《黑神话：悟空》火出圈，揭秘游戏制作幕后前沿技术
2024-08-23 17:58:23 文章来源：网络 作者：阿民哥
自2024年8月20日正式上线以来，由游戏科学公司精心打造的《黑神话：悟空》凭借其令人心驰神往的场景设计、流畅的动作系统，以及引人入胜的中华神话故事，迅速席卷全球。它不仅跃升为当天Steam同时在线人数榜单上的第二名，更以中国首款3A动作游戏的身份，点燃了国内玩家的热情，并为中国游戏行业树立了新标杆，激励更多人投身于3A游戏的创作。
3A游戏的辉煌背后，是巨额资金、漫长时间与丰富资源的堆砌，更是尖端游戏技术与先进计算设备的强力支撑。小编试着探索《黑神话：悟空》背后那些令人叹为观止的技术奥秘。
一、《黑神话：悟空》的三大技术制胜法宝
《黑神话：悟空》凭借其高度逼真的画面和细腻的视觉效果，为玩家呈现了一个栩栩如生的东方神话世界。在这个世界里，每一个角色、每一处场景、每一件物品都充满了丰富的纹理细节与复杂的光影效果，仿佛让玩家置身于吴承恩的西游世界。作为中国3A游戏的新标杆，《黑神话：悟空》在多个技术领域表现突出，有三大亮点尤为明显。
1. 丰富的角色塑造
《黑神话：悟空》以其丰富的角色塑造而闻名。游戏中上百个角色各具特色，形象鲜明，背后有着独特的故事。尤其值得一提的是，角色毛发细节在本作中的处理极为出色。主角“天命人”以及各类妖王、头目的毛发和皮毛细致入微，通过复杂的物理模拟和渲染技术，成功再现了毛发的自然动态。无论是“虎先锋”在战斗中飞扬的毛发，还是“灵虚子”静止时皮毛随风轻摆，均展示了惊人的真实感。
图源游戏科学，《黑神话：悟空》角色
2. 高度还原的场景设计
游戏科学团队通过大量的实景扫描与精心创作，将中国古建筑与名胜古迹的精髓融入游戏场景中，为玩家带来了独一无二的沉浸式体验。随处可见的中国式建筑和佛教雕像为游戏增添了浓厚的东方韵味，再配合出色的光影效果，无论是阳光透过树林的微光，还是火光照亮岩洞的炽热感，都使玩家感受到光线与环境的完美融合，进一步增强了沉浸感。
图源游戏科学，《黑神话：悟空》场景设计
3. 扎实的动作系统
游戏扎实的动作系统赢得了全球玩家的广泛好评。每个Boss都拥有独特的攻击模式，而主角的三套“棍势”系统和多样的变身与法术切换则使战斗操作流畅自然，带给玩家行云流水般的体验。轻击、重击、闪避与招式之间的无缝衔接，加上角色互动的高连贯性和战斗的深度与策略性，使得每一场战斗都充满挑战与乐趣。
图源游戏截图，《黑神话：悟空》角色动作
二、探秘前沿技术如何造就游戏的巅峰体验
为了实现《黑神话：悟空》的上述三大亮点，游戏科学公司采用了多项前沿技术，并在整个开发流程中进行了精细的优化。以下是小编对其中一些关键技术的应用的推测解读。
1. 多样化角色建模与复杂毛发渲染
开发《黑神话：悟空》中丰富多样的Boss角色，首先需要对每个角色进行单独建模。这通常包括“原画”和“模型”两个步骤。原画师通过2D平面图构思创意，再由建模师使用Autodesk Maya、Autodesk 3ds Max和Blender等建模软件，通过细分、雕刻和调整，逐步打造出角色的基本形态和细节，比如“天命人”的面部特征、肌肉线条以及服饰纹理。接下来，使用Substance Painter等纹理工具为模型添加高质量的纹理和材质，使角色的皮肤、毛发和装备更加逼真。Marvelous Designer则可能用于设计和模拟角色服装，使其在游戏中的表现更为自然和贴合实际。
图源游戏科学，《黑神话：悟空》角色
要让静态模型动起来，虚幻引擎5是关键工具。虚幻引擎5不仅在视觉效果和性能优化上实现了前所未有的高度，还支持复杂的毛发渲染。通过Groom系统，开发者可以在虚幻引擎内创建和调整毛发效果。每根毛发由数百甚至上千个多边形构成，实时处理光照、碰撞和物理反应。比如，当“天命人”在战斗中闪转腾挪时，Groom系统能够实时计算毛发的动态反应，包括风的影响、碰撞物的干扰和角色动作带来的惯性。这种细致的模拟大幅提升了游戏的真实感，但也极大地增加了开发团队的算力需求。
2. 实景扫描与超高清纹理渲染
游戏中的场景由实景扫描和Nanite虚拟化几何系统结合实现。制作团队走遍中国，采集大量高分辨率3D扫描数据并导入虚幻引擎。Nanite技术允许开发者使用超高分辨率3D模型，而不影响游戏性能。通过智能虚拟化几何系统，Nanite自动管理和渲染细节，使游戏实现电影级别的视觉效果，即使在复杂场景中也能保持高帧率流畅运行。
Lumen全动态全局光照系统让环境中的光影效果更加逼真。Lumen系统通过实时计算光线在场景中的传播、反射和折射，生成全局光照效果，无需传统的光照烘焙过程。这样不仅节省了开发时间，还能根据场景变化实时更新光照效果，确保每一帧画面中的光影都保持一致和逼真。《黑神话：悟空》的纹理和材质处理达到了电影级别的精细程度，确保游戏中的每一个细节都栩栩如生。
图源游戏截图，《黑神话：悟空》场景设计
3. 动作捕捉与动画制作
动作捕捉技术在《黑神话：悟空》中得到了广泛应用，确保了角色动作的真实与流畅。据公开报道推测，游戏科学团队采用了Motion Matching方案进行制作。通过先进的动作捕捉设备捕捉演员的动作数据，随后将这些数据导入Motion Matching方案，并通过动画蓝图系统与角色模型相结合，从而创造出自然的动作过渡和互动效果。
例如，"天命人"的战斗动作不仅结合了演员的真实动作，还融入了虚拟环境的物理反馈，确保每一次攻击和跳跃都显得有力而生动。此外，游戏还使用了面部捕捉技术，并结合骨骼动画系统，使角色的面部表情能够与语音和情境同步呈现，进一步增强了角色情感表达的深度和真实性。
三、ThinkStation为游戏开发提供“创意引擎”
《黑神话：悟空》的制作人冯骥透露，该游戏的开发成本极为高昂，每小时耗资高达1500至2000万元人民币，预计总成本在3亿至4亿元之间。这也反映了游戏科学在计算资源和高性能设备上的巨大投入。复杂的游戏开发流程和尖端技术离不开强大的计算设备支持，尤其是在3A游戏项目中，计算设备的性能往往决定了最终产品的质量和开发效率。
虚幻5引擎作为《黑神话：悟空》的关键技术支撑，背后的Epic公司曾与ThinkStation工作站达成合作，帮助创作者在建模与仿真过程中获得更好的支持。ThinkStation旗下的工作站非常适合游戏开发的各个方面，从资产创建和性能捕捉，到编程、编译或构建。在硬件层面，借助前所未有的计算能力和 NVIDIA RTX 技术带来的先进图形表现力，ThinkStation能够更快地为艺术家和工作室提供动力，助力他们开发出最具吸引力和沉浸感的3A大作游戏。ThinkStation获得了广泛的ISV软件认证，确保专业生产力软件在ThinkStation上的持久稳定运行，最大限度地释放设备的算力，并提供可靠的超大型项目协同工作体验。
联想工作站家族
3A游戏开发的第一步通常是通过建模来塑造角色。在这一流程中，主要工作集中在Autodesk Maya、3ds Max、Blender等建模软件上。ThinkStation旗下的主流单路工作站，如ThinkStation P3与P5，或旗舰级的ThinkPad P16移动工作站，都能够轻松满足角色创作的需求，确保创意设计的高效实现。
在高分辨率场景搭建阶段，开发流程进入了3D场景的构建。如今，3A游戏大作越来越注重场景的真实还原，力求达到“影视级”画质，与现实场景几乎难以分辨。然而，精细化的建模会带来海量的地图和图形素材数据。这时，ThinkStation家族的高扩展性显得尤为重要。ThinkStation工作站可搭载大显存的英伟达专业显卡，并配备超大容量内存，确保海量数据在处理过程中流畅稳定运行。即使在高度复杂的场景中，开发者依然能够保持稳定高效的工作状态。
ThinkStation P8工作站
Motion Matching动画方案会产生巨大的并行运算需求，而ThinkStation P8最高可搭载96核心192线程的处理器，多核高频的特性能够高效处理大规模的动作捕捉数据，确保动画蓝图系统的顺畅运行，为开发者提供一个稳定高效的工作环境。ThinkStation的强大性能不仅在游戏开发领域备受青睐，还赢得了建筑、制造、影视工业、金融等众多行业客户的认可。
在当今的3A游戏开发中，强大的硬件设备已成为不可或缺的基石。凭借卓越的计算性能、稳定性和多任务处理能力，ThinkStation为开发者提供了必要的技术支持，使他们能够在创作中充分发挥创意，助力更多优秀作品的诞生。未来，随着游戏技术的不断进步，联想工作站将继续在推动行业前行的道路上扮演重要角色，帮助更多团队实现他们的创意梦想。
