基于“Unity3D游戲特效”課程教學的幾點思考

摘 ?要：隨著游戲行業的迅速發展，與游戲相關的技術也在不斷更新，以求滿足游戲玩家的更高層次的娛樂及視覺審美需求。而游戲特效在游戲中對于游戲氛圍營造、增強畫面視覺效果、加強玩家在游戲中的沉浸式體驗有著重要的意義。“Unity 3D游戲特效”課程教學要從掌握Unity 3D粒子系統、Unity 3D與3ds Max協同創作、游戲特效的基本表現技法三個方面深入展開。

關鍵詞：游戲;特效制作;Unity 3D

Unity 3D是一款綜合型游戲開發工具，基于該軟件開發出了諸如《王者榮耀》《明日方舟》《馬里奧賽車》《使命召喚》《精靈寶可夢GO》等多款知名游戲，基于該軟件強大的功能、Unity 3D占據了游戲開發行業一半以上的市場份額。

特效設計是游戲美術設計中的重要組成部分，通過Unity 3D可以實現游戲中風、雨、雷、電、雪、水、煙霧等自然現象的模擬，還可以實現游戲中刀光、地裂、法陣在內的各類物理攻擊及法術攻擊特效。

隨著國內外游戲市場的迅速發展，對游戲特效人才的需求也在不斷上升，如何培養學生掌握好扎實的游戲特效設計技能，以與行業標準無縫對接，是眾多在一線工作的教師一直在思索的問題。結合多年的教學經歷，本文試從深入掌握Unity 3D粒子系統、Unity 3D與3ds Max協同創作、游戲特效的基本表現技法幾個方面闡述筆者的心得體會。

一、深入掌握Unity 3D粒子系統

粒子是由粒子系統大量呈現或移動的簡單小型圖像或網格。每個粒子代表一小部分流體或無定形實體，而眾多粒子將共同營造出完整的實物感。以火焰為例，多個火焰粒子共同構成了燃燒的火苗效果。

我們在游戲中所見的幾乎所有特效的實現都與粒子系統有著直接或間接的聯系，因此要掌握游戲特效的制作，我們首先要求學生掌握好Unity 3D中粒子系統的各項屬性。粒子系統包含了多項屬性，例如粒子大小、形狀、發射器形狀、速度、壽命、顏色、著色器類型等，粒子系統的每一項參數都與物體的物理屬性及動力學有著直接的聯系。初學者學習Unity 3D游戲特效時，比較容易將粒子系統的參數屬性學習與特效表現割裂開來，事實上，我們在表現不同的特效時需要在了解粒子系統參數屬性的基礎上，對特效生成與消失過程要有清晰的認識，這樣我們才能表現出符合自然規律且逼真的特效。

例如我們在表現火焰燃燒特效時，我們可以從以下幾個角度來分析，理清創作思路。火焰生成的位置即是粒子發射器的位置，火焰形狀為上大下小的錐形，因此在粒子發射器形狀的選用上，我們選用錐形。火焰的顏色由燃燒物質來決定，一般含有煤煙的物質燃燒顏色為紅色。火焰中心由于溫度高，顏色接近于亮白;火焰外圍溫度相對較低，顏色偏暗紅，所以在火焰顏色的處理上，我們可以設置多個粒子來模擬不同位置的火焰。火焰點燃后，周圍空氣被加熱，熱空氣密度比常溫空氣小，所以火焰會往上升，因此粒子發射器的方向應該為向上。火焰燃燒過程中，由于氣流的紊亂，會干擾火焰上升的次序，火焰會出現左右搖曳的效果，我們可以通過velocity over lifetime模塊或者force over lifetime模塊來修改火焰粒子在不同生命周期的速度或力的偏移值，這樣火焰在生命周期內就會產生偏移效果。

燃燒過程中，未完全燃燒產生的碳和部分無機物，會產生黑煙，因此我們需要新創建出粒子來模擬黑煙效果。燃燒過程中，煙霧粒子將以相當快的速度向上發射，但隨后與大氣接觸時會冷卻迅速減速，針對這種情況，我們也可以通過設置velocity over lifetime的Z軸數值，讓粒子在不同生命周期產生不同的速度，從而實現粒子的加速減速過程。粒子在減速過程中，煙霧會擴散，變得稀薄，很快消散在空氣中，我們可以在color over lifetime模塊設置粒子在不同生命周期的顏色透明度，這樣就可以實現煙霧淡入淡出的效果。

在深入理解Unity 3D粒子系統各大功能模塊相關功能的基礎上，遵循對象的物理特性和運動規律，可以靈活地創作出游戲中的各類特效。

二、Unity 3D與3ds Max協同創作

在Unity 3D粒子系統中，粒子的基本形狀為圓形，而我們在游戲中模擬的對象造型千變萬化，如煙霧、火焰、雪花、閃電等，對于這種情況，一方面我們可以通過應用材質貼圖來解決這個問題。例如我們要表現煙霧特效的話就可以為粒子添加煙霧貼圖，這樣粒子形狀就會變成煙霧，粒子煙霧就會漫天飛舞;如果我們要表現雪花飛舞的效果，我們可以制作一張雪花的貼圖應用在粒子上，這樣漫天飛舞的粒子就變成了雪花，我們只需要設定煙霧大小和透明度即可。另外一種情況，如果我們要表現刀光特效或是特效有特殊形狀要求的，我們就必須結合3ds max軟件創建出我們需要的三維模型，再將其導入Unity 3D中作為特效的模型來實現。

例如我們在制作刀光特效時，刀光的形狀往往為帶有厚度的月牙狀，要想通過粒子系統用貼圖的方式直接生成這種形狀的粒子特效，往往比較困難，因為貼圖本身只是二維圖片，不具備立體感。這時候我們可以可以在3DS MAX中先創建出立體月牙狀的三維模型，把模型UV展開，將我們在Unity 3D中使用的刀光貼圖準確的定位在模型上，這樣有助于我們后期Unity 3D中貼圖的準確地定位，隨后將該模型導入到Unity ?3D軟件中，將該模型作為粒子的形狀來使用，我們只需要設置render mode為mesh，mesh選定為之前創建的刀光模型即可，隨后再應用材質貼圖，這樣在Unity 3D中，刀光特效就完成了。

又如假設我們在Unity 3D中要表現出冰塊晶瑩剔透并且閃爍的效果，我們可以在Unity 3D中導入在3ds max中創建好的冰塊模型，然后將粒子系統的render mode模式設置為mesh，然后選取之前創建好的三維模型，將粒子的速度設置為零，發射器形狀設置為無，這樣我們創建好的三維模型就變成了粒子系統的粒子了。由于粒子系統的粒子速度為零和形狀為無，所以以粒子形式存在的冰塊為靜止狀態，由于粒子系統強大的功能，我們在此基礎上可以設置粒子的顏色、貼圖、shader，因此可以實現真實的冰塊效果。

再者，我們如果想制作一把閃爍著金色光芒的寶劍效果，光芒效果我們可以用粒子系統來實現，為粒子添加金色星形貼圖即可，但如果我們希望把星形粒子霧漫布整個劍身，我們就必須借助寶劍模型，將寶劍模型作為粒子系統的render mesh，改為render mesh以后，粒子發射器將所有粒子都以寶劍作為發射體，所有發光粒子都縈繞在寶劍上，最終形成了寶劍金光閃閃的效果。

通過Unity 3D與3ds max軟件的相互配合，可以實現單憑粒子系統無法實現的效果，能夠豐富特效的表現形態。

三、游戲特效的基本表現技法

游戲特效主要分為場景特效、人物技能特效、UI特效。場景特效主要表現游戲中氛圍，能給玩家帶來較強的心理感受;人物技能特效主要包括游戲角色攻擊、施法等動作過程中產生的特效，能給玩家帶來一種酷炫、炫麗的效果。

游戲特效的表現技法主要包括以下幾個方面：

（一）風格。首先根據游戲風格類型確定特效的風格，目前用Unity 3D開發出來的游戲基本上都是三維寫實風格，所以特效也是三維寫實風格，視覺效果追求盡可能的真實。

（二）配色。在游戲中，為了追求游戲酷炫效果，游戲特效在配色上一般都會追求夸張、艷麗的配色效果，我們分析了《英雄聯盟》《王者榮耀》等多款游戲，游戲中的特效色彩一般都是飽和度和亮度比較高的色彩，例如刀劍揮舞炫麗的刀光、武器碰撞后濺起的火星、法術攻擊產生的魔法特效，無不體現了游戲世界里精彩紛呈的視覺特效。

（三）節奏感。游戲特效的節奏感體現主要是各種不同視覺特效呈現出的快慢緩急，例如我們表現一個聚攏然后再爆炸的效果時，我們首先可以讓光束緩慢聚攏然后迅速的產生爆開效果，這樣爆炸的節奏感就能得到體現。

（四）設計。游戲中特效主要分為自然現象、武器特效、和角色特效的制作。自然現象特效主要包括風、雨、雷、電、雪花、云霧、地震、光暈、噴發等，不同游戲的設計風格是有區別的，因此在設計此類特效時在遵循客觀規律的前提下，要考慮到游戲的設計風格。武器特效從表現形式來看，主要可以分為兩種類別：第一種是武器自身魔法屬性的表現，游戲中的部分武器自身就具有魔法屬性或五行屬性的顏色，水屬性的武器表面具有藍色光暈，火屬性為紅色光暈，土屬性為黃色光暈，另外光屬性的武器代表顏色是白色，風屬性是青色，毒屬性表現為墨綠色，自然屬性為翠綠色;第二種類別主要表現在武器射擊或揮動時的特效表現，這一類特效往往比較夸張和炫目，需要通過這些特效烘托出攻擊力的強大和視覺效果。角色特效主要包括角色的行為特效、屬性特效、裝備特效等，為角色增加這些特效，能夠增添角色的氣勢，視覺效果也會增強不少。

（五）粒子運動。如果說特效的外觀效果是由貼圖決定的，那么特效的狀態則受到了太多因素的影響。世間萬物存在的狀態各不相同，他們受到環境各種因素的影響，煙火向上升是由于熱空氣向上的緣故，雨點下落是因為地球引力的影響，雨點下落快、雪花下落慢是由于物體受到空氣阻力的緣故，火堆中火星紊亂的四處飛舞，是因為熱空氣氣流的緣故。

游戲特效的表現主要從以上五個方面來設計，完美的游戲特效能為游戲環境氛圍營造起到至關重要的作用。

四、結語

Unity 3D是目前主流的游戲制作引擎，傳統三維軟件制作特效的方法目前已經被逐步取代。通過游戲引擎可以快速創作出各類逼真完美的視覺特效，大大提升了動畫及游戲的特效表現水平及工作效率。作為一線教師，教學必須與時俱進，跟上時代步伐，在新時期，掌握好引擎特效的制作對于學生就業以及游戲市場發展有著至關重要的意義。

參考文獻：

[1]李梁.Unity 3D游戲特效設計實戰教程[M].北京：人民郵電出版社，2021.

[2]趙京宇.Unity 3D特效設計必修課[M].北京：清華大學出版社，2019.

作者簡介：劉明，碩士，湖南信息職業技術學院軟件學院副教授。研究方向：動畫、游戲設計。