游戏开发杂谈-开放世界

调皮 · 发表于 2023-9-9 13:33

Github博客：

开放世界(Open World)是一个玩家可以在自由地实现方针的虚拟世界，而不是具有更线性和布局化游戏玩法的世界。此中的著名游戏包罗《塞尔达传说》、《侠盗猎车手》、《荒野大镖客》、《上古卷轴》、《我的世界》，《艾尔登法环》...
开放世界的重点在于开放性，因此开放世界游戏一般在在内存上会动态且无缝的加载游戏世界，这类游戏的主要吸引力在于为玩家提供自主权，使得游戏进程可以按玩家预期的挨次和方式来推进，但不是在游戏中可以做他们想做的任何事情（这在当下的计算机技术几乎是不成能的）。
——摘自《Wiki - Openg World》

关于开放世界的关卡设计，这里有一些非常优秀的文档：

制作一个开放世界的游戏有哪些挑战？- 天美工作室 / 江岸栖
从零开始，做一款开放世界 - 游戏葡萄 / wenlon

笔者是一名入行不久的引擎工程师，本文主要用于记录和讨论，将以法式开发的视角去分解开放世界，一些想法和思考方式可能过于单方面，欢迎大师斧正。

开放世界面临的挑战

在知乎上有一个相关的讨论：

知乎 - 制作一个开放世界的游戏有哪些挑战？

有回答提到，开放世界的主要挑战是：

开发成本
游戏引擎
筹谋剧情
原画风格
硬件资源
游戏玩法
项目打点
版本打点
宣传推广
发行渠道

笔者是法式开发人员，对原画风格，筹谋剧情，宣传推广，发行渠道这些问题了解不多，接触过一些相关人员，他们对这些问题有着优秀的解决方案，或许目前而言，这并不是太大的问题。
开发成本

这里的开发成本具体指的是 资金成本 和 时间成本
这里有一个关于资金成本的列表：

完整表单来自于：https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_most_expensive_video_games_to_develop

名称	年份	开发商	出书商	平台	开发成本（百万美元）	营销成本（百万美元）	总成本（百万美元）	2022 年通货膨胀总成本（百万美元）
星际公民	待定	Cloud Imperium Games	Cloud Imperium Games	Windows	415+	86+	501+	541+
侠盗车手IV	2008	Rockstar North	Rockstar Games	PS3、Xbox 360	100+	136+
侠盗猎车手V	2013	Rockstar Studios	Rockstar Games	PS4, Xbox One	265	333
荒野大镖客：救赎	2010	Rockstar San Diego	Rockstar Games	PS3, Xbox 360	80-100	107-134
荒野大镖客：救赎 2	2018	Rockstar Studios	Rockstar Games	PS4, Xbox One	200-300	233-350
赛博朋克2077	2020	CD Projekt Red	CD Projekt	PS4, Stadia, Windows, Xbox One	174	142	316	357
使命召唤：现代战争 2	2009	Infinity Ward	动视	PS3, Windows, Xbox 360	40–50	200	240–250	327–341
最终幻想VII	1997	Square	Square, Sony Computer Entertainment	PS1	40–45	40–100	80–145	146–264
最后生还者 2	2020	顽皮狗	索尼互动娱乐	PS4	220	220	249
光环2	2004	Bungie	微软工作室	Xbox	40	80	120	248
地平线：西之绝境	2022	Guerrilla Games	索尼互动娱乐	PS4 , PS5	212	212	212
命运	2014	Bungie	动视	PS3、PS4、Xbox 360、Xbox One	140	173
古墓丽影：暗影	2018	Eidos Montréal	Square Enix	PS4 , Windows , Xbox One	75–100	35	110–135	128–157
死亡空间2	2011	Visceral Games	Electronic Arts	PS3 , Windows , Xbox 360	60	60	120	156
莎木	1999	世嘉AM2	世嘉	Dreamcast	47	47–70	83–123
战地4	2013	EA DICE	Electronic_Arts	PS3 , Windows , Xbox 360	100	100	126
原神	2020	米哈游	米哈游	安卓、iOS、PS4、Windows	100+	113+
巫师 3：狂猎	2015	CD Projekt Red	CD Projekt	PS4 , Windows , Xbox One	81	100
裂痕	2011	Trion Worlds	Trion Worlds	Windows	50+	10–20	60–70+	78–91+
看门狗	2014	Ubisoft Montreal	育碧	PS3、PS4、Windows、Xbox 360、Xbox One	68+	68+	84+
幽灵步履4：未来兵士	2012	Ubisoft Paris, Red Storm Entertainment, Ubisoft Bucharest	育碧	PS3、Xbox 360	65	83
GT赛车5	2010	Polyphony Digital	索尼电脑娱乐	PS3	60	60	81
战争机器3	2011	Epic Games	微软工作室	Xbox 360	48–60	48–60	62–78
战争机器：审判	2013	Epic Games	微软工作室	Xbox 360	60	75
倾盆大雨	2010	Quantic Dream	索尼电脑娱乐	PS3	21.8	30.4	52.2	70
最终幻想9	2000	Square	Square	PS1	40	40+	68+
ET 外星人	1982	Atari, Inc.	Atari, Inc.	Atari 2600	22	67
暗黑血统 II	2012	Vigil Games	THQ	PS3 , Windows , Xbox 360	50	64
半条命2	2004	Valve	Valve	Windows	40	40	62
战火王国 II	2019	Blueside, Phantagram	Gameforge	Windows	50+	62

从上述表单可以了解到，一些开放世界大作动辄就是千万甚至上亿美元，不外也存在像我的世界（Minecraft）这样的异类。
关于具体的资金划分，可以参考：

[Bilibili] 获得游戏奥斯卡需要多少预算？只狼开发成本和本能机能比例盘点【行业幕后02】- 鱼一元00

开放世界大作与之类似，对比之下有着更大的体量，其分歧之处，可能是还需要增加额外的场景打点人员

可以做一个简单的估算：

100人团队，每人平均20W/年，那么一年下来纯挚员工薪资的开销就近3000w，再加上设备，福利，外包等一系列杂七杂八的费用，一年下来可能就差不多四五千万，按大部门大型游戏的开发周期为5年摆布，再加上后期的营销和运营费用，也就是说，如果想开发一款大型的游戏，可能至少需要两亿人民币的预算。

而这还是在抱负情况下，实际上我们还面临着更大的难题：

国内游戏行业起步较晚，很多方面的堆集都不尽人意，打个比方，《塞尔达传说：王国之泪》，《艾尔登法环》的开发时间大约是4年，那么国内团队在资金充沛的条件下，也能用四年制作出同样体量的游戏吗？对此我持怀疑态度，最有可能的情况是 —— 四年做了个看上去还不错的Demo。虽然说这前文提到的两个开发团队花了四年的时间去制作游戏，但整个团队在游戏开发上的堆集，却远不止四年，它们有着符合自身风格的游戏引擎，有着符合游戏玩法的场景规范，有着尺度化的团队协作，有着持久堆集的平台优化技巧，有着跟玩家持久打交道的经验，而我们，或许有不少的行业大牛，但与之对比，我们缺乏的是成熟的团队。
相信大部门开发者对游戏都怀揣着一些梦想，虽然赚钱不是我们的目的，但是倒是我们必需要有的成果，投资人不是慈善家，员工不能靠爱发电。而谈到赚钱，这里有几个国内大型单机的数据参考（来源于网络），可以看出，如果除去各种抽成，宣发成本，大部门游戏都是不赚钱的：

游戏名称	开发时间/年	制作成本/千万元	当前单价/元	销量/万套
古剑奇谭三	4	3000	99	220
嗜血印	4	4000	79	146
紫塞秋风	5	5000	98	103
仙剑奇侠传七	5	6700	128	74.2
轩辕剑柒	3	3000	99	46
河洛群侠传	2	1000	88	45.8

游戏引擎

国内的计算机和游戏行业起步较晚，错过了引擎成长的黄金时期，技术探索迟缓，相关人员匮乏，所以当下大多游戏工作室都是依附于商业引擎上，如 Unreal Engine，Unity，Cocos，Godot，Cry Engine...，在一些中大厂，也有一些内部使用的自研引擎。
具体选择什么引擎，需要按照游戏项目的类型和体量来决定，具体可参考：

[知乎] - Unity、Unreal、CryEngine这三个引擎各有什么特点？

本文探讨的游戏类型是大型开放世界，而 Unreal Engine 5 提供了开放世界项目相应的东西集，使用它有着绝对的优势：

https://docs.unrealengine.com/5.2/zh-CN/building-virtual-worlds-in-unreal-engine/

但 Unreal Engine 5 并不是万能的，它同样存在一些问题：

Unreal Engine 5 提供的功能是易于使用，但不易于打点的，它保证了通用，而并非无所不能，因此需要有专业的引擎团队进行调校和扩展，项目才能持续推进，可目前而言，它的一些核心功能还在迭代，这种不不变性会给开发团队带来很大的挑战。
熟练掌握UE5的（美术，筹谋，法式）人员长短常匮乏的，网络上散乱着各种零碎的文档和教程，这样培养出来的人往往很难在大型的团队协作中开展工作，在这种环境下，想要堆集成熟的团队更是难上加难，不外好在近年官方花大气力攥写文档和技术博客，并开展了一系列培训，还有其他方面的一些协助，未来的形势会越来越好~
- UE 5.2 中文文档
- UE 技术博客
- UE 官方培训合集
- UE 开发路线图
- GAMES104-现代游戏引擎：从入门到实践

Unreal Engine 是一个引擎技术的供应商（Supplier），对于游戏中的图形要素（天空大气，地形，植被，场景模型，光照暗影，人物，布料，毛发，流体模拟...）的具体细节，并没有官方统一的尺度参数或方案，UE默认是倾向于美术效果的，而在实际项目中，想要平衡项目的性能和美术效果是一件非常困难的事情。

游戏玩法

网络上有不少针对开放世界玩法设计的分析，笔者看过一些，给我的感觉是 ”逆向” 做的确实不错，但就有点像是：上学语文测验遇到的阅读题，标题问题问“通过这段话，作者表达了什么情感？”，而我能做的，只是按照成果去编一个让第三方看起来合理的过程。
在编纂器架构这篇文章中，有提到：一个UI设计师会综合考虑界面的排版，色调，图标和布局去制作出精美的用户界面，但想要做好 组件化设计 ，倒是一件非常困难的事情，因为艺术家们往往没有开发人员那么缜密的逻辑思维。
一个掉败的组件化设计，将会增重用户的认知承担，而且让法式的扩展和维护变得困难。
而在游戏项目中，一个掉败的玩法设计，将会增加玩家的上手难度，导致团队的工作量激增，成本飙升，打点混乱等。
硬件资源

在游戏中，大量采用了实时衬着技术，因为游戏平台的计算资源是有限的，高品质的美术效果往往伴随着很大的性能损耗，对于一个游戏来说，真正对玩家有吸引力的是游戏性，美术品质只是锦上添花，而非画龙点睛。
因此我们需要在不影响游戏性的前提下，再去思考如何提升美术品质，做出取舍是必然的，考虑 “取巧” 可以让“鱼和熊掌兼得”。
这里有一个当下软硬件的分布情况：

Steam 软件和硬件查询拜访

可以看出，目前主流的显卡依旧是 NVIDIA GeForce GTX 1650，而显卡的配置就代表了游戏图形的算力，甚至决定了某个美术效果能不能使用。
考虑到国内玩家群体的电脑配置遍及不会太高，游戏开发团队为了争取到更多的用户，需要做很多的优化工作和兼容方案，而这会带来巨量的试错成本。
项目打点

笔者并非专业的项目打点人员，跟一些业内的小伙伴有过沟通，发现一些团队或多或少都存在这样的问题：

东西链老旧，工作效率低下
团队之间的沟通协作，会在不经意间发生一个个小的信息茧房，人员的职责划分和版本的开发周期往往是很难明确的，而这些问题如果没有措置好，会逐渐导致项目的开发流程变得混乱，甚至掉控。
（编不动了0.0...）

省钱与偷懒

游戏在绝大大都情况下，是一种商品，它为玩家提供精神处事，开发团队通过它获取社会价值。
国内不乏优秀的游戏从业人员，完全有能力制作出高品质的游戏产物，实际上，我们面临的真正难题是游戏是否能盈利。
游戏项目的成本和营收，由诸多因素决定，成本方面，比如流程掉控，人员变换，标的目的调整，很容易造成成本的飙升，营收方面，比如什么IP作者辱华，运营掉误，盗版横行，BUG过多，优化太烂，稍有不慎，满盘皆输。
本文不讨论上述因素，仅从技术人员的角度，阐述一些对于开放世界设计 基础扶植 的见解，其核心思想是 优化流程，节约成本，此中主要围绕两个方面：

基于Atomic的玩法设计
基于Meta的开发流程

基于Atomic的玩法设计

开放的显著特征是 必然范围内 的自由，这种自由往往需要复杂的玩法体系来支撑，在上文我们提到，一个掉败的玩法设计，将会增加玩家的上手难度，导致团队的工作量激增，成本飙升，打点混乱，那什么是一个成功的玩法设计呢？
本节通过《塞尔达传说：王国之泪》来做简单的分析。

王国之泪的核心角色玩法如下：

[百度百科] 塞尔达传说：王国之泪

从上图可以看出，王国之泪的核心玩法并不复杂，它有着非常 低粒度 的布局设计，而上层玩法几乎是完全成立在这个 基础骨架 上，从而保证了高度的资源复用。
再看王国之泪的怪物体系：

怪物设计同样有着 低粒度 的布局设计，也是在上层高度复用，比如丘丘怪，有着普通丘丘，电丘丘，火丘丘，兵丘丘，它们分布在分歧的地域。

与之相似的还有：

八爪怪：水八爪怪，森八爪怪，岩八爪怪，雪八爪怪，宝八爪怪
蝙蝠：普通蝙蝠，电蝙蝠，火蝙蝠，冰蝙蝠
岩石人：普通岩石人，熔岩人，冰岩人
魔法师：电击长袍魔法师，火焰长袍魔法师，冰雪长袍魔法师
古栗欧克：火焰古栗欧克，冰雪古栗欧克，雷电古栗欧克，古栗欧克王
...

还有按照怪物等级进行复用的：

波克布林：普通波克布林，蓝色波克布林，黑色波克布林，骷髅波克布林，白银波克布林
莱尼尔：普通莱尼尔，蓝鬃莱尼尔，白鬃莱尼尔，白银莱尼尔
...

详见：

塞尔达传说王国之泪怪物图鉴

再看烹饪玩法：

食品被划分为水果类，蘑菇类，肉类，鱼类，蔬菜类，结合调料可以制作菜肴，怪物碎片和虫豸可以制作药材，开发者按照这些大类制作了烹饪 模板（Template） ，比如任意蘑菇类食品和水果类食品放一起烹饪，得到是水果拌蘑菇，然后取小类上的一些物品 生成特定（Specialize） 的菜肴，比如塔邦挞小麦+山羊奶油+生命鲑鱼=干煎鲑鱼，这类物品可以影响角色的状态（体力，精力，Buff...），甚至推进游戏进度的成长。

具体的烹饪公式，详见塞尔达传说王国之泪料理配方大全一览

综上，不难看出，王国之泪的核心玩法是一种 自顶向下 的设计方式，就像是这样：

而上层玩法，则是在核心玩法的基础上，自底向长进行组合，此中的重要手段是：在抽象级别制作模板（Template），实例级别措置特化（Specialize），就像是这样：

而这一设计理念，有点类似于UI设计中的原子设计理论，这里有一本非常非常非常好的相关册本：

[知乎] 《原子设计》全书常识架构 - 加西莫多

它的目录布局如下：

虽然这是一本介绍UI设计的册本，但它的很多理念出格适用于开放世界的玩法设计。
遵循原子设计理念可以尽可能的复用项目资源，让开放流程更清晰直不雅观，此外，还需要强调一点的是：

在开发初期，就应该明确开放世界的核心玩法设计

因为后续的场景规范和逻辑开发都是围绕着核心玩法进行的，还是以塞尔达为例，它的场景元素有：

在明确核心角色玩法之后，开发团队才能制定与之对应的 场景规范 ，确立 性能优化指标 ，并制作相应的 东西链。
例如这样的规范：

按照角色的精力（游泳，攀爬，滑翔）机制，去定制地形高度，坡度和水体的规范。
按照通天术的技能要求，去定制地形规范。
按照究极手，余料建造，倒转乾坤这些技能的特性，去制作符合其要求的可交互物件。
刀兵（单手剑，双手剑，长枪，盾牌，箭）可以进行余料建造，在对应的插槽长进行特性绑定，来制定余料物品的规范。
已知角色的状态类别，可以去制作分歧的场景效果，比如雷击，着火，寒冷，炎热，并为之提供相应的解决方案（服装 or 料理）。
在没有与核心玩法设计规范呈现冲突的前提下，制作左纳乌科技的玩法。

针对这些规范，引擎开发人员可以进行类似如下的开发工作：

定制地形可攀爬高度，水体可穿越区域，通天术可使用区域的调试视图（如果UE撑持不改源码，能以插件的形式扩展调试视图就很舒服）。
验证各种特效，场景效果的性能指数，调校效果与性能的平衡，并制作相应的打点和验收东西。

上述内容虽然不是游戏的重心，但如果这些 基础扶植 没有做好，将会是流程混乱的初步。
基于Meta的开发流程

关于Meta，笔者在编纂器架构一文中有所提及，Meta思维在现代工业软件开发过程中可以提供极大的便捷度，它能完成一劳永逸的代码扩展方式。

关于 meta 思维的联想词有：求导，高阶维度，上帝视角，... 详见： [ 知乎 ] bus waiter- 谈meta

假如将写代码比作盖房子，我们考虑的是如何盖好房子，那在Meta层面，我们考虑的是如何构建一台自动盖房子的机器，Meta思维让我们从一个工程问题转换成了另一个，虽然难度有所上升，但只要方式得当，它能带来无可对比的收益。
在传统的开发流程中，我们思考的是 如何构建具体的产物 ，而Meta的流程下，我们思考的是 如何搭建产物的出产管线，其关键的思考维度是：操作也是数据（Operation is also data），相较于具体产物，管线是易于对比，堆集和迭代的。
Meta思维为工业化的流程提供了极大的便捷，试想一个这样的场景：

你是一个勤勤恳恳的UE小美术，某天，你俄然收到一个大佬那边传来的一个需求：要为某个场景铺上植被。你一想，这我熟啊，立马整了几个植被模型，打开UE5的植被模式，用画刷咔咔几下，就把植被给刷好了，叫来大佬一看，大佬说：“你这不行啊，一点意境都没有，再改一版。”，然后你绞尽脑汁，废寝忘食，折腾好几天，终于是搞完了，前后一对比，确实好了不少，叫来大佬再看，大佬也是连连称赞，然后这事也就翻篇了，直到某个风雨交加的下午，一个自称是引擎开发工程师的小秃子带着质问的语气问你：“这片植被是你做的吗？”，你只得颤颤巍巍到：“是...是啊，怎么啦？”，“此刻场景的复杂度变高了，植被这里的性能消耗很高，植被模型面数也斗劲高，而且刷得太密了”，然后啪啪摆出一堆性能测试成果作为证据，让你进行优化，可是如果要优化的话，就得从头再刷一遍，又是几天繁琐的工作量，于是你找到大佬，巴望大佬救本身于水火之中，大佬说：“改吧，注意形态效果要跟之前差不多。”，听闻此言，宛若晴天霹雳，改就算了，还要跟本来一样，这无疑是火上浇油，但为了保住这份工，你无奈只能照做，浑浑噩噩几天，终于熬了出来，叫来小秃子一看，确实少了不少，于是它称心对劲的分开了，成果第二天，这个*又回来了，说是测了一下，优化得还不够，还得减，你一听，发上指冠，一脚踹在小秃子身上，看着它躺在地上嚎啕大哭的样子，你仰天大笑，笑着笑着睁开了双眼，挣扎着从电脑桌前支棱起来，擦去嘴角的口水，继续加班~

回顾两位主角，他们自身都存在必然问题：

美术人员只存眷艺术效果，对性能的存眷度有所缺掉。
引擎人员没有提前定制好规范，对逐渐复杂的工程没有做好及时的管控。

但真的是他们的问题吗?

难道美术人员还需要深入了解图形学和计算机硬件？
引擎人员真的有能力第一时间把控整个团队的开策动向？

很显然，我感觉并不完全是他们的问题，因为这些问题已经超出了他们的能力范围，但在流程上，我们可以通过一些东西和策略，来规避此类问题：

美术制作流程上的 法式化（Procedural）
引擎管控流程上的 自动化（Automation ）

法式化（Procedural）
法式化（Procedural）也叫过程化，它指特定问题的求解过程。法式化应用的本质上是将问题的求解过程当作是数据资产进行存储，从而保证后续开发能够依靠这些操作数据，进行复用，迭代等（在概念上，它就是一个法式，只不外是在法式中的法式）。
游戏行业当下对法式化的应用主要有：

法式化内容生成（PCG,Procedural Content Generation）
法式化建模
法式化纹理
法式化动画
法式化音频

而这些技术，其实已经逐渐渗透到了美术资产制作的日常傍边，它的显著特征是：通过编程来制作资产而非只有调参。
以Unreal Engine为例，它有着优秀的法式化撑持：

Procedural Content Generation ：虚幻顶用于PCG的东西集，它为技术美术师、设计师和法式员提供了构建快速、迭代东西和任何复杂性内容的能力，范围从资产（例如建筑物或生物群落生成）到整个世界。
Meta Sounds ：撑持进行用户自定义、第三方可扩展、图表反复操作，并提供了可以在编纂器中进行声音设计的强大东西。
Geometry Script：虚幻插件，提供了一组使用蓝图和Python生成和编纂网格体几何体的，它可以在编纂器东西控件（ Editor Utility Widgets）中编写几何体脚本（Geometry Scripting）和资产操作（Asset Actions）来创建自定义网格体分析函数库、措置和编纂东西，还可以在Actor蓝图顶用它创建法式化对象并实现复杂的几何查询。
Animation Blueprints：用于模拟或在游戏中控制骨骼网格体的蓝图，可以在此中混合动画，调整骨架，创建逻辑来定义每帧使用的最终动画姿势（Pose）
Material Blueprint：用于定义场景对象概况属性的蓝图，可以使用各种图像（纹理），基于节点的材质表达式以及材质本身的固有属性来定义场景物体最终的概况属性。

对于PCG框架，笔者建议深入学习官方的《Electric Dreams》项目，以及一些相关资料：

『UE5 PCG』官方公开课：深入研究Electric Dreams环境项目
Electric Dreams PCG技术详解（一）——术语、东西和图表介绍
Electric Dreams PCG技术详解（二）——沟壑、大型Assembly
Electric Dreams PCG技术详解（三）——丛林、岩石和场景布景
Electric Dreams PCG技术详解（四）——远景、雾气、自定义节点及子图表

自动化（Automation ）
自动化（Automation ）描述了一系列减少流程中酬报干与干与的技术，即通过预先确定决策尺度、子流程关系和相关操作，以及在机器中浮现这些预先确定。自动化可以通过多种方式实现，凡是是组合使用。复杂的系统，例如现代工厂、飞机和船舶凡是使用所有这些技术的组合。自动化的好处包罗节省劳动力、减少浪费、节省电力成本，节省材料成本，并提高质量、准确性和精确度。
在软件系统开发中，自动化技术常见用法是：自动化测试与打包发布。
在游戏开发中，自动化的流程对中大型团队而言至关重要，它的优势在于易于迭代和堆集。
在UE5开放世界项目中，自动化有着很多的用武之地：

自动化的打包发布流程
性能和效果平衡方案的自动化测试（光影，HLOD，地形，植被等各种优化策略）
自动化验证和验收流程
...

在《Fortnite》的官方演讲中，简单提到了他们是如何通过自动化来探索出真正高效的树木策略。

ttitp · 发表于 2023-9-9 13:34

王国之泪真好玩[看看你][看看你]

zhanhua999 · 发表于 2023-9-9 13:34

再出一篇彻底扒下王国之泪地库的[赞同]

初吻献给了奶头 · 发表于 2023-9-9 13:35

实不相瞒，我就是那个小秃子[大哭]，因为经验不足把美术坑的老惨了，我也只是得益于周边环境才积累到的经验，大部分内容只是提出问题，具体的解决方案需要有大佬把关，我肯定不是，抱歉哈~

超导 · 发表于 2023-9-9 13:36

才刚打完幻影加农，再快乐快乐[滑稽]

wuchao · 发表于 2023-9-9 13:36

[滑稽]快跑

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