藝用人體解剖在游戲美術設計中的應用研究

李官博

摘要：藝用人體解剖學是研究人體形態結構的科學，具有較強的科學性和知識性。它又是較為基礎的美學知識，包含了人體比例、人體結構及人體運動普遍規律等內容，它服務于藝術學包括繪畫、雕塑、設計等多個凡是涉及人物造型的專業，都需要對人體結構深入了解。游戲美術設計是動畫設計的細分方向之一，隨著時代科技的進步，從早期二維動畫游戲到當下的次時代游戲，藝用人體解剖的應用在游戲美術設計尤其是人物角色設計中越來越廣泛而深入。

關鍵詞：藝用人體解剖;游戲美術;應用

一、藝用人體解剖和游戲美術概述

（一）藝用人體解剖的基本內容

人類的人體形態本來存在多樣性和差異性，但西方藝術始終堅持把人體解剖作為研究方向，尋找人體的共性并形成藝術準則。在藝用人體比例中，廣泛應用的測量方法是以人體頭部為基準單位，倍數頭部高度來測量人體高度，在游戲美術設計中，特別是寫實類游戲普遍應用了美學中理想化的人體比例來塑造人物角色;在人體結構中，人體復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，各個部位的形體特征，需要在人體解剖的基礎上進行研究才有更準確和深入的認識，在游戲美術設計中，設計者會遵循人體結構的特征進行描繪和設計;人體能夠活動的是關節，是各部分的骨骼連接起來構成的結構，人體骨骼關節與肌肉拉伸方向有關，肌肉的收縮拉動骨骼產生運動，所以肢體運動有一定的規律和方向，并且在人體關節的屈曲與伸展受骨骼連接的限制是有極限的。

（二）電子游戲美術的快速發展

電子游戲是依托于電子設備的作為平臺的游戲，誕生于20世紀中葉，到現在已經有半個多世紀的歷史。伴隨著人類科技的進步，電子游戲發展到當下，這個行業得到了飛速的發展，其制作水平不斷提升與進步，游戲美術同樣經歷著由技術革新發生的巨大變化。游戲美術設計中細分方向之一的人物角色設計，就需要對人體結構要有充分的了解。在熟練掌握了人體結構知識后，才能準確的繪制人體結構并設計人物角色。藝用人體解剖學是人體結構繪畫的基礎，是人物角色設計的根本，所以其在游戲美術設計中廣泛應用并起著重要的作用。

二、藝用人體解剖在各游戲時期的應用

最早游戲美術為像素類，其美術設計風格是由點狀組合成的幾何形狀，其形象上較為概括和簡單;二維動畫風格，其美術設計是二維的圖畫，其形象以平面卡通造型為主;三維立體風格，其美術設計是三維立體建模，其造型上更復雜和接近真實狀態;當下流行的次時代風格，同屬于三維游戲范疇，但次時代游戲整體效果不同，其制作流程更復雜，制作工藝更精細，特別是制作模型的精度要求更高，游戲制作的復雜性在次時代游戲中體現得非常充分。

（一）二維游戲時代的開始應用

早期的二維游戲重點是在計算機程序上的開發上，在游戲美術設計上還沒有太多的關注和制作，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。隨著電子游戲技術的發展，二維動畫風格在游戲中開始出現人物角色，藝用人體解剖在游戲美術中應用也就開始了，也就需要在游戲角色設計中應用到人體比例、動態規律、人體結構等藝用人體解剖內容。

《魂斗羅》是1987年科樂美公司發行的單機射擊通關類電子游戲，是一款早期二維動畫游戲。這款游戲中主要的角色為兩位作戰人物，以側面形象出現，幾乎只有人物的外形輪廓。設計者對人物側面外形描繪，做到了概括、簡練、準確，不僅從人物比例符合人類合理頭身比例，還能夠從人體結構上區分和辨別人物的頭部、軀干、上肢、下肢等結構，從動作設計上看，角色的站立和跑步姿態，大臂與小臂的彎曲、大腿小腿的屈伸，符合肘關節與膝關節運動規律。角色的動作設計還包括跳躍、趴臥等姿勢也同樣符合人體運動基本規律，跳躍姿態類似于真人空翻跳水的動作，反映出設計者是對人體運動規律有深入的了解。同時期發行的另一款游戲《街頭霸王》是格斗類對戰游戲，在角色設計上不僅限于肢體部位的區分，加入了人物所具備的更多的人體結構細節，例如軀干主要肌肉的區分，畫面上是用線條進行區分，加入部分陰影，雖然畫面效果還是顯得很平面化，但設計者在游戲角色設計上已經開始注重藝用人體解剖的應用和體積感地塑造了。

（二）三維游戲時代的廣泛應用

三維時代的來臨，開啟了一個新的視覺體驗，游戲畫面展示的是一個具有X、Y、Z軸的立體空間，具有360°全角度可觀看的效果。游戲制作運用三維軟件進行模型建立，為了將藝用解剖知識更有效的應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構造型，角色是否真實、鮮活，其內在解剖結構的合理性與外形的準確協調性首當其沖;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構，是否能給人以真實的穿著感，附屬物的大小形狀以及穿戴方式是否符合人體工程學，人物動作姿態這些也都離不開藝用人體解剖知識的支撐。

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量不多，但在三維人物角色建模中，均應用了人體比例、結構外形和運動規律等藝用人體解剖內容來設計角色。另一款更具代表性和知名度的游戲《反恐精英》，是一款多人對戰射擊3D游戲，首個版本發行時間是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。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。在人體結構應用方面，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，雖然只是體積上有變化起伏關系，也能明確辨識出肌肉體塊的存在，其他著衣部分和褶皺也是根據人體結構起伏處理形體。在人體運動規律方面，肢體動作的調整，使得角色更具有真實感，角色平常狀態為雙手持槍，并兼有換彈藥和持匕首的攻擊動作，角色移動走路、跑步、跳躍等，包括移動速度、跳躍高度等在的動作設計上也考慮了真實人類運動極限。畢竟這是一款1999年的游戲，同時也受制于計算機顯示和運行能力，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，但隨后的技術的發展使得藝用人體解剖在游戲美術的應用越來越深入。

（三）次時代游戲的深入應用

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

次時代這個名稱，表達的是下一個時代的意思，是更高階技術的代表，也是電子游戲發展的趨勢和方向。較之前三維游戲相比來看，次時代游戲在模型制作上更加細膩，并提高了貼圖的數量和精度，利用游戲引擎的實時渲染等技術提高畫面整體效果，使游戲可以獲得并實現影視級別的畫面質量，在高版本的主機上流暢運行，讓玩家有不同于以往游戲的更真實的體驗。

在次時代游戲美術人物角色的設計制作中，主要應用到藝用人體解剖的是初模搭建、精模雕刻、動作制作三個步驟。首先通過計算機制作出初級的三維模型，此時的簡模處于低精細狀態，角色的形體結構較為概括，但需要人體部位的位置和比例非常準確，確保后續步驟的開展。初模制作完成后，需要將模型導入到三維雕刻軟件里進行細化雕刻，制作出高精度模型。次時代游戲美術風格就是寫實，追求跟真人接近，模型的雕刻塑造甚至可以精細到皮膚的毛孔，達到雕塑藝術品級別。動作制作需要遵從人體動態的基本運動規律，注重動態的協調性和真實感。現代科技的進步添加了動作捕捉技術，可以通過設備直接抓取真人的表演動作，但動作捕捉只是一個開始，只能得到一個初步的協調的動作，要想得到成品，還得應用人體規律以及藝術技巧，來對人物動態進行調整。只有在嚴格的遵循藝用人體解剖知識的基礎上，才能創造出優秀的游戲角色作品，帶給人真實的視覺體驗。

《古墓麗影》是一款動作冒險類角色扮演游戲，這款系列游戲從最早的1996年到2018年經歷了15個版本的更新，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計和制作，她被稱為游戲界的“第一女性”。《古墓麗影：暗影》是2018年發行的系列游戲最新版本，游戲采用次時代的技術制作，其中勞拉的制作可以算得上目前市面上游戲美術中最優秀的作品之一。游戲中的勞拉無論從固定形象制作，還是運動設計等各方面的表現，展現出制作者們對各個細節的處理到位。角色模型的制作不僅是身體各個部位的結構準確，包括角色的面部形象及表情，她的每一絲頭發都如同細繩般晃動，而不是一整塊模型加貼圖。與此同時，完全不同于其他普通水平的游戲角色制作，在角色運動攀爬的時候，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姿勢的擺動變換，她彎曲手臂，我們將會看到她肩膀的肌肉組織也隨之變化反應。我們眼前的勞拉就是這樣一個逼真至極的游戲角色，顯然制作團隊是投入了諸多精力才能呈現這樣的效果，把藝用人體解剖應用非常深入，才能達到這樣的高水準。

三、結語

電子游戲是要營造出來的是一個虛擬的游戲世界，用來構建這個想象中世界的元素也要和真實的世界有一定的關聯，這樣我們才會有“身臨其境”的感覺。藝用人體解剖在游戲美術中應用，特別是游戲人物角色設計中起著重要作用，游戲中人物角色設計需要設計者對人體結構充分的了解，在熟練掌握了人體結構知識后，才能更準確地繪制人體結構并設計。從電子游戲的誕生發展到現在，游戲的類型、數量越來越多，游戲的品質越來越高，游戲美術也是從二維到三維，模型從低精度到高精度，未來發展方向之一是虛擬現實，除了科技的進步發展之外，藝用人體解剖這樣的基礎知識應用也不可或缺。

參考文獻：

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