基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的手機(jī)游戲技術(shù)研發(fā)探析

吳果

摘要：科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的新興技術(shù)開始對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生積極的影響。尤其是VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在近些年來更是廣受好評(píng)。現(xiàn)如今這種技術(shù)在手機(jī)游戲研發(fā)領(lǐng)域展現(xiàn)出了非常強(qiáng)勢的優(yōu)勢，特別是針對(duì)游戲場景中的道具與人物設(shè)計(jì)時(shí)，該技術(shù)不僅能夠?qū)κ謾C(jī)游戲的產(chǎn)品質(zhì)量有所保障，還能讓用戶在虛擬的場景中感受到與實(shí)際操作相交互的體驗(yàn)，帶來強(qiáng)烈的視覺與想象能力的刺激。由此可見對(duì)于手機(jī)游戲來說，甚至當(dāng)下火熱的元宇宙概念（metaverse），虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槠浒l(fā)展帶來廣闊的空間。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);手機(jī)游戲;研發(fā);元宇宙

自從計(jì)算機(jī)技術(shù)開始興起以來，越來越多的科技產(chǎn)物利用計(jì)算機(jī)技術(shù)軟件開發(fā)為人們的生活帶來新穎感，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是其中之一。伴隨時(shí)代的發(fā)展，手機(jī)游戲已經(jīng)在人們的日常生活中成為不可或缺的一部分。新技術(shù)和新趨勢的結(jié)合勢在必行。因此，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和手機(jī)游戲一定會(huì)實(shí)現(xiàn)融合。將VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)滲透的手機(jī)游戲中，不僅能夠讓游戲玩家有更好的游戲體驗(yàn)，同時(shí)還能使他們感受VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶來的身臨其境之感。至此，手機(jī)游戲設(shè)計(jì)研發(fā)迎來了新的歷史篇章。

元宇宙是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實(shí)相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)形態(tài)，它基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供沉浸式體驗(yàn)，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成現(xiàn)實(shí)世界的鏡像，基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建經(jīng)濟(jì)體系，將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合，并且允許每個(gè)用戶進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和世界編輯。所以，虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，是元宇宙實(shí)現(xiàn)重要且必要手段。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念

20世紀(jì)80年代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正式誕生，并在各個(gè)領(lǐng)域中迅速地展現(xiàn)出了自己的價(jià)值。由于VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在學(xué)科交融性上非常強(qiáng)，所以，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)和其他計(jì)算機(jī)技術(shù)以及尖端科技的結(jié)合，構(gòu)建出更逼真的三維模擬場景。這項(xiàng)技術(shù)在很多個(gè)領(lǐng)域都能夠是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，用戶可以在利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)時(shí)，實(shí)現(xiàn)隨意的空間移動(dòng)與情景交替。如今，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)能夠在不同領(lǐng)域中發(fā)揮出更大的效用，因其成本低、風(fēng)險(xiǎn)低、效率高等技術(shù)優(yōu)勢在手機(jī)游戲的設(shè)計(jì)與開發(fā)領(lǐng)域中也占據(jù)了光明的前景。

二、VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

2.1設(shè)計(jì)開發(fā)流程

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在使用過程中，游戲設(shè)計(jì)人員可以對(duì)多種專業(yè)的游戲引擎進(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)游戲設(shè)計(jì)，保障游戲玩家能夠在閑暇之余感受到游戲的樂趣與快感，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用，可以讓技術(shù)人員將自己的精妙構(gòu)思融入到游戲中，按照自己的想法構(gòu)建游戲場景，對(duì)游戲資源進(jìn)行管理，最終收獲一款令游戲愛好者贊嘆的游戲項(xiàng)目。

其實(shí)，手機(jī)游戲設(shè)計(jì)中關(guān)于資源管理這一部分的流程是比較廣義的。其中，所涉及的資源包括腳本、材質(zhì)組件甚至3D模型。資源管理期間，游戲設(shè)計(jì)人員最基本的要完成資源預(yù)設(shè)和處理。本文主要在設(shè)計(jì)方面談一談場景構(gòu)建部分。這一部分在設(shè)計(jì)開發(fā)階段，設(shè)計(jì)人員需要編輯場景元素作為主要內(nèi)容，促進(jìn)這些元素的融合，然后在游戲發(fā)布環(huán)節(jié)再借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行深層次的處理與加工，最終將游戲以游戲包的形式出現(xiàn)用戶面前。

2.2關(guān)鍵技術(shù)分析

手機(jī)游戲的開發(fā)研究除了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以外，還有更多其他的尖端技術(shù)融入其中，例如，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、游戲場景地圖設(shè)計(jì)技術(shù)、手勢識(shí)別技術(shù)、三維建模技術(shù)等。這些技術(shù)都會(huì)對(duì)手機(jī)游戲本身帶來一定程度的影響。現(xiàn)有主流的游戲制作引擎，也基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行了有效的升級(jí)，如Unity U3D、UE4虛幻引擎。研發(fā)各種技術(shù)的搭配下，游戲開發(fā)還會(huì)收獲意想不到的效果。因此，對(duì)于手機(jī)游戲開發(fā)設(shè)計(jì)來講，虛擬現(xiàn)實(shí)三維建模技術(shù)可以說是研發(fā)的核心技術(shù)，因?yàn)樵摷夹g(shù)無論是在靜態(tài)模型設(shè)計(jì)還是在動(dòng)態(tài)模型設(shè)計(jì)上都非常先進(jìn)，還能實(shí)現(xiàn)場景轉(zhuǎn)換，用戶在游戲體驗(yàn)的真實(shí)感加倍。

三、基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的手機(jī)游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)

3.1游戲角色的開發(fā)

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行游戲角色開發(fā)時(shí)，前期可以利用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行角色人體建模，其交互性能夠極高地保留角色的真實(shí)性，提高游戲的質(zhì)感。然而這對(duì)于設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)與建模功底的要求較高，例如為了使虛擬手機(jī)游戲中人物更具真實(shí)性，設(shè)計(jì)人員首先要了解人體基本構(gòu)造，能夠根據(jù)真實(shí)人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行人物的頭部、軀干與四肢細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。在完成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)后設(shè)計(jì)人員可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)人體模型進(jìn)行骨骼以及肌肉部分的填充，使游戲人物更具有立體感與血肉感。為了使游戲人物看起來更加凹凸有致、線條流暢、棱角分明，設(shè)計(jì)人員還需要能夠通過明暗交界線設(shè)計(jì)優(yōu)化視覺觀感。在完成游戲角色前期建模后，設(shè)計(jì)人員可以利用數(shù)字媒體藝術(shù)對(duì)人物進(jìn)行二次檢查與調(diào)整，通過對(duì)其線條、面數(shù)以及精簡面片進(jìn)行分析，力求提升游戲角色的神態(tài)與動(dòng)作自然度。

3.2游戲場景的構(gòu)建

手機(jī)游戲場景構(gòu)建主要分為以下兩個(gè)板塊：

（1）游戲道具模型的開發(fā)設(shè)計(jì)。該板塊的設(shè)計(jì)主要考驗(yàn)的是設(shè)計(jì)人員的想象力與創(chuàng)造力，要在不偏離主題的基礎(chǔ)上對(duì)道具模型進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，要找到真實(shí)感與設(shè)計(jì)感的平衡點(diǎn)。過于寫實(shí)的設(shè)計(jì)就會(huì)使道具模型缺乏吸引力與視覺沖擊力，過于平庸就會(huì)乏味，但過于強(qiáng)化設(shè)計(jì)，過度地利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬制作又會(huì)使其失真，從而成為設(shè)計(jì)的敗筆。在進(jìn)行道具模型設(shè)計(jì)時(shí)還需要結(jié)合環(huán)境融入生活因素，注重細(xì)節(jié)的刻畫，強(qiáng)調(diào)道具與環(huán)境的協(xié)調(diào)性與適宜性，不使人有突兀質(zhì)感。例如，在進(jìn)行航海主題環(huán)境中的道具模型設(shè)計(jì)時(shí)必然會(huì)出現(xiàn)的元素就是船，當(dāng)確定設(shè)計(jì)帆船道具后要對(duì)齊船帆、船舵、船艙等細(xì)節(jié)進(jìn)行更真實(shí)的刻畫，力求動(dòng)畫效果的真實(shí)感。設(shè)計(jì)人員還可以影響多邊形建模方式，通過參數(shù)值的設(shè)置與優(yōu)化提升船帆建模的效果。

（2）整體游戲場景的開發(fā)設(shè)計(jì)。場景是由一個(gè)個(gè)細(xì)節(jié)構(gòu)成的，在確定場景主題后，設(shè)計(jì)人員要細(xì)節(jié)化的進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，利用貼圖和材質(zhì)、燈光等元素的相互配合提升游戲場景感官的和諧感、沖擊力與舒適感。例如，為了使玩家的游戲感受更加真實(shí)，可以通過燈光變換來營造氛圍，強(qiáng)化情景代入感。在進(jìn)行材質(zhì)和貼圖設(shè)計(jì)時(shí)需要反復(fù)雕琢，通過不斷的調(diào)整與編輯，使最終呈現(xiàn)出的視覺效果符合最初的設(shè)計(jì)構(gòu)想。在光亮度、顏色以及透明度等參數(shù)方面要不突兀但有新意，盡量提升場景的真實(shí)度與美感，讓玩家能夠快速地將自己代入到游戲角色中，讓玩家感受到真實(shí)的放松與享受。

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基于元宇宙的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶來的改變，廣泛應(yīng)用于場景化社交、虛擬服裝、虛擬偶像、智能制造、線上聚會(huì)、虛擬土地等等。但不得不說一個(gè)更重量級(jí)的改變，就是對(duì)元宇宙的助力，VR提供沉浸式體驗(yàn)，通過全面接管人類的視覺、聽覺、觸覺以及動(dòng)作捕捉來實(shí)現(xiàn)元宇宙中的信息輸入輸出，中美游戲及社交巨頭：Facebook、Microsoft、騰訊及字節(jié)跳動(dòng)，已經(jīng)在元宇宙和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合進(jìn)行了大規(guī)模布局。我們通過以下4個(gè)層次，來讓大眾對(duì)VR就元宇宙做一個(gè)宏觀感知：A、古代文學(xué)、繪畫、戲劇--繪聲繪色;B、近代電影--視聽造夢;C、現(xiàn)代VR--如臨其境;D、未來元宇宙--生活其中。

元宇宙，實(shí)際上必須通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)游戲制作廣泛高度，基于一定穿戴設(shè)備、5G網(wǎng)絡(luò)、區(qū)塊鏈技術(shù)等融合而打造。虛擬現(xiàn)實(shí)和游戲結(jié)合的近10年的發(fā)展時(shí)間，基于用戶感知、生存維度、感官維度、制作技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)沉淀，也必將為元宇宙到來形成強(qiáng)大的支撐。

下圖是生產(chǎn)維度和感官感官拓展，并且有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在綜合環(huán)境下起到的關(guān)鍵定位闡述：

結(jié)語

目前，游戲研發(fā)與制作行業(yè)的發(fā)展勢頭迅猛，手機(jī)游戲也成為了大部分年輕人重要的休閑娛樂方式，但同時(shí)隨著市面上手機(jī)游戲種類越來越多，市場逐漸趨于飽和，如何制作出能夠入侵市場，具有更高吸引力，能夠?yàn)橛脩魩硇迈r感的游戲成為該行業(yè)發(fā)展的重要課題。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用為其打開了突破口，通過它與手機(jī)游戲的結(jié)合能夠提升游戲的虛擬性、場景真實(shí)性、交互性與沉浸性，有利于手機(jī)游戲市場的開拓，也能夠推動(dòng)游戲行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，并為元宇宙概念的早日落地，帶來強(qiáng)大助力。

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