馬林初

電子游戲是繼繪畫、雕刻、建筑、音樂、詩歌（文學(xué)）、舞蹈、戲劇、電影等八大藝術(shù)形式之后被人們公認(rèn)的“第九藝術(shù)”，是當(dāng)今最受人們歡迎的休閑娛樂方式之一。

電子游戲是門年輕的藝術(shù)形式，所以需要不斷地吸取其他藝術(shù)形式所積累的精華來不斷進(jìn)步。例如《戰(zhàn)神4》、《底特律：變?nèi)恕返葟?qiáng)調(diào)劇情的游戲，需要應(yīng)用電影的劇本、分鏡知識;畫面質(zhì)量高的游戲中，場景的布景、布光等全都是電影行業(yè)的用法;文字類游戲則是應(yīng)用了詩歌、文學(xué)、戲劇等文法技巧。

綜上所述，制作游戲需要的知識系統(tǒng)十分繁雜、精深，這里不做全面討論。本文旨在結(jié)合一些動(dòng)畫知識，令游戲制作更加生動(dòng)有趣，以起到拋磚引玉的效果。

1.游戲中的狀態(tài)機(jī)

1.1狀態(tài)機(jī)簡介

從程序角度來講，有限狀態(tài)機(jī)（英語：Finite-state machine，F(xiàn)SM），又稱有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)，簡稱狀態(tài)機(jī)，是表示有限個(gè)狀態(tài)以及在這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移和動(dòng)作等行為的數(shù)學(xué)模型。

基本上所有的軟件都是有限狀態(tài)機(jī)。它是一個(gè)有向圖，由一組節(jié)點(diǎn)和一組相應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)組成。通俗點(diǎn)講，它是一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模型，這個(gè)模型由有限數(shù)目的狀態(tài)，若干輸入和狀態(tài)與狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的規(guī)則組成。在某一時(shí)刻，有一個(gè)或一組狀態(tài)是FSM的當(dāng)前狀態(tài)，F(xiàn)SM接收輸入事件并根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，將當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)為新的狀態(tài)。正是由于這三個(gè)元素的組合，使得FSM具備了自己的行為特點(diǎn)。在游戲開發(fā)中，F(xiàn)SM被用來實(shí)現(xiàn)人工智能的決策過程，控制游戲?qū)ο蟮男袨椤?/p>

但是作為游戲設(shè)計(jì)者，我們還可以從另一個(gè)角度去理解狀態(tài)機(jī)。我們在電腦上看視頻的時(shí)候，可以點(diǎn)擊播放鍵播放視頻，可以點(diǎn)擊暫停鍵暫停視頻，除此之外還有快進(jìn)、慢放等等功能各異的按鍵。

游戲中狀態(tài)機(jī)的作用也是一樣的，你可以把一個(gè)個(gè)狀態(tài)理解成一個(gè)個(gè)播放器上的按鍵，當(dāng)我們觸發(fā)某種條件時(shí)，動(dòng)畫就會(huì)播放。

1.2狀態(tài)機(jī)的應(yīng)用

引擎里的這個(gè)界面描述的就是狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)。其中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都代表一個(gè)狀態(tài)，觸發(fā)條件就會(huì)播放相應(yīng)動(dòng)畫，而箭頭連接一般都是雙向的，便于靈活切換狀態(tài)，并且都會(huì)回到idle（待機(jī)狀態(tài)），因?yàn)榇龣C(jī)狀態(tài)是人物常態(tài)，幾乎所有動(dòng)作都從這里開始，到這里結(jié)束。

如果主人公會(huì)跳躍、攀爬等，所以狀態(tài)機(jī)會(huì)更復(fù)雜一些。

可以看出，其中所有的走、跑、跳動(dòng)畫全都是原地進(jìn)行的，位移都是靠程序計(jì)算的：先給出速度，再判斷持續(xù)時(shí)間，最后得出位移數(shù)值。

接下來再展現(xiàn)一個(gè)帶有戰(zhàn)斗系統(tǒng)的狀態(tài)機(jī)，由于這是一個(gè)街機(jī)格斗類項(xiàng)目，人物除了走跑跳，還涉及到攻擊、受傷、死亡等狀態(tài)，所以狀態(tài)機(jī)相對比較復(fù)雜。

我們來分析一下它的原理。由于我們沒有擊中敵人就不會(huì)產(chǎn)生連擊，所以從待機(jī)只能切換到第一次攻擊，即Attackl。只有先滿足觸發(fā)Attackl，并且不被打斷，才會(huì)有接下來的Attack2、Attack3，待機(jī)狀態(tài)則無法直接進(jìn)入Attack2、Attack3，Attackl、Attack2、Attack3之間是有序的線性關(guān)系。而Attack2、Attack3在被中斷的情況下會(huì)則返回待機(jī)狀態(tài)，所以如圖所示，從Attack2、Attack3到待機(jī)狀態(tài)都是單向的，Attackl、Attack2、Attack3之間的流程也是單向、不可逆的。

1-3游戲動(dòng)作制作要點(diǎn)

如引言所述，狀態(tài)機(jī)和游戲動(dòng)作的關(guān)系，相當(dāng)于播放器按鍵之于動(dòng)畫播放，所以如果動(dòng)畫沒有制作好，那么再復(fù)雜的狀態(tài)機(jī)設(shè)置及代碼運(yùn)算都將毫無意義。如何將游戲動(dòng)作做得活靈活現(xiàn)呢？這就需要借助一些動(dòng)畫領(lǐng)域的知識了。

1.3.1動(dòng)畫的壓縮和伸展

當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，必然產(chǎn)生形體上的壓縮和伸展。動(dòng)畫中通常用壓扁和拉長的手法，夸張地表現(xiàn)這種形體改變的程度，利用運(yùn)動(dòng)趨勢的反差加強(qiáng)動(dòng)畫的張力和彈性。

1.3.2準(zhǔn)備動(dòng)作

動(dòng)作一般分為準(zhǔn)備動(dòng)作和行動(dòng)動(dòng)作。準(zhǔn)備動(dòng)作是動(dòng)作的準(zhǔn)備階段，一般情況下它的運(yùn)動(dòng)趨勢與行動(dòng)動(dòng)作相反，能讓主要?jiǎng)幼髯兊酶怀?、更有力。在?dòng)畫角色做出準(zhǔn)備動(dòng)作時(shí)，觀眾能夠以此推測出之后的行動(dòng)動(dòng)作。

1.3.3夸張

夸張是動(dòng)畫的特質(zhì)，是將角色動(dòng)作極限化的手段。夸張可以讓角色的情緒更為飽滿，動(dòng)作更富戲劇性。但夸張要注意適度，太過的話適得其反，會(huì)跳戲。

1.3.4跟隨與重迭

跟隨和重迭是一種重要的動(dòng)畫表現(xiàn)技法，它使動(dòng)畫角色的各個(gè)動(dòng)作彼此間產(chǎn)生影響，融混，重迭。移動(dòng)中的物體或各個(gè)部分不會(huì)一直同步移動(dòng)，有些部分先行移動(dòng)，有些部分隨后跟進(jìn)，并和先行移動(dòng)的部分重迭的夸張表演。

跟隨和重迭往往和壓縮和伸展結(jié)合在一起運(yùn)用，能夠生動(dòng)地表現(xiàn)動(dòng)畫角色的情趣和真實(shí)感。

1.3.5慢進(jìn)慢出

人體的動(dòng)作是由肌肉拉伸形成的，所以動(dòng)作動(dòng)作的起始都是緩慢平滑的。所以我們在制作人物動(dòng)作時(shí)，要放慢關(guān)鍵動(dòng)作附近的節(jié)奏，加快過程節(jié)奏，這樣既可以讓動(dòng)作符合人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，又能讓動(dòng)作節(jié)奏豐富多彩?，F(xiàn)實(shí)世界中的物體運(yùn)動(dòng)，也多呈一個(gè)拋物線的加速或減速運(yùn)動(dòng)

1.3.6圓弧動(dòng)作

動(dòng)畫中物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，往往表現(xiàn)為圓滑的曲線形式。因此在繪制中間畫時(shí)，要以圓滑的曲線設(shè)定連接主要畫面的動(dòng)作，避免以銳角的曲線設(shè)定動(dòng)作，否則會(huì)出現(xiàn)生硬、不自然的感覺。不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，表達(dá)不同的角色特征。例如機(jī)械類物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，往往以直線的形式進(jìn)行，而生命物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，則呈現(xiàn)圓滑曲線的運(yùn)動(dòng)形式。

總結(jié)：

綜上所述，游戲制作中狀態(tài)機(jī)與游戲動(dòng)作的關(guān)系就像兩個(gè)緊緊咬合的齒輪，聯(lián)系非常緊密，缺一不可。如果狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)非常完善，游戲動(dòng)作不好看，那么整個(gè)游戲作品的節(jié)奏都會(huì)受到很大影響，角色生命力也會(huì)減弱;反之，則會(huì)讓動(dòng)畫在不合時(shí)宜的時(shí)候出現(xiàn)，動(dòng)畫做得再好也會(huì)有種強(qiáng)烈的違和感。

只有這兩個(gè)模塊都設(shè)計(jì)好，并且讓它們有機(jī)地進(jìn)行配合，才會(huì)讓游戲更加有生命力。