熊安亞 金燕

摘 要：虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）角色資源建設，要求效率與品質并行不悖。其封裝設計，一方面對復雜建設流程實施科學的模塊劃分，迅速定位問題所涉具體環(huán)節(jié)；另一方面將多任務模塊整合為系統(tǒng)，揭開模塊之間的隱性有機聯(lián)系。各模塊的“高內聚”，利于操作者專注當前流程，各司其職；其“低耦合”，利于前瞻和反觀各階段的因果聯(lián)系，及時鎖定問題源頭并予以修正。VR角色資源的封裝設計在優(yōu)化方法、統(tǒng)一標準、維護品質、提升效率上起到實質性的作用，是VR游戲產業(yè)實踐的可行性策略。

關鍵詞：游戲角色；資源建設；封裝設計；模塊化；模型優(yōu)化

基金項目：重慶郵電大學校級社科項目；項目名稱：基于VR技術發(fā)展的三維角色動態(tài)規(guī)律研究；項目編號：E010K2018034。

1 VR產業(yè)發(fā)展?jié)摿?/p>

虛擬現(xiàn)實技術于1993年《大眾科學》雜志面世以來，掀起一場視覺的革命，于2016年迎來第一次高峰并持續(xù)發(fā)酵至今。虛擬現(xiàn)實技術廣泛地存在于娛樂、社交應用、建筑地產、企業(yè)技工實訓、場景再造、文化遺產保護、遠程教學、虛擬仿真、虛擬醫(yī)療等各方面，它未來的應用在廣度與深度上都具有十足潛力。由于各行業(yè)所在領域的差異和需求的不同，作為“載體”的虛擬現(xiàn)實技術或深或淺地與之兼容發(fā)展，成效顯示出參差不齊。其中，應用最密集且市場最成熟的當屬虛擬現(xiàn)實游戲。

1.1 VR游戲產業(yè)市場規(guī)模

游戲用戶遷移反映著市場占有率的變化。據艾媒咨詢，自2015至2019年網游用戶逐漸遷移至移動端。到2020年，主機游戲僅略遜于移動端手游市場收入。主機游戲類別中VR游戲仰仗自身所帶的“智能化”“沉浸體驗”等標簽，熱度極高、發(fā)展極快。人們除了可以親眼看見各大娛樂消費場所迅速增長的虛擬現(xiàn)實游戲體驗項目外，通過數據也可以清晰地看到全球消費性VR市場的規(guī)模從2016年至2022年將增長約7倍。在《2017年全球增強現(xiàn)實（AR）與虛擬現(xiàn)實（VR）消費者期望應用領域分布》中游戲排名最末，然而一年后，VR游戲收入占比則位列榜首。

為適應中、重度玩家對主機游戲不斷提升的要求，游戲硬件快速迭代，視效品質水漲船高。支持高級游戲的主機設備反映出玩家在硬件和審美需求上的雙重升級。如支持接入VR設備的PS4系列產品，于2016年推出新版PS4 Pro，通過增強CPU的性能來支持改進的視頻處理能力和4K質量的圖像質量。隨著游戲畫面和技術的進步，VR游戲的逼真度和沉浸感越來越強[1]。

1.2 VR相關產業(yè)的資源獲取

VR產品角逐勝負的籌碼在不斷新增，維護產品高質量的同時還要搶占先機。對于不同產業(yè)而言，VR資源用途有別，但來源與平臺始終類似。改造“已有”資源，遠比“無中生有”更高效，促成資源的“現(xiàn)貨”需求，形成以下幾種VR資源獲取途徑。

競爭收購小型公司，直接占有資源。如社交應用Facebook于2014年將VR公司Oculus收購，于2020年2月26日又收購了Sanzaru Games，并將其加入其虛擬現(xiàn)實部門的Oculus游戲集團。

專業(yè)外包團隊，定制資源。由甲方提出統(tǒng)一的定制需求，采取外包團隊競標的形式進行合作。甲方公司派遣標準審核和協(xié)調人員，促成雙方專業(yè)鴻溝互補；雙方保持合同期內相對穩(wěn)定的供需狀態(tài)，維持可聯(lián)結亦可脫離的低耦合關系。

在線購買專家驗證的資源。在《2017年Steam黃金級VR游戲銷售收入》所羅列的12款制作精良的VR游戲中，其中11款為RPG游戲，需要大量虛擬角色資源。在玩家沉浸體驗的相關研究中，Steed等[2]所進行的虛擬現(xiàn)實中自我存在感的研究結果顯示“自我化身”的存在對玩家存在感的提升；孫略[3]則在電子游戲的敘事與觀看體驗研究上得出RPG游戲在向戲劇與電影的方向偏移的結論，可見虛擬角色、情節(jié)、環(huán)境的逼真對玩家的重要程度。VR游戲資源的需求量之大、質之高可見一斑。

回收重用CG電影資源。CG電影在拍攝結束后的副產品理論上可以被無限次地回收重用，如科研成果、知識產權、高質量模型、成熟的產業(yè)規(guī)范等，可在動畫、游戲、社交軟件等其他媒介或藝術形式中延續(xù)其價值與影響力，帶活周邊產業(yè)生態(tài)。

2 國內VR產業(yè)與科研現(xiàn)狀反映角色資源建設新需求

以“虛擬現(xiàn)實”為切入點的科研還在積極廣泛地探索適合生根的領域。以“虛擬現(xiàn)實”為主題詞在CNKI數據庫當中對自2012年至2021年發(fā)表的中文核心論文進行共被引關鍵詞與主題詞可視化，其結果在一定程度上表明其相關的跨學科研究領域呈現(xiàn)出大范圍均勻分布、小范圍熱點聚集。游戲作為網民最為期待的VR內容應用，但其產業(yè)與科研的結合仍存在著一些問題。

高等專業(yè)教育的跨學科趨勢使得游戲從業(yè)人員職業(yè)能力出現(xiàn)兩極分化現(xiàn)象。盡管我國高等教育改革研究強調要順應交叉學科的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)寬口徑人才，然而高等教育組織管理的傳統(tǒng)學科分類資源分配的慣性、難以達成共識的“跨專業(yè)性”評估[4]，以及廣而缺乏針對性的課程內容等，都成為專業(yè)教育轉產業(yè)實踐的障礙。游戲專業(yè)的跨學科教育可促成“全能型”，但數量極為稀缺。更為普遍的情況是，跨學科教育帶來大量“博而不精”的從業(yè)者，需要專業(yè)的模塊化培訓。

游戲開發(fā)中由于任務類別差異形成專業(yè)壁壘。大型游戲公司的成員組成是多元化的，在大規(guī)模游戲開發(fā)中，成員職位劃分細致，利于專家攻克專門的問題。“橋梁式”工種，如游戲策劃、技術美術等，在做好自身本職工作外，還要負責不同工種之間的解釋。本文中所提出的“封裝式資源建設”以系統(tǒng)化、全局化認知搭建資源建設合作工種之間的橋梁，縮小專業(yè)鴻溝；各工種帶著宏觀視角在微觀領域解決具體的問題，瓦解專業(yè)壁壘。

游戲產業(yè)與科研在頂端融合、在基層割裂。產研協(xié)作是提高自主創(chuàng)新能力的有效辦法，游戲作為極富創(chuàng)新潛質的新興行業(yè)，其專屬科研峰會，如GDC（Game Development Conference）定期在全球范圍內集結頂尖的游戲開發(fā)人員、游戲藝術家等召開研討會、設立與頒布獎項等，其顧問委員均來自世界知名的游戲集團。它讓業(yè)內頂尖專家交換意見、解決問題、提出前沿的概念、共商未來游戲產業(yè)發(fā)展藍圖的平臺，致力于在產研高度融合。然而基層中小游戲企業(yè)的實際情況是，忙于產品快速上線盈利，不搞科研；同時，在高等教育游戲專業(yè)科研普遍存在現(xiàn)行工程教育與行業(yè)實際脫節(jié)[5]，師生紙上談兵、閉門造車，鮮見優(yōu)化產業(yè)實踐相關的科研論題等現(xiàn)象。

3 角色資源創(chuàng)建流程優(yōu)化實踐研究

3.1 角色資源模塊封裝設計的意義

“封裝”是計算機學科術語，意為隱藏對象的屬性和實現(xiàn)細節(jié)，僅對外公開接口。封裝設計在角色資源建設中的應用目標是，讓工作流中的人只需關注將這個封裝對象接入當下流程，而無須考慮該封裝對象的實現(xiàn)細節(jié)和原理，這有助簡化工作流和多模塊系統(tǒng)性重組。游戲開發(fā)要經歷策劃、游戲原型、資源建設、調度調試、公測發(fā)布5個階段。資源建設階段工作量會驟增；其中，角色資源的創(chuàng)建流程和功能構成復雜，因而適宜按流程邏輯及功能差異進行多模塊拆解再獨立封裝。封裝設計的優(yōu)勢是讓角色建設流程標準化、模塊責任劃分明確化：易修改—定位錯誤并限制其影響范圍；標準化—在人形角色的創(chuàng)建中通用；前瞻性—規(guī)避后期可能發(fā)生的異常；高效性—提升角色資源配置效率。

3DsMax提供的三種骨骼：CS，Biped，CAT。它們在角色建設中各有其優(yōu)勢和局限性。Biped與CAT的封裝度更高，CS骨骼則需要依靠手動創(chuàng)建，但有助被培訓對象對骨骼系統(tǒng)進行全面掌握，進而深入理性地認識Biped以及CAT的封裝設計意義。本文在骨骼綁定模塊僅以標準CS骨骼與Skin蒙皮方案展開詳細闡述。

人形角色資源（見圖1）以3DsMax與Unity之間的工作流程對接為例，模型根據Mecanim系統(tǒng)對人形角色資源的要求以及在游戲中的使用途徑倒推建設流程所包含的階段、模塊以及環(huán)節(jié)，從3個維度對建模流程進行分解（見圖2）。

（1）按創(chuàng)建的階段分層，羅列建設的必要進程。（2）按模塊的功能分類，突出每個模塊的功能獨立性。（3）按環(huán)節(jié)之間的關聯(lián)進行預判，找到環(huán)節(jié)處理不當可能導致的潛在關聯(lián)性問題。階段、模塊、環(huán)節(jié)之間層層包含且相互關聯(lián)，共同構成復雜的角色模型有機系統(tǒng)。

3.2 避免中后期返工到模型及材質模塊

角色建模包含模型和材質兩個模塊，首先將二維的角色造型設計通過如堆砌建模[6]、面片建模、多邊形建模等技術實現(xiàn)三維模型，配合材質與渲染對角色進行準確重現(xiàn)。建模師必須具備二維圖像到三維模型的“轉譯”能力，即必須兼顧設計構想和合理拓撲地綜合表達。模型拓撲位于修改器堆棧的底層，返工的代價隨工期推進升高。

派生高面網格模型之兩個用途。其一，將高面模型外觀的凹凸轉化為法線貼圖并烘焙至中低模，可兼得運算性能與視覺豐富細節(jié)。將模型導入Zbrush進行細分、雕刻、重新拓撲可得到三角面數20 000+的高模，導出法線貼圖烘焙至三角面數控制在5 000至8 000的中模表面；維持相對較低頂點數的同時擁有豐富細節(jié)。其二，高模在綁定階段使用派生自中低模綁定所使用的相同結構的骨骼進行蒙皮，可以通過Skin Wrap修改器將中低模的蒙皮結果投射到高模上，可極大節(jié)約對高模蒙皮的時間。

兩種標準化角色模型初始姿態(tài)。T型適用于在正交視圖當中編輯角色手臂的頂點，對點的變換操作更簡單，并有利于在蒙皮刷權重時對腋窩和鎖骨處網格進行快速處理。A型姿態(tài)角色肌肉呈現(xiàn)放松狀態(tài)，利于客觀地重現(xiàn)肩膀及胸部的外觀。在將資源導入Unity進行人形骨骼映射時，T型更容易被正確識別。

模型移交下一流程前，重置變換組件。它常用于解決如幾何體三軸非等比縮放問題，以及避免將幾何對象類型強制轉換后可能發(fā)生的顯示異常，以確保模型尺寸“所見即所得”。幾何體的三軸，在縮放比例被單獨編輯后并不易被察覺。當使用附加命令將多個對象合并為一個對象時，實際縮放比例取決于執(zhí)行附加命令的幾何對象。

結束建模前清除模型的冗余次對象。建模過程可能出現(xiàn)與主體分離的漂浮頂點、面元素等冗余次對象。因為冗余次對象必然會被納入修改器堆棧產生運算量，所以會對拓撲編輯、UV編輯，以及骨骼權重分配產生負面影響，應盡早發(fā)現(xiàn)并清除。

該模塊之所以密切圍繞對多邊形模型的內部機制的優(yōu)化而展開，是由于后續(xù)層層復雜的迭代操作所要求的前期可信賴基礎的建立。模型拓撲結構的正確是模型細分級別增減的基礎；角色模型初始狀態(tài)的標準為后一階段的骨骼建設及在Unity中的骨骼識別提供了便捷；重置模型變換組件、清除冗余次對象，保持模型網格的干凈。

3.3 明晰骨骼及綁定模塊中的邏輯細節(jié)

3.3.1 骨骼模塊

角色的骨骼樹結構參考真人進行簡化。以鉸鏈對象作為載體，將各個骨骼模型分別連接到其本身的父骨骼，由關節(jié)模型將每一組父子骨骼進行連接，并由該關節(jié)對其父子骨骼的運動軌跡進行定義[7]。以CS骨骼系統(tǒng)為例，根據真人質心設置髖骨以上的脊椎為根骨骼Root，從該點分別往上、下半身延伸骨骼鏈，創(chuàng)建關節(jié)系統(tǒng)完整的、命名標準的、父子關系連續(xù)的、凍結變換后的骨骼樹鏈。蒙皮則是建立骨骼鏈與網格模型之間的驅動與被驅動關系。人形角色的蒙皮的工作流程相對漫長，尤其在骨骼鏈分岔的部位，網格頂點權重比例自動分配的效果越差，涉及大量的手動調節(jié)。本文以標準的Skin修改器為例，闡述優(yōu)化的蒙皮邏輯。

確保參與權重分配的骨骼均勻合理地分布于模型內部。模型每個頂點會根據頂點權重圖和相應的骨骼關聯(lián)。根據骨骼在當前位置相對于靜止位置的變換矩陣以及此頂點相對于該骨骼的權重，計算出該頂點在該骨骼影響下的位置[8]。骨骼連接處的落點應在模型網格的圈狀線（Ring）位置，利于蒙皮時頂點權重值自動均勻分配。規(guī)范骨骼樹名稱，用前、中、后綴區(qū)分主副骨骼、左右方位、角色編號等，并用與人體對應的準確骨骼名稱進行命名，這樣可以通過搜索前綴將整個骨骼樹鏈全部選中。

當毗鄰的多根骨骼同時影響某一區(qū)域的網格頂點時，要確保該區(qū)域網格頂點都有來自這些骨骼的權值分配。蒙皮自動分配權值的結果通常不理想，一些與骨骼相關的網格頂點因離得較遠沒有獲取權值；權重表將其顯示為“-”而非“0.0”，表示“無值”，因而繪制權重時就會看似“無效”；通過在權重表中將這一部分無值的頂點暫賦值為0，可以解決權重繪制無效的問題。

在模型網格分布均勻的單一關節(jié)處，先規(guī)范頂點權值分配，再根據形變結果具體更改權值細節(jié)。模型關節(jié)處的頂點，通常受到關節(jié)前后骨骼的共同影響。首先將兩者的影響值規(guī)范為小數點后一位，先利用等差數列設置關節(jié)前后兩段骨骼影響的網格“圈裝線”所在點的權重值，頂點權重在前后骨骼上呈現(xiàn)出“此消彼長”，并在權重表中一目了然，同時關節(jié)網格形變也可均勻過渡（見圖3）。

凍結骨骼樹變換組件，固化骨骼初始姿態(tài)。實驗表明在編輯骨骼的變換值時，均以0為初始值進行修改，且并隨時可讓骨骼回到該初始位置，會使骨骼編輯過程更直觀、高效。

創(chuàng)建骨骼關鍵幀動畫輔助骨骼權重編輯。頻繁地從蒙皮修改器中退出再進入骨骼樹，必然增加誤操作骨骼的概率。調節(jié)后為檢測蒙皮效果，應為角色骨骼設定一個幅度較大的動作，檢測是否會產生皮面破損等差錯[9]。用關鍵幀動畫輔助骨骼蒙皮，用對時間條的移動替代對骨骼的旋轉操作，降低失誤概率。當輔助蒙皮結束后，需清除全套骨骼樹在時間軌道上的關鍵幀，以免影響后續(xù)的動畫模塊。

利用Skin Wrap修改器將低模的Skin蒙皮信息轉移給拓撲同源、骨骼同構的等比例尺寸的高模。模型的頂點數量越低，蒙效率越高。因而在低模上進行Skin蒙皮編輯，在高模上添加Skin Wrap修改器，通過添加蒙皮投射源將低模的網格運動信息投射到高模。高模的運動就受制于低模的運動，最后再將Skin Wrap修改器的結果轉化為高模的Skin信息，在游戲角色的蒙皮上可極大提升效率。

骨骼模塊的工作流程，呈現(xiàn)為從主干框架推進到細節(jié)。首先建立清晰、正確的骨骼樹狀結構，它決定運動模擬的真實合理性；其次確保有效驅動模型網格；再者是細化網格頂點受到骨骼影響程度。該模塊反映出骨骼均勻分布、規(guī)范命名對后期模型建設的重要性，及處理一父多子關節(jié)所引起的網格權重消長對整體骨骼運動的微妙影響。

3.3.2 綁定模塊

綁定模塊包含邏輯復雜的，涉及對模型、骨骼、樣條線控制器、輔助點、IK、IK目標6類對象之間的多重關系建立。利用一系列可讀、易選的、易解除的“動畫控制器”將骨骼進行封裝，約束骨骼的運動并保護骨骼避免被誤操作。優(yōu)化該模塊的關鍵是避免各環(huán)節(jié)失誤。

FK_IK混合器，無縫切換關節(jié)處正反向動力學。游戲角色運動復雜多變，與環(huán)境、物體、其他角色等發(fā)生交互，正、反向動力學時刻在交換。將原始骨骼進行復制，創(chuàng)建出“FK控制骨骼”和“IK控制骨骼”，讓原始骨骼上的IK手柄分別受到二者的雙重位置約束，即Position Constraint Weight0和Position Constraint Weight1，此時它們各以50%權值影響原始骨骼的位置。利用取值范圍為0～100的自定義滑動參數控制器，調用關聯(lián)參數工具對原始骨骼所受到的“FK控制骨骼”的位置約束權重進行賦值，Position Constraint Weight0=Value。此時滑動參數控制器可以在0～100的取值范圍控制“FK控制骨骼”的位置權重，從而按比例對原始骨骼產生影響。隨后將“IK控制骨骼”設為與“FK控制骨骼”位置權重的“此消彼長”，即Position Constraint Weight0=100-Position Constraint Weight1，則可以通過滑動參數控制器實現(xiàn)原始骨骼在“FK控制骨骼”與“IK控制骨骼”之間的平滑過渡（見圖4）。

用符號化外形樣條線動畫控制器對骨骼的運動變換進行封裝。動畫控制器可以有效地保護骨骼并且“放大”骨骼運動，避免直接接觸骨骼。骨骼位于模型內部不易選擇，外形相似位置相鄰不易區(qū)分，結構呈體系化不易編輯，以及微小運動不易判斷等諸多因素，導致直接在骨骼上編輯動畫效率低下且容易失誤。動畫控制器通過與蒙皮后的骨骼建立位置約束、方向約束、父子關系等，實現(xiàn)帶動網格模型的功能。

采用輔助點“清除”控制器對骨骼實施方向約束后可能產生的角度偏移。方法一，通過方向約束中默認的選項keep initial offset保持骨骼與控制器之間的角度偏移值，始終保持控制器與骨骼的相對位置不變。方法二，創(chuàng)建一個輔助點對齊骨骼的位置與軸向，讓骨骼受到輔助點的方向約束，輔助點與骨骼之間則沒有角度偏移；將該輔助點設為動畫控制器的子對象，控制器同樣可以控制骨骼旋轉。輔助點的顯示最后應被隱藏起來，避免誤操作帶動骨骼旋轉。后者在解決方向約束中的角度偏移問題時具備更佳的可讀性和可編輯性。

更改旋轉類動畫控制器的三軸層級關系，規(guī)避萬向節(jié)死鎖。3DsMax中物體旋轉采用歐拉角，其局限之處為一個旋轉角度由三軸共同決定，并且歐拉角度值的表示不具備唯一性，即萬向節(jié)死鎖發(fā)生的誘因。由于三軸之間存在父子關系，當動畫控制器的最低級子軸因中級父軸的旋轉導致其與最高級父軸發(fā)生重合后，就失去了該子軸對物體旋轉控制。因而在該缺失軸向上原本可以簡單完成的旋轉，則只能依靠另兩個軸綜合完成。因而，控制器旋轉軌跡會發(fā)生意外變形。解決萬向節(jié)死鎖問題的關鍵在于，避免中級軸帶動孫級軸與父級軸重合，將中間層級選為旋轉幅度最小的軸，可一定程度降低萬向節(jié)死鎖發(fā)生的可能性。

凍結變換動畫控制器、輔助點、IK控制器，保持各類控制對象初始變換值為0，使變換值在編輯前后的對比更加直觀。創(chuàng)建自定義滑動參數控制器來控制由輔助點方向約束的腳掌、腳尖、腳后跟的復合運動，形成固定運動模式對應取整的參數值；在反應管理器Reaction Manager中可見凍結變換過的三個輔助點Pt_Foot＼Toe＼Heel的初始值呈現(xiàn)為0，設計復合運動狀態(tài)時，對各關節(jié)的相對旋轉角度取整，3個點的值所反映出的運動方向和幅度等都非常清晰直觀（見圖5）。

綁定模塊在蒙皮骨骼操縱網格的基礎之上，利用具有可不被渲染且數據量較小特點的shape，helper，bone類型對象對蒙皮骨骼進行位置、方向、父子約束，以達成對骨骼的頂層控制。由于骨骼會被強制關聯(lián)到綁定的各類控制器上，因而控制器的數據干凈尤為重要。在產業(yè)流程中，由于綁定模塊的結果面對的是動畫師，因而控制器的簡潔、清晰、易用、靈活、可還原等決定動畫階段工作效率與準確度，需從各方面維護“動畫師友好”的特性。

3.4 確保動畫模塊中的動作設計合理

動畫制作模塊是檢測角色資源質量的關鍵。角色動畫通常采用的3種方案：真人動作捕捉、虛擬仿真技術、驅動關鍵幀技術。動作捕捉數據大小取決于取樣精度的差異；虛擬仿真可以彌補動作捕捉難以完成的動作，如墜樓等，目前用途較窄；驅動關鍵幀動畫依靠動畫師進行角色動作調節(jié)，具有靈活性和假定性，目前廣泛地被應用于動畫和游戲行業(yè)。動畫模塊針對驅動關鍵幀技術的優(yōu)化展開闡述。

全選動畫控制器同步創(chuàng)建關鍵幀，全選控制器并在時間線上同步移動這一時刻的所有關鍵幀。無論某局部控制器是否參與某關鍵動作都被記錄關鍵幀，以便在時間線上可快速識別到此刻有統(tǒng)一關鍵動作存在。統(tǒng)一調整動作的節(jié)奏。自然動作節(jié)奏并非勻速，step型關鍵幀可以幫助動畫師預覽和調整整體動作的節(jié)奏；時間線上的關鍵動作越近，動作速度越快，反之動作速度越慢。

避免肢體運動“機械性同步”。自然角色動作具有先發(fā)、跟隨、滯后的特征，選擇局部控制器在時間線上調整局部動作節(jié)奏，在將角色的關鍵幀動畫的節(jié)奏全局統(tǒng)一后，再設計局部節(jié)奏的出入，動作則會因減少一些“機械感”變得自然。FK骨骼鏈運動呈現(xiàn)波的傳遞式，常用于創(chuàng)建滯后和跟隨動作；IK骨骼鏈運動呈現(xiàn)為子鏈帶動父鏈，常用于創(chuàng)建先發(fā)動作。

根據動作細節(jié)的設計需要為動畫控制器增加表達式控制。表達式通過控制對象的某些組件，幫助動畫師獨立于驅動關鍵幀動畫去實現(xiàn)一些有規(guī)律的運動，豐富動作細節(jié)。例如，對角色手肘處的IK平面目標控制器target打組；利用target的“組”代替該控制器制作驅動關鍵幀動畫，在target的位移組件的軸上使用Float Expression表達式控制之noise（）函數，用幀變量F作為noise（x，y，z）函數的參數控制手肘抖動。

為游戲開發(fā)提供數據干凈、動作準確的帶動畫FBX文件。為了避免角色資源文件在軟件之間互導可能導致動畫數據變形或細節(jié)丟失，烘焙骨骼動畫可維持角色動畫的原貌。由于烘焙逐幀動畫的文件在數據量上大于關鍵幀插值動畫文件，因而根據游戲中角色動作精度需求來調試采樣率、優(yōu)化幀數量后導出。清除所有控制器、輔助點、IK。在將建設完成后的FBX格式角色資源導入Unity前，僅保留骨骼、模型、動畫片段。

動畫模塊的動作設計要遵循“先框架后細節(jié)”的調節(jié)模式。一個可操控的角色模型控制器數量在19個以上；對于這么多的控制器，如果不對其進行批量、同步動作調節(jié)形成動作“框架”而是過早陷入動作細節(jié)，不僅工作量成倍增加，動作也容易出現(xiàn)“滑幀”。

4 結語

色資源建設者務必在具備全局意識的同時專注于當下流程中的各個相關聯(lián)且可優(yōu)化的細節(jié)，在每個模塊完成后都務必進行檢測，方可往下一流程移交。在模塊之中以及之間，雖然一些環(huán)節(jié)的輔助關系建立并非必須項，卻切實提升角色資源的質量，加強各模塊工種配合的綜合效率、降低返工率，以保證角色資源使用的穩(wěn)定性。

VR角色資源建設流程合理地封裝設計所提出的各項策略，可作為一種產業(yè)標準投入需要用到虛擬人形角色的VR游戲、應用等開發(fā)中。它是在充分考量建設流程所具備的復雜性、結構性和共通性后，根據組成資源的次級系統(tǒng)的獨立功能所提出的一種思想和高可行性執(zhí)行方案。通過對角色資源建設流程進行拆解，劃分功能模塊、系統(tǒng)加細節(jié)認知、整合重復勞動、提供優(yōu)化策略，從而使角色資源更加完善、標準。它強化資源開發(fā)者對資源建設的系統(tǒng)性理解，建立模塊關聯(lián)意識，在前期培訓和實際開發(fā)中對技術人員有著現(xiàn)實的意義；同時，它簡化開發(fā)者對全局的掌握，專注于攻克當前責任模塊，因而是行之有效的資源建設產業(yè)化流程。

封裝設計是VR角色資源建設工作從手動調試階段過渡到全軟件人工智能階段的必經之路。其現(xiàn)實目的是，提升游戲開發(fā)的整體效率，壓縮開發(fā)成本；其深遠目標是，模塊化工作流程，為軟件人工智能提供機器學習的參考，為替代人工機械勞動做準備。隨著虛擬現(xiàn)實游戲產業(yè)標準的量化、虛擬現(xiàn)實技術逐漸滲透到普通用戶生活、虛擬現(xiàn)實應用和游戲的廣泛鋪開、虛擬角色產業(yè)標準的成熟以及軟件人工智能的發(fā)展，可以大膽預期未來無論是在智能應用還是智能游戲的開發(fā)上，虛擬現(xiàn)實所需的各類數字資源建設都會朝著封裝式、模塊式的趨勢發(fā)展。如此，一部分人將會從技術工種中脫離出來成為監(jiān)督、創(chuàng)意工種，專門發(fā)現(xiàn)、解決問題和促進創(chuàng)新；他們將從“機械重復工作”中逐漸被解放出來，投入更具有創(chuàng)造力的設計與研發(fā)之中。

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（編輯 王永超）

Research on optimization of game-character resource construction based on encapsulation logic in VR game

Xiong Anya， Jin Yan

（Chongqing University of Posts and Telecommunications， Chongqing 400065， China）

Abstract：The construction of character resources of virtual reality requires efficiency and quality running parallel. The encapsulation design， on the one hand， helps to scientifically divide the complex construction process into modules， and quickly position the specific links which involved in some problems； on the other hand， integrates Multi-Task modules into system， and uncover the hidden organic connection between modules. The High Cohesion of each module is conducive to the operators to focus on the current process and perform their tasks. The low coupling is conducive to foresee and review causal relationship in various stages for uncovering the source of problems and correcting them timely. The encapsulation design of VR character resources construction plays a substantial role in optimizing methods， unifying standards， maintaining quality and improving efficiency， which is a feasible strategy for VR game industry practice.

Key words：game character； resources construction； encapsulation design； model optimizing