Games. «Игра MOUSE должна была получиться очень стилизованной, и мы считаем, что Unity — лучший инструментарий для создания подобной игры».

Конвейер универсального рендеринга (URP) выполняет функции MOUSE: П.И. В качестве графической основы для For Hire, которая была выбрана благодаря своей расширяемости и высокой производительности на различных платформах. «Мы хотели, чтобы проект оставался простым», — говорит Артур. Однако компания Fumi Games не использовала URP в стандартной конфигурации. Они значительно модифицировали конвейер, чтобы создать MOUSE: П.И. Уникальная атмосфера For Hire, дополненная такими индивидуальными элементами, как объемное освещение и процедурно сгенерированный скайбокс с нарисованными вручную облаками, что подчеркивает эстетику мультфильма в стиле нуар.

Определение визуального стиля

МЫШЬ: П.И. Основная визуальная концепция «For Hire» основана на разделении измерений: Все локации выполнены полностью в 3D, в то время как враги, неигровые персонажи, интерактивные объекты, интерфейс и оружие игрока — в 2D. Этот осознанный выбор помогает персонажам и достопримечательностям выделяться на фоне черно-белых пейзажей игры.

Работа исключительно в черно-белой гамме стала серьезной задачей при разработке уровней. Без возможности использовать цветовую кодировку — например, распространенную практику окрашивания интерактивных дверей или выступов в желтый цвет — разработчикам пришлось придумывать новые способы привлечь внимание игрока. В итоге команда в значительной степени полагалась на индивидуальные решения в области освещения, чтобы направлять игроков по каждой зоне. Кроме того, они создали визуальные ориентиры для обеспечения наглядности: интерактивные объекты выделяются благодаря специальной заливке и характерной упругости, напоминающей резиновый шланг, в то время как статичные 3D-элементы фона отображаются в оттенках серого без отвлекающих контуров.

«3D-среда — это, в конечном счете, всего лишь фон: она не должна выделяться», — говорит Артур. «По этой причине мы не применяем освещение ни к одному из наших 2D Sprites, так как хотим, чтобы они всегда выглядели одинаково».

Создание конвейера активов

Процесс создания MOUSE: П.И. Библиотека For Hire, содержащая десятки тысяч спрайтов, отличается простотой и надежностью. Аниматоры работают в предпочитаемом ими программном обеспечении, а окончательная доработка контуров выполняется с помощью функции Grease Pencil в Blender для обеспечения единообразного стиля. Затем кадры экспортируются в Adobe After Effects для управления масштабированием и обеспечения того, чтобы размеры всех текстур были кратны двум — это важнейший этап оптимизации.

Спрайты персонажей

МЫШЬ: П.И. Визуальная концепция игры «For Hire» предполагает, что персонажи должны быть нарисованы с восьми различных ракурсов, чтобы правильно отображаться в 3D-пространстве. Объем необходимых анимационных работ просто ошеломляет: Один вариант типичного врага ближнего боя состоит из примерно 400 рисованных вручную кадров.

Спрайты оружия

Оружие — это ещё более сложная тема. МЫШЬ: П.И. В игре «For Hire» представлен разнообразный арсенал оружия — от классического дробовика «Boomstick» до замораживающего пистолета «Portable Freezer»; каждое из них после модернизации получает дополнительные режимы стрельбы. Оружие может пройти до трёх улучшений, которые изменяют как его внешний вид, так и функциональность, и для каждого уровня улучшения требуются уникальные анимационные кадры. Это означало, что даже самые незначительные визуальные изменения в дизайне могли обходиться чрезвычайно дорого — только для ружья потребовалось 880 отдельных кадров анимации. «Если нам хотелось изменить анимацию оружия, приходилось начинать весь этот процесс с нуля, а это могло занимать месяцы», — говорит Матеуш Михалак, соучредитель и генеральный директор Fumi Games.

Инструменты Asset Store

Для управления всеми этими анимациями в редакторе Unity студия использует плагин PowerSprite Animator из Unity Asset Store, который, по их мнению, лучше соответствует их потребностям, чем встроенная система анимации редактора. Поскольку в случае с «резиновым» стилем анимации не требуется плавного перехода между кадрами, расширенные возможности системы анимации Unity просто не понадобились. «Для нас это просто проще и быстрее», — говорит Артур.

Устранение просветов в модели оружия

Одним из наиболее инновационных технических решений стало представление оружия игрока в виде элемента пользовательского интерфейса, а не в виде GameObject, существующего в 3D-мире. Это позволяет элегантно решить классическую проблему при разработке FPS: проникновение оружия сквозь объекты, когда модель оружия проступает сквозь стены или другие объекты.

Однако это решение породило новую проблему: как сделать так, чтобы 3D-визуальные эффекты, такие как вспышки выстрелов и луч «Портативного морозильника», выглядели так, будто исходят из этих 2D-элементов интерфейса. «Решением стало вычисление точки, с которой эффект должен начинаться в пространстве 2D-окна просмотра, а затем перенос этой позиции в 3D-пространство, непосредственно перед ближней плоскостью камеры», — объясняет Артур. «Это было непросто, но мы справились».

Сокращение количества запросов на рисование

Fumi Games создает каждую игру серии MOUSE: П.И. Создание 3D-уровней для игры «For Hire», охватывающих более десятка различных биомов, с использованием модульного подхода, включающего множество мелких мешей для стен, углов и реквизита. Несмотря на свою гибкость, этот подход приводит к большому количеству вызовов рисования. Модуль SRP Batcher сыграл ключевую роль в устранении этого узкого места в работе процессора, объединив вызовы рисования для тысяч объектов, из которых может состоять плотная городская сцена.

Для более обширных открытых локаций команда внедрила иерархическую систему уровней детализации (HLOD), что позволило значительно повысить производительность. «Я тестировал реализацию HLOD, и это позволило нам повысить производительность на 80–100%», — отмечает Артур.

Управление памятью

МЫШЬ: П.И. Основным узким местом в For Hire было не рендеринг, а выделение памяти. В игре более 54 000 отдельных спрайтов, и загрузить их все просто невозможно, особенно на консолях. Оглядываясь назад, в студии отмечают, что это одна из областей, которую они могли бы спланировать более тщательно, чтобы избежать проблем с оптимизацией. «На самом деле мы никогда не подсчитывали, сколько анимаций мы хотим включить в игру. «Люди удивляются, сколько у нас сейчас изображений Sprite», — смеется Матеуш.

Упаковка Sprite с помощью пользовательских инструментов

Компания Fumi Games в тесном сотрудничестве со своим издателем, PlaySide Studios, разработала собственное решение для сжатия, которое анализирует однотонные цвета спрайтов и обеспечивает более эффективное сжатие данных. «Все всегда сначала спрашивают, рассматриваем ли мы вариант, при котором спрайты будут представлены в оттенках серого, — говорит Виктор Насименто, менеджер по техническому искусству в PlaySide Studios. — Но на самом деле проблема не в цвете, а в алгоритме сжатия, и ни DXT5, ни ASTC не подойдут, поскольку они сжимают данные слишком мелкими блоками и используют слишком много байтов».

В окончательном решении спрайт разбивается на несколько ячеек, каждая из которых хранит либо свой цвет (если все пиксели имеют одинаковый цвет), либо индекс на отдельную текстуру, а все неоднородные ячейки сохраняются в виде небольших фрагментов текстуры в одной большой текстуре, получившей название «Remap». Чтобы объединить все это воедино, был создан импортер на основе скриптов, который обрабатывает исходные спрайты, преобразуя их в «упакованные спрайты» — объекты, управляемые скриптами, которые можно использовать во время выполнения с помощью пользовательских шейдеров для рендеринга спрайтов практически с той же скоростью, что и простые текстуры, но с использованием на 50–90 % меньше памяти.

Основные выводы

Совместив ностальгический, своеобразный шарм анимации 1930-х годов с динамичным игровым процессом современного шутера от первого лица, компания Fumi Games сумела занять уникальное место в этом переполненном жанре. Их путь развития подчеркивает важность гибкого механизма и творческого подхода к решению проблем. Будь то преобразование оружия в элементы интерфейса, модификация URP для создания яркой черно-белой эстетики или разработка решений по сжатию для десятков тысяч рисованных вручную кадров, Fumi Games постоянно расширяла границы возможностей гибридного 2D/3D-производственного процесса.

МЫШЬ: П.И. Одновременный выпуск игры «For Hire» на PC и консолях демонстрирует силу яркой художественной Vision, подкрепленной безупречным техническим исполнением. Разработчикам, желающим отправиться в подобное путешествие, Fumi Games дает три совета на прощание:

«Первое: Используйте версию движка с долгосрочной поддержкой (LTS). Второе: Проводите тестирование на платформах с минимальными техническими характеристиками с самого первого дня. Третье: «Всегда, всегда заранее планируйте объем работ по анимации!»

Создавайте игры с Unity

Создавайте 2D- и 3D-приложения в любом стиле для любой платформы. Движок Unity предоставляет вам все необходимые возможности и гибкость для воплощения вашей творческой Vision.

Nintendo Switch™ является зарегистрированным товарным знаком компании Nintendo.