【雷火UX带你聚焦GDC2022】《地平线：西之绝境》：如何创造大量高质量的角色面孔（Arno Schmitz）

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关于GDC

GDC是全球游戏行业最具规模、最有权威、最有影响力的专业峰会。GDC2022中，雷火UX共获邀17场演讲，分布在9个核心演讲以及8个峰会演讲，再度刷新中国游戏行业纪录，领跑全球。

每年的GDC大会上，全球顶尖的游戏开发者们将齐聚在这里，交流彼此的想法，构想游戏业的未来方向。接下来雷火UX公众号会选择一部分高质量的演讲，陆续为大家进行介绍。本篇为大家介绍的是来自Guerrilla Games的首席角色设计艺术家Arno Schmitz的演讲“Creating the many faces of Horizon Forbidden West ”。

Arno Schmitz

Narrative Designer&Writer, WolfEye Studios

演讲标题：

《地平线：西之绝境》：如何创造大量高质量的角色面孔

Creating the many faces of Horizon Forbidden West

演讲者信息：

Arno Schmitz，Guerrilla Games的首席角色设计艺术家，毕业于弗洛伦斯艺术学院，已经在Guerrilla Games工作了近10年，参与过《杀戮地带：暗影坠落》、《地平线：零之曙光》、《地平线：西之绝境》等游戏的制作。

演讲概述：

《地平线：西之绝境》中的一大亮点是，游戏中有168个高质量的角色面孔，且制作团队将大量细节和差异融入到虚拟面孔中，赋予了每个角色独特的一面。本篇演讲中Arno Schmitz分享了他们是如何在同样的开发周期内，创作出细节更多、数量更庞大的角色面孔的，以期为游戏开发者提供参考借鉴。本篇演讲的结构大致为：

● 如何创造一个角色面孔：从人脸扫描到面孔成型

● 基于人脸三维重建合成NPC的面孔和表情

● 外观制作：增加更多细节

● 把角色整合到游戏世界中

01. 如何创造一个角色面孔：从人脸扫描到面孔成型

《地平线：西之绝境》（以下简称地平线2）是一款故事驱动的游戏，在这类游戏中，角色的面孔非常重要。一个好的故事一定是融入了大量情感的，所以角色的表情是否真实可信，就决定了玩家能否沉浸到游戏当中。

由于游戏发售的平台——PS4和PS5，涵盖了来自于全球各地不同文化背景的玩家，所以在地平线2角色面孔制作过程中，最大的挑战是需要让全世界的玩家都愿意相信、并进入到游戏角色的故事中，这需要不同年龄、种族和性别的多样性面孔来实现。制作者在生成多样化角色面孔过程中，也借用了很多工具来实现这一目标。

创造面孔的第一步，是扫面真人演员的面孔，并进行人脸的三维重建。具体包括6个步骤：扫描、拓扑、塑形、表情塑形、纹理和最终装配。

扫描

这一阶段的目的是将扫描好的真人头部模型和软件中的头部建模对齐，制作者需要通过不断地移动模型的位置和角度，来让两者尽量重合。该步骤非常关键，因为如果这一步操作不够准确，在后续模型的制作过程中，会出现非常大的误差。

拓扑

这一阶段的目标是让角色面部的拓扑结构能够顺畅地随着脸型和肌肉流动。在这里，制作者设定了一个通用的头部及脖子的模型，这可能会让各种角色少了一些个性化特征，但是可以确保游戏中不同的发型、头盔、围巾都可以适配角色的头部和脖子。同时，脖子和身体衔接的地方也设置了特殊的结构，这样不管角色的身体是强壮还是纤瘦，都可以平滑地和头部连接在一起。

塑形

接下来进入塑形的阶段，这一阶段的重点是对比扫描的模型和建模的模型是否相同，并调整建模，使它更贴合扫描出来的真人模型。这一阶段最可能遇到的问题是建模脸比扫描脸更平滑，因此制作者会通过不断地变换光照、变换角度，360°比对建模人脸和扫描人脸是否一致。

表情塑形

接下来要做的是对表情进行塑形，具体的步骤和上一步是一样的，制作者通过对比建模人脸和扫描人脸，检查表情是否相同，这一步骤涉及了最常见的10种表情。

纹理

对于纹理，制作者是在8k的清晰度下进行调整的，这一步骤的重点是关注人脸的锋利度和光线设定。

装配

在装配阶段，制作者将以上所有的工作汇集在一起。通过调整上图右侧显示的工具按钮，可以控制左侧人脸的变动，包括眼睛、眉毛、嘴巴等等，使其能够做出各种各样的表情。这一阶段需要检查其表情是否流畅自然，另外也要检查皱纹等贴图的运动轨迹是否正常。

在以上步骤完成之后，制作者还会根据角色的故事背景设定增添一些细节（例如疤痕等）或面部彩绘。

当然，在增添细节的时候，会尽量避免对角色的眼睛和嘴部做出较大的改变，因为这两处是人们表达情绪的重要部位。

02. 基于人脸三位重建合成NPC的面孔和表情

地平线2中一共有168个角色面孔，但是并不是每一个面孔都是按照以上步骤，一点一点制作出来的，实际上，在整个人脸制作过程中，团队仅制作了60个基于真人的人脸模型。

那么制作者是如何生成这么多NPC面孔的呢？举一个小例子：

在上图中，左侧和右侧的人脸都是真人扫描而成的数字模型，而中间的人脸则是制作者中和了左右两个面孔的特征，进行手工生成的。

但是中间的人脸可能存在一个问题，就是它没有表情的建模，无法做出各种表情。针对这个问题，设计师使用了一个自定义工具GeneSplicer，GeneSplicer的数据库包含了所有扫描的真人数字模型，并且能够将手工制作的人脸和真人模型进行比对，进而生成各种表情。

这个工具可以识别出：中间人脸的眼睛和右侧人脸的更像，而嘴巴和左侧人脸的更像。因此，可以将左侧人脸的嘴部运动和右侧人脸的眼部运动融合到中间手工制作的人脸上。

以上只是一个简单的例子，在实际的NPC人脸制作过程中，一个手工制作的人脸模型会和基因库中的60个人脸都进行匹配，然后合成手工人脸的表情系统。

由于基因库中60个人脸相互排列组合，产生的可能性非常多，这也造就了地平线2中非常具有多样化的人物表情。基因库中的面孔越多，组合产生的可能性就越多。在设计初期选择基因库人脸模型时，制作者也会尽量选择那些非常有特点&有趣的面孔来提升多样性，同时，也会找到有相反特征的面孔，来平衡基因库的模型（例如如果有一个面孔耳朵很大，相应地就会也找一个耳朵很小的面孔）。

使用GeneSplicer这个工具，制作者也可以直接调整面孔，类似于玩家自己在游戏中捏脸。但是和捏脸不同的是，这里调整五官形状并不是随意调整，每一个部位的形状都能够和基因库中的60个面孔匹配上，以方便后续进行表情的合成。

03. 外观制作：增加更多细节

在以上步骤完成之后，还需要进一步检查制作角色的面部细节，来提升面孔的真实感。制作者使用一个新的Desma引擎对演员的面孔和建模面孔进行了二次扫描和比对，通过变换不同的角度、光线，来比对面部细节。

此外，在制作游戏中女主角的面孔时，也和地平线1中的女主面孔进行了比对，使得地平线2中的面孔既符合演员Hanna的真实面孔，也具备前作中女主角面孔的特征。

此外，在地平线2的PS5版本中，人脸模型的函数也更加精细，其数量是PS4版本的4倍，这样做的效果是：

● 即使玩家把镜头拉的很近，非常近距离地观察角色的面孔，也会感觉非常的真实，而不会出现因建模不够精细而导致的出现多边形的情况。

● 更加精细的建模也可以让角色做出更加精细的表情，角色的眉毛、睫毛和面部的容貌也可以更加自然逼真。

04. 将角色整合到游戏世界中

当这些华丽的面孔被凑到一起时，制作团队便开始将它们整合到更广阔的游戏世界中，这还需要一些其他的技术。这一阶段中，需要确保游戏中的环境能够影响角色外观。比如如果Aloy被水弄湿、或者下雨时被淋湿，她的脸上会有水珠，并且头发会变湿；或者在炎热的沙漠中时会出汗和脸红。针对这些，制作团队使用了大量精细的贴花（decals），来增加角色面部的污垢或者伤口。

另外，游戏中也会通过一些面部彩绘、服装来掩盖游戏中面孔的重复使用。例如下图：左侧是地平线2中的新角色，而右侧是地平线1中的老角色。两个角色使用的其实是同一个面孔，但是由于左侧的面孔上有彩绘，右侧面孔戴上了面纱，所以很少有玩家能够注意到这一点。