基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的手機游戲技術(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)開始對各行各業(yè)產(chǎn)生積極的影響。尤其是VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在近些年來更是廣受好評。現(xiàn)如今這種技術(shù)在手機游戲研發(fā)領(lǐng)域展現(xiàn)出了非常強勢的優(yōu)勢，特別是針對游戲場景中的道具與人物設(shè)計時，該技術(shù)不僅能夠?qū)κ謾C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際操作相交互的體驗，帶來強烈的視覺與想象能力的刺激。由此可見對于手機游戲來說，甚至當(dāng)下火熱的元宇宙概念（metaverse），虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用能夠為其發(fā)展帶來廣闊的空間。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);手機游戲;研發(fā);元宇宙

自從計算機技術(shù)開始興起以來，越來越多的科技產(chǎn)物利用計算機技術(shù)軟件開發(fā)為人們的生活帶來新穎感，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是其中之一。伴隨時代的發(fā)展，手機游戲已經(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)實技術(shù)和手機游戲一定會實現(xiàn)融合。將VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)滲透的手機游戲中，不僅能夠讓游戲玩家有更好的游戲體驗，同時還能使他們感受VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶來的身臨其境之感。至此，手機游戲設(shè)計研發(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)生的新型虛實相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會形態(tài)，它基于擴展現(xiàn)實技術(shù)提供沉浸式體驗，基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成現(xiàn)實世界的鏡像，基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建經(jīng)濟體系，將虛擬世界與現(xiàn)實世界在經(jīng)濟系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合，并且允許每個用戶進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和世界編輯。所以，虛擬現(xiàn)實的技術(shù)，是元宇宙實現(xiàn)重要且必要手段。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概念

20世紀(jì)80年代，虛擬現(xiàn)實技術(shù)正式誕生，并在各個領(lǐng)域中迅速地展現(xiàn)出了自己的價值。由于VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在學(xué)科交融性上非常強，所以，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)和其他計算機技術(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。這項技術(shù)在很多個領(lǐng)域都能夠是實現(xiàn)應(yīng)用，用戶可以在利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)時，實現(xiàn)隨意的空間移動與情景交替。如今，VR虛擬現(xiàn)實技術(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)險低、效率高等技術(shù)優(yōu)勢在手機游戲的設(shè)計與開發(fā)領(lǐng)域中也占據(jù)了光明的前景。

二、VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

2.1設(shè)計開發(fā)流程

VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在使用過程中，游戲設(shè)計人員可以對多種專業(yè)的游戲引擎進(jìn)行整合，從而實現(xiàn)游戲設(shè)計，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目。

其實，手機游戲設(shè)計中關(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)計方面談一談場景構(gòu)建部分。這一部分在設(shè)計開發(fā)階段，設(shè)計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

手機游戲的開發(fā)研究除了虛擬現(xiàn)實技術(shù)以外，還有更多其他的尖端技術(shù)融入其中，例如，機器學(xué)習(xí)技術(shù)、游戲場景地圖設(shè)計技術(shù)、手勢識別技術(shù)、三維建模技術(shù)等。這些技術(shù)都會對手機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)實技術(shù)進(jìn)行了有效的升級，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)還會收獲意想不到的效果。因此，對于手機游戲開發(fā)設(shè)計來講，虛擬現(xiàn)實三維建模技術(shù)可以說是研發(fā)的核心技術(shù)，因為該技術(shù)無論是在靜態(tài)模型設(shè)計還是在動態(tài)模型設(shè)計上都非常先進(jìn)，還能實現(xiàn)場景轉(zhuǎn)換，用戶在游戲體驗的真實感加倍。

三、基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的手機游戲設(shè)計和開發(fā)

3.1游戲角色的開發(fā)

設(shè)計人員在進(jìn)行游戲角色開發(fā)時，前期可以利用三維設(shè)計軟件進(jìn)行角色人體建模，其交互性能夠極高地保留角色的真實性，提高游戲的質(zhì)感。然而這對于設(shè)計人員的設(shè)計與建模功底的要求較高，例如為了使虛擬手機游戲中人物更具真實性，設(shè)計人員首先要了解人體基本構(gòu)造，能夠根據(jù)真實人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行人物的頭部、軀干與四肢細(xì)節(jié)設(shè)計。在完成基礎(chǔ)設(shè)計后設(shè)計人員可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對人體模型進(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)計人員還需要能夠通過明暗交界線設(shè)計優(yōu)化視覺觀感。在完成游戲角色前期建模后，設(shè)計人員可以利用數(shù)字媒體藝術(shù)對人物進(jìn)行二次檢查與調(diào)整，通過對其線條、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)與動作自然度。

3.2游戲場景的構(gòu)建

手機游戲場景構(gòu)建主要分為以下兩個板塊：

（1）游戲道具模型的開發(fā)設(shè)計。該板塊的設(shè)計主要考驗的是設(shè)計人員的想象力與創(chuàng)造力，要在不偏離主題的基礎(chǔ)上對道具模型進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計，要找到真實感與設(shè)計感的平衡點。過于寫實的設(shè)計就會使道具模型缺乏吸引力與視覺沖擊力，過于平庸就會乏味，但過于強化設(shè)計，過度地利用計算機進(jìn)行虛擬制作又會使其失真，從而成為設(shè)計的敗筆。在進(jìn)行道具模型設(shè)計時還需要結(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)計時必然會出現(xiàn)的元素就是船，當(dāng)確定設(shè)計帆船道具后要對齊船帆、船舵、船艙等細(xì)節(jié)進(jìn)行更真實的刻畫，力求動畫效果的真實感。設(shè)計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。場景是由一個個細(xì)節(jié)構(gòu)成的，在確定場景主題后，設(shè)計人員要細(xì)節(jié)化的進(jìn)行布局設(shè)計，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，可以通過燈光變換來營造氛圍，強化情景代入感。在進(jìn)行材質(zhì)和貼圖設(shè)計時需要反復(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，讓玩家感受到真實的放松與享受。

3.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)基于元宇宙的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(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、虛擬土地等等。但不得不說一個更重量級的改變，就是對元宇宙的助力，VR提供沉浸式體驗，通過全面接管人類的視覺、聽覺、觸覺以及動作捕捉來實現(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，已經(jīng)在元宇宙和虛擬現(xiàn)實技術(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個層次，來讓大眾對VR就元宇宙做一個宏觀感知：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，實際上必須通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對游戲制作廣泛高度，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)實和游戲結(jié)合的近10年的發(fā)展時間，基于用戶感知、生存維度、感官維度、制作技術(shù)的經(jīng)驗沉淀，也必將為元宇宙到來形成強大的支撐。

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，手機游戲也成為了大部分年輕人重要的休閑娛樂方式，但同時隨著市面上手機游戲種類越來越多，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，能夠為用戶帶來新鮮感的游戲成為該行業(yè)發(fā)展的重要課題。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用為其打開了突破口，通過它與手機游戲的結(jié)合能夠提升游戲的虛擬性、場景真實性、交互性與沉浸性，有利于手機游戲市場的開拓，也能夠推動游戲行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，并為元宇宙概念的早日落地，帶來強大助力。

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