【雷火UX带你聚焦GDC2022】《模拟人生4》的动画创建与自定义实现（EA：Yusun Chung）

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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EA的资深游戏动画设计师Yusun Chung的演讲“Animation Summit: Animation and Customization in 'The Sims 4' ”

Yusun Chung

Lead Animator, Electronic Arts

演讲标题：

Animation Summit: Animation and Customization in 'The Sims 4'

动画峰会：《模拟人生4》的动画创建与自定义实现

演讲者信息：

Yusun Chung，EA公司资深游戏动画设计师，从业16年，负责生活模拟类游戏《模拟人生》系列的动画设计开发，包括游戏功能设计可视化，开发和改进游戏动画工作流程和工具。

演讲概述：

本篇演讲将通过《模拟人生4》中的具体动画制作实践，围绕兼顾美学设计和技术实现的原则，回答解决以下2个问题：

●玩家在游戏中可以对游戏角色进行哪些DIY，针对玩家DIY的各式角色，动画应如何创建及复用？

●面对游戏世界的繁多物品，交互动画应如何创建及复用？

01. 关于《模拟人生》

《模拟人生》系列（The Sims）源于单词“Simulation”，这是一款生活模拟类游戏，玩家可以创造模拟市民，其外表、个性、生活方式、技能爱好、目标理想等等均可由玩家掌控。同时，玩家还能为他们建造房屋，无论是规划布局，挑选家具，还是改变景观和地形，都可在游戏里实现。

在生活模拟类游戏中，为了让玩家更好地沉浸其中，玩家可尽情DIY角色，游戏世界中同一类型的道具物品在样式、大小、颜色、功能等方面会有多款选择，来尽可能表现游戏世界的真实性。而无论是角色的高自由度DIY，还是物品的丰富选择，对创建动画资源（角色自身的动作动画、角色与物品的交互动画）来说都极具挑战。对此，动画团队的目标是以兼顾美学设计和技术实现的原则来创建动画资源，并让这些资源能够高效复用。

02.玩家可以对游戏角色进行哪些DIY？动画应如何创建及复用？

《模拟人生4》中，模拟市民的DIY自由度高，从角色身份特性（称呼、名字、年龄、性别、性格、声音等），到角色外表（身材、面部特点和化妆、衣着、配饰等），再到角色行为（走路风格、社交方式等），玩家都可随心定制。

玩家可以选择模拟市民的人生起点

可以尽情捏脸、换装、打造身材

在惯用左手/右手等行为特征方面也能进行选择

由于游戏中需要塑造千人千面的角色，而不同年龄、性别、体型、甚至不同种族的角色在表现同一动作时都会有不同的特点，那么，动画资源应该如何创建并高效复用呢？

1. 找到不同人群的共同点（行为动机、情绪表达等）进行基础动画设计，再针对独特之处进行细节调整

游戏中的模拟市民有4个标志性的年龄阶段：幼年、儿童、成年、老年。大多时候，成年和老年角色会共享动作动画，儿童会基于成人的动作动画进行调整，而幼年由于行为模式大不一样则会有专属的动画设计。

例如，做一个表达开心的动作动画时，会先设计成人角色的动画，并以此为基础动画，通过动画软件中在角色身上设置的白网格线来帮助动画师更好地观察和调整角色的身体曲线，之后再用传导工具将成人的动画共享给儿童角色。由于成人和小孩的骨骼结构和骨骼数相同，唯一的区别是骨架大小和权重，所以在动画软件中，他们的骨骼绑定方式几乎一致，动画可直接映射。

动画传导完成后，可根据儿童的身材比例对动作进行相应地缩放。但儿童的行为通常会更有活力、更加稚气，而将成人的行为安放在儿童身上会看起来过于成熟，因此，动画团队通常会增加儿童模型的脊柱弧度，让动作更加夸张，身体起伏更大，与此同时还会加大头部的倾斜幅度，展现儿童好奇心更重的特点。手和手指的活动也会做相应的改变，来让儿童角色的手部动作看起来不那么复杂成熟。

在日常生活中，不同年龄的人做同一个动作会有所不同，不同性别的人亦是如此。针对这一点，《模拟人生4》动画团队选择的处理方式是专注于两性的行为共同点，或者说专注于人类在行为动机和情绪表达等方面的共同点来创作动画，让动画合理又能高效复用。即使是一些有性别刻板印象的行为（如：求婚）在游戏中也会通用于两性角色，让玩家自己进行选择，既能节约团队的动画资源处理时间，又能体现游戏的自由度。

2. 有效利用插槽工具，减少穿模，提高动画真实度

除了年龄和性别，动画还需适用于不同的角色体型，而可自定义的角色体型、服饰，以及同一角色体型因年龄增长和性别差异而引起的变化都会给动画的创造和复用带来挑战。那么，如何让动画适用于所有体型呢？

像下图中抚摸肚子的这一动作，首先仍是基于标准体型的角色来创建基础动画，再移植到较胖的角色身上。不难发现，由于角色的手部动作并未随着体型变化而有所改变，因此会导致穿模*。

* 穿模是在一些3d游戏中，人物间，物体间或人物和物体间因碰撞导致的互相穿透叠加的现象

为了解决这个问题，动画团队的方案是：让动画映射时能“意识”到角色体型的变化——加入插槽（slot），即将若干个标记放置在角色身体表面，并将其与动画网格绑定，形成身形数据，标记能随身形变化而动。不同的插槽位置由各自的插槽区域决定（如：大腿/脊椎/肚子等区域），借助原本的脊柱位置和插槽骨骼位置，即可帮助机器推演出动画应如何变化。

在上图案例中，手的骨骼在基础体型中由脊柱位置决定，而在胖胖的体型中会在腹部插槽骨骼的影响下进行位置推演（就像加上一层肉的位置数据），然后动画师再通过导出预览以及在游戏中进行测试来做调整。

同理，动画还能复用到不同体型的男性角色身上，甚至像机器人、龙虾人偶等非人类生物也可共享该动作动画。

但靠插槽（slot）就完美解决所有穿模问题吗？答案是不一定。比如，在角色头部区域，动画团队用了3个插槽（如下图左所示），但在头顶却无任何插槽，因为游戏中允许角色穿戴各类头饰，这会需要不同数量和位置的插槽来适应头饰的形状，而涉及头顶的日常动作动画相对较少，因此选择不放置插槽是在创作自由和动画制作效率中取得平衡的一种策略。

既然角色头顶无插槽，那么与之相关的动画是如何保证动作真实性的呢？

首先，针对需接触头顶区域的动作（如：挠头），动画会倾向于在有插槽的位置进行，用其他能表达相似情绪的动作来进行替代。比如用来表示疑惑的“挠头”动作，会被替换成“歪头”或者是“摇头+手部动作”。

其次，在多人互动动画中，若接触位置靠近角色的头顶区域，会给两者增加适当距离，防止严重穿模。如下图，团队会调整人头和牛头之间的距离，既能保证展示人和牛的亲密时刻的初衷，又能让动画不穿模而更加自然。

但增加距离有时也难以解决穿模问题，随着游戏不断发行DLC，游戏内出现了各种异想天开的角色形象，而这些都会影响到动画资源的复用。因此设计动画时，团队会设想各类极端情况。

所以，每当游戏出新DLC等新内容时，建模和动画团队都会共同商讨，力求在艺术创作自由、动画真实性、以及玩家满意度中取得平衡。

3. 使用动作镜像等变式工具，提高动画复用率

前文介绍到，为还原真实性，模拟市民有惯用左/右手的习惯区分，那是否需要针对不同情况从头开始制作各自的动画呢？

其实不然，动画类似于Ps中的图层和蒙版，有多个动画轨道，能互相叠加，也能单独处理。比如，在角色拿着杯子的动作中，只有手指、手腕、前臂和上臂区域的动画会有所改变，其他部位的动画均可放进蒙版避免被误处理。之后基于基础动画，对需改变的身体区域动画进行镜像翻转、插槽调整等操作，动画即可完成。

03. 面对繁多物品，交互动画应如何创建及复用？

除了角色可自由DIY外，为营造真实的游戏环境，同一类型的道具物品会在颜色、形状、大小、样式、功能等方面给玩家提供多种选择，如何高效制作角色与物品的交互动画也是一大难题。演讲者也归纳总结了一些经验和技巧。

1. 规划模型块，让建模和动画团队通力合作

开始制作主要动画前，针对可交互对象，建模和动画团队会先规划模型块（block model），这通常是个黄绿色模型，作为各团队的参考标准。黄色表示物体的最大体积，绿色表示可接触的物品表面。在保证最终模型包含绿色区域且不超出黄色区域的前提下，概念美术团队和建模团队有充分的创作自由，动画团队则基于绿色区域进行角色与物品的交互动画设计。如下图的浴缸，可交互的绿色区域已确定，因此角色在进出浴缸时的位置固定，即使变身美人鱼后，鱼尾搭在浴缸边的位置也是固定的。玩具屋也是如此。

2. 设置子节点，处理物品大小/内部布局构造的动画细节，有助于类似动画复用

在模型块的基础上，通过设置和调节子节点（subroot joint）能帮助处理物品大小和内部布局构造的相关动画细节。通常而言，根节点（root joint）的优先级最高，是整个物体的中心，而子节点是物体内部各个组件的中心。根据物体组件进行子节点设定后，即可针对特定部分进行动画创作。像下图的飞船，模拟市民对飞船整体和部分都能进行交互，可拼装飞船模型，可只拨弄飞船滑轮，也可和其他模拟市民一起玩同个飞船玩具。