1.3 游戏美术技术的发展

游戏美术技术是指在游戏项目研发中对于游戏画面视觉效果的制作技术，属于游戏制作的核心内容。游戏美术技术属于计算机图像技术的范畴，而计算机图像技术发展主要依托于计算机硬件技术的发展。电脑游戏从诞生发展到今天，电脑游戏图像技术分别经历了“像素图像时代”、“精细二维图像时代”和“三维图像时代”三大阶段，游戏美术技术也遵循这个规律，经历了由“程序绘图时代”，到“软件绘图时代”，再到“游戏引擎时代”的发展线路。

在电脑游戏发展初期，由于受计算机硬件的限制，电脑图像技术只能用像素显示图形画面。所谓的“像素”，就是用来计算数码影像的一种单位，如同摄影的相片一样，数码影像也具有连续性的浓淡阶调，我们若把影像放大数倍，会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成的，这些小方点就是构成影像的最小单位“像素”（图1-17）。

因为计算机分辨率的限制，当时的像素画面在今天看来或许更像一种意向图形，因为以如今的审美视觉来看这些画面，实在很难分辨出它们的外观，更多地只是用这些像素图形来象征一种事物。即便如此，仍然有一系列经典的游戏作品在这个时代中诞生了，其中包括著名的欧美RPG《创世纪》系列（图1-18）和《巫术》系列，还包括国内玩家最早接触的《警察捉小偷》、《掘金块》、《吃豆子》等电脑游戏，还有经典动作游戏《波斯王子》的前身《决战富士山》。台湾大宇公司轩辕剑系列的创始人蔡明宏也于1987年在苹果机平台上制作了自己的首个电脑游戏——《屠龙战记》，这也是最早的中文RPG游戏之一。

由于技术上的诸多限制，这一时代游戏的显著特点，就是在保留完整的游戏核心玩法的前提下，尽量简化其他一切美术元素，这其中就包括游戏场景元素。所以，当时游戏中的场景十分简单，或者说简陋，甚至有个别游戏直接简化掉了游戏场景，只有游戏互动的主体对象，所以游戏场景美术在这一时期几乎是“灰色”的，但黑暗毕竟是暂时的，光明在发展的脚步下缓缓而来。

随着电脑硬件的发展和图像分辨率的提升，这时的游戏图像画面相对于先前有了显著的提高，像素图形再也不是大面积色块的意向图形了，这时的像素有了更加精细的表现。尽管从当今的眼光来看我们仍然很难接受这样的图形画面，但在当时看来，一个电脑游戏的辉煌时代正在悄然而来。硬件和图像的提升带来的是创意的更好呈现，游戏研发者可以把更多的精力放在游戏规则和游戏内容的实现上面，也正是在这个时代，不同类型的电脑游戏纷纷出现了，并确立了电脑游戏的基本类型，如ACT（动作游戏）、RPG（角色扮演游戏）、AVG（冒险游戏）、SLG（策略游戏）、RTS（即时战略）等，这些概念和类型定义，到今天为止也仍在使用。而这些游戏类型的经典代表作品也都是在这个时代产生的，像AVG的典型代表作《猴岛小英雄》、《鬼屋魔影》系列、《神秘岛》系列；ACT的经典作品《波斯王子》、《决战富士山》、《雷曼》；SLG的著名游戏《三国志》系列、席德梅尔的《文明》系列（图1-19）；RTS的开始之作Blizzard（暴雪公司）的《魔兽争霸》系列，及后来Westwood公司的《C＆C》系列。

由于硬件技术的发展，使得这一时期的电脑游戏出现了与先前截然相反的特点，那就是在核心玩法的基础上尽可能多地增加了美术元素，所以，游戏美术在这一时期得到了空前的发展，虽然仍是以像素为主的程序绘图技术，但游戏图像却日趋复杂和华丽。

1981年，美国微软公司的MS-DOS操作系统面市，在其垄断PC平台的20年时间里，使电脑游戏的发展达到了一个新的高度，新类型的游戏层出不穷，游戏获得了比以往更加出色的声光效果。在获得更绚丽的游戏效果的同时，硬件技术也在这种需求中不断更新换代，IBM PC也从286升级到386，再到后来的486，CPU从16位升级到了32位，内存方面经过了从FP DRAM→EDO DRAM→SDRAM→RDRAM/DDR-SDRAM的进化过程，储存介质也从最初的软盘变成了如今还在继续使用的光盘，图像的分辨率也在进一步提高……

伴随着种种的升级和变化，这时的电脑游戏制作流程和技术要求也有了进一步的发展，电脑游戏不再是最初仅仅遵循一个简单的规则去控制像素色块的简单娱乐游戏了。随着技术的整体提升，电脑游戏制作要求更为复杂的内容设定，在规则与对象之外甚至需要剧本，这也要求整个游戏需要更多的图像内容来完善其完整性，于是，在程序员不堪重负的同时，便衍生出了一个全新的职业角色——游戏美术师。

对于游戏美术师的定义，通俗地说，凡是电脑游戏中所能看到的一切图像元素，都属于游戏美术师的工作范畴，其中包括了地形、建筑、植物、人物、动物、动画、特效、界面等的制作。

随着游戏美术工作量的不断增大，游戏美术又逐渐细分出原画设定、场景制作、角色制作、动画制作、特效制作等不同的工作岗位。

在Windows 95操作系统诞生后，越来越多的DOS游戏陆续推出了Windows版本，越来越多的主流电脑游戏公司也相继停止了DOS平台下游戏的研发，转而大张旗鼓全力投入对于Windows平台下的图像技术和游戏开发。在这个转折时期的代表游戏，就是Blizzard暴雪公司的《暗黑破坏神》系列（图1-20），该系列拥有精细的图像、绝美的场景、华丽的游戏特效，这都归功于Blizzard对于微软公司DirectX API应用程序接口技术的应用。

就在这样的电脑图像继续迅猛发展的大背景中，像素图像技术也在日益进化和升级，随着电脑图像分辨率的提升，电脑游戏从最初DOS时期极限的480×320分辨率，发展到后来Windows时期标准化的640×480，再到后来的800×600、1024×768等高精度分辨率。游戏画面效果日趋丰富和华丽，同时，更多的图像特效技术加入到游戏中，这时的像素图像已经精细到肉眼很难分辨其图像边缘的像素化细节，最初的大面积像素色块的游戏图像被华丽精细的二维游戏图像所取代，从这时开始，游戏图像技术已经由像素图像进入到了精细二维图像时代。

这时，游戏制作不再是仅靠程序员就能完成的工作了。游戏美术工作量日益庞大，游戏美术的工作分工日益细化，原画设定、场景制作、角色制作、动画制作、特效制作等专业游戏美术岗位相继出现，并成为游戏图像开发中必不可缺的重要职业。游戏图像从先前的程序绘图时代进入到了软件绘图时代，游戏美术师需要借助于专业的二维图像绘制软件，同时利用自己深厚的艺术修养和美术功底，来完成游戏图像的绘制工作。以CorelDRAW为代表的像素图像绘制软件和后来发展成为主流的综合型绘图软件Photoshop都逐渐成为主流的游戏图像制作软件。

1996年，3dfx公司创造的Voodoo显卡面市，作为PC历史上最早的3D加速显卡，从它诞生伊始，就吸引了全世界的目光，第一款正式支持Voodoo显卡的游戏作品就是如今大名鼎鼎的《古墓丽影》。1996年，从美国E3展会上劳拉·克拉馥的迷人曲线吸引了所有玩家的目光开始，绘制这个美丽身影的Voodoo 3D图形卡和3dfx公司也开始了其传奇的旅途（图1-21）。

在相继推出Voodoo2、Banshee和Voodoo3等几个极为经典的产品后，3dfx站在了3D游戏世界的顶峰，所有的3D游戏，不管是《极品飞车》还是《古墓丽影》，甚至是id公司的《雷神之锤》，无一不对Voodoo系列显卡进行优化，全世界都被Voodoo的魅力深深吸引，自那以后，3D游戏时代就正式到来了。

从Voodoo的开疆扩土到NVIDIA称霸天下，再到如今NVIDIA、ATI、Intel的三足鼎立，计算机图形图像技术进入了全新的三维时代，而电脑游戏图像技术也翻开了一个全新的篇章。伴随着3D技术的兴起，电脑游戏美术技术经历了程序绘图时代、软件绘图时代，最终迎来了今天的游戏引擎时代。

现如今，无论是2D游戏还是3D游戏，无论是角色扮演游戏、即时策略游戏、冒险解谜游戏，还是动作射击游戏，哪怕是一个只有1MB的小游戏，都有这样一段起控制作用的代码，这段代码我们可以笼统地称为“引擎”。

当然，或许最初在像素游戏时代，一段简单的程序编码我们也可以称它为引擎。但随着计算机游戏技术的发展，经过不断的进化，如今的游戏引擎已经发展为一套由多个子系统共同构成的复杂系统，从建模、动画，到光影、粒子特效，从物理系统、碰撞检测，到文件管理、网络特性，还有专业的编辑工具和插件，几乎涵盖了开发过程中的所有重要环节，这一切所构成的集合系统，才是我们今天真正意义上的“游戏引擎”（图1-22）。过去单纯依靠程序、美工的时代已经结束，以游戏引擎为核心的集体合作时代已经到来，这也就是我们所说的游戏引擎时代。

在程序美术时代和软件美术时代，游戏美术师的工作只是负责根据游戏内容的需要，将自己创造的美术作品元素提供给程序设计师，然后由程序设计师将所有元素整合汇集到一起，最后形成完整的电脑游戏作品。随着游戏引擎越来越广泛地引入到游戏制作领域，如今的电脑游戏制作流程和职能分工也逐渐发生着改变（图1-23）。

现在要制作一款3D电脑游戏，一般分为前期、中期、后期三个时间段。过去游戏制作的前期准备一般指游戏企划师编撰游戏剧本和完成游戏内容的整体规划，而现在的前期制作，除此之外，还包括游戏程序团队为整个游戏设计制作具有完整功能的游戏引擎，其中包括核心程序模组、企划和美工等各部门的应用程序模组、引擎地图编辑器等。

在制作中期，游戏美术团队在接到策划部门的文案后，进入美术设计阶段。首先，原画设计组分别开始进行概念、角色以及场景的游戏原画设定工作。之后，原画设计组将设计完成的原画对应交给三维模型制作组，然后分别开始游戏角色模型和游戏场景模型的制作，其中角色模型制作完成后还要由三维动画师来进行角色骨骼绑定和动作动画的调节，同时，地形编辑美术师还要对游戏引擎编辑器中的游戏整体氛围、环境等元素进行设置等。

制作后期相较以前也发生了很大的改变。过去，游戏制作的后期主要是程序员完成对游戏元素整合的过程，而现在，游戏制作后期不单单是程序设计部门独自的工作，越来越多的工作内容要求游戏美术师加入其中，主要包括利用引擎的应用程序工具将游戏模型导入到引擎中、利用引擎地图编辑器完成对整个游戏场景地图的制作、对引擎内的游戏模型赋予合适的属性，并为其添加交互事件和程序脚本、为游戏场景添加各种粒子特效等，而程序部门也需要在这个过程中完成对游戏的整体优化和整合。

具体到游戏场景美术设计与制作来说，场景美术师的工作从过去利用平面软件绘制和处理二维图像，变为要利用更多先进的软件和技术来进行三维世界中的美术创作。二维游戏中，游戏场景只是平面的固定视角画面，场景美术师只需要完善和丰富视角画面内的场景美术元素即可，而三维游戏中的游戏场景是全方位、立体式的，不仅要从一个角度进行制作，还要完善其他各个角度的美术元素。所以，三维游戏场景美术设计师的职业难度得到了空前的提升，三维场景美术师不仅要具备深厚的美术功底，还要熟悉和掌握建筑学的专业知识，而且，对于软件和程序方面也要有所涉及。

如今，三维游戏场景美术设计师是一个复杂性高、专业性强，而且需要具备深厚艺术修养和文化内涵的高精尖职业。优秀的三维场景美术设计师非一朝一夕可成，需要不断增强自己的专业知识，同时，还要进行大量的实践练习。“精诚所至，金石为开”，只要脚踏实地不断努力，就一定会走向成功。