《战神4》的风力&植被交互系统

作者：安柏霖 2019-09-16

《战神4》中的风力以及植被（其实还有其他很多mesh）交互系统，对于渲染栩栩如生的世界，烘托战斗气氛起到很好的作用。

战神4在GDC19上的分享，一方面展现了3A且完备的品质，一方面也分享了非常系统化的方案，学习起来非常享受，：）

先看下风力的交互品质：

https://www.bilibili.com/video/av60091567

这个flowmap的云也很酷

https://www.bilibili.com/video/av60092549

技术overall mindmap



风力表达




有一个wind volume的概念，存在3d贴图中，力会扩散和消散，使用多张3d texture来扩散即可。

图中顶端部分就是风力的视觉表达。

noise

好的noise对于风力表达至关重要，首先是大家比较常用的fractal noise function:


但是不同的风力和状态，如何去混合不同的noise，gow的方法是：

logarithmic binning


按照log的方式分级noise，然后每一级的采样是混合覆盖的多张noise sample，

比如1.3到1.5变化的时候，变化的混合factor，也就是固定sample，变化factor，这样能获得一个稳定变化的noise。

另外就是noise loop


在loop的时候，使用blend的方式让过渡smooth，并且因为是smooth的过渡，所以可以让sample更加的random，这样也避免了loop的情况。

mesh的交互参数和种类

这一块具体做的时候，细节上难度还好，就是能恰到好处的归纳出需要的参数会是一个迭代较长时间的过程，这里列下：


然后可交互的也包括fur，hair，胡子；

布料尝试了最后没上（种种原因）。

mesh交互算法

使用pivot based的做法：

在vertex color上存好要绕着那个pivot来做力的react

额外的可以定义mesh的物理属性甚至一些collision信息等等。

类似其实NaughtyDog的头发说的更加详细一些。

植被的cluster cards

这里其实已经超出本文讲的风力交互了，不过作者也提了，确实不错。



这里我们可以看到中间的纯3d模型和右边的基于cards的做法品质上差不多，但是面数几乎差两个数量级。

这里就是一套自己开发的工具，来生成这个cluster cards。


使用若干个plane，然后树相当于压扁投射到这个plane，然后给这个plane打分，如果它能capture到尽可能多的树的部分，且树的三角形扭曲变化的最小，那么这就是一个好的plane，会被保留。

然后把树往这个card上渲染就可以获得texture。


黑边处理

可以使用blur或者mip来扩展边缘，放置sample贴图时候因为使用linear filter而sample到黑边。

gow的建议是使用mipmap信息来扩展，速度上好很多。


[这里补充评论区Avatar Ye提供八卦，ubisoft farcry制作中，植被的mipmap也是美术手改，来达到牛逼效果，(个人评价，的确游戏开发里蛮力也是一种巧）]

reference

Interactive Wind and Vegetation in‘God of War’

Wind Simulation in‘God of War’

作者：安柏霖
专栏地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/74570626

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