掉到地上，你會看到一些。打破花瓶，你也會看到一些。從摩天大樓的頂部跳下去，您很有可能會看到它的一部分。引爆某物或將屍體拖過地面，但同樣，你不會砍到它。這布娃娃這在電子遊戲中變得如此普遍，以至於今天，一個物體在跌倒後沒有動畫似乎是不正常的。幾乎很奇怪。然而，我們今天認為是後天習得的這項技術並不是單獨出現的，而且在互動世界中實現起來當然不是一件容易的事。今天，讓我們嘗試了解某些人如何以及為何決定透過使用程式動畫來改變視訊遊戲。
屍僵
說話布娃娃、骨骼和程式動畫，首先要說動畫。傳統動畫，是用小手指和大像素手工完成的，我們在這裡將其定義為具有預定義渲染的動畫（預渲染， 用英語講）。在不久的將來，藝術家主要使用小圖層（精靈）在 2D 中連結在一起以在螢幕上建立動畫物件。的馬裡奧有波斯王子經過薩爾達，不乏例子，而且過程通常是相同的：優化動畫以利用可用空間，從而使角色、物件或粒子栩栩如生，通常在 16x16 或 32x32 像素的小框中。至今仍在許多項目中使用，它是透過利用幀率機器。當時，動畫的品質和可信度首先取決於藝術家的創造力和獨創性，他們在每個動畫上都進行了真正的小藝術作品。精靈為它們面前的像素簇注入生命。
顯然，這些傳統的動畫方法已經進入了3D 的開端，不同之處在於大像素讓位於多邊形，並且由負責創建行走序列、跑步、跳躍、死亡或......任何東西的藝術家製作動畫。這不再是逐像素動畫的問題，而是逐序列的問題，透過使多邊形在關鍵點之間移動（關鍵影格），然後給出在遊戲中轉錄的幾秒鐘的動畫。如果地形傾斜（通常應遵循自然坡度），則幾乎不會與風景發生碰撞，屍體幾乎不會移動，這往往會產生有時缺乏可信度的位置。就像一具屍體在樓梯中間與地面平行，或一條腿從牆上伸出，因為有人不幸在它旁邊用拐杖打了它。在相似的展開屍體和克隆屍體之間，動畫和死亡姿勢重複導致死亡失去所有影響。
在技術進步和 3D 在我們的遊戲機和 PC 中日益增長的地位的推動下，扭曲的頭腦產生了一個絕妙的主意。與其像其他物件一樣對人體進行動畫處理，為什麼不像真實的人體一樣對其進行動畫處理，使其在動畫循環完成後不會凍結呢？一個有骨頭、四肢和可信物理的骷髏？一個身體的位置和動作不是預先規劃好的，反而在失去生命後還能改變位置？這個有趣的想法催生了布娃娃，一種程式動畫方法，幾乎有系統地出現在當今的遊戲中。
蠟娃娃、血娃娃
這布娃娃英文字面意思是“布娃娃”，是一種動畫方法，旨在使身體的行為更加可信且“接近現實”。這通常涉及對物件進行建模和動畫處理，同時牢記某些物理概念，以便使虛擬物品的行為接近我們在現實世界中的期望。以前主要是傳統藝術家的工作現在也變成了程式設計師、工程師和開發人員的工作，他們將程式生成融入動畫過程中。粗略地說，這就是人體受到影響的原因。布娃娃在電子遊戲中，永遠不會連續兩次以相同的方式跌倒在地。這正是使用這種技術的人所追求的效果：為動畫注入更多的真實性和活力，而不必手工製作所有內容。電腦進行計算並自行管理物體在空間中的運動，同時盡可能地了解其環境。
然而，為了賦予人物更可信的行為，我們必須偏離傳統的動畫流程。在這裡，不再是逐幀動畫的問題，而是創建骨架的問題（鑽孔機）由不同的關節點組成（關節），在上面放置紋理、衣服、盔甲或任何東西（網格）以電腦模擬人體的行為。不可能精確到像素地預測物體對給定刺激的反應，因此我們必須提前確保我們已經正確地告訴電腦特定物體在其演化的世界中應該如何表現。我們給它一個質量、摩擦阻力、抓地力、限制、慣性和一大堆物理參數，然後物理引擎將考慮這些參數，以使其行為盡可能可信。否則，我們會遇到旋轉的手臂、全速起飛的物體、突然的震動或其他不可預見的運動，這些都會立即破壞玩家的沉浸感。
創建一個布娃娃Beliable 需要負責專案的開發人員進行一些準備時間和大量調整，以確保物件（死的或活的）表現出應有的行為。這些物理特性是基於演算法和數學公式（例如 Baraff、Mirtich 或 Witkin 的工作），通常是多年研究和實驗的結果。也不存在註入的科學布娃娃或現成的實體引擎：每個工作室都有自己的動畫方法，通常會花費大量時間來弄清楚如何以最佳方式製作動畫，同時限制製作時間和成本。
很難準確地確定第一次使用的日期布娃娃在視頻遊戲中，但我們知道它是侏羅紀公園入侵者（1998）他大膽地在向公眾發行的遊戲中提供了物體和屍體的物理模擬。當然，這是一款質量值得懷疑的遊戲，但恐龍屍體已經能夠從斜坡上滑下來，角色的手的方向（大多數時候）跟隨玩家的滑鼠，放置在壁架上的物體可以被推到斜坡上。人們對這款遊戲的興趣明顯降低了，甚至沒有了，但對於當時的 PC 玩家來說，這是一個巨大的成功，他們大部分時間都把猛禽屍體扔進虛空，看看「感覺如何」。這也是布娃娃的優勢：使用的彈性。
兩年後，隨著：托馬斯·雅各布森 (Thomas Jakobsen)，一位數學家和程式設計師，後來領導 IO Interactive 的研發部門，開始創建能夠更精確地模擬人體行為的物理引擎。這個想法？創建一種演算法，可以根據人物被擊中的位置和力度，或者玩家將其拖到地面的方式來預測人物的運動。畢竟這是一場暗殺遊戲。在論文17頁在他所寫的文章中，他解釋了引導他創造出後來成為冰川引擎（至今仍在使用）的設計原則。殺手2）並用大量數學公式、程式碼行和幾何圖形來支持他的解釋，說明碰撞、摩擦、關節和衣服的功能。結果是電玩遊戲中最先進的物理模擬之一，也是工作室在未來十九年迭代的基礎。
混凝土牽引帶
從廣義上講，原則布娃娃基本上總是保持不變：當人體從「活」到「死」時，它會變得靜止，不再被手動激活，從而掉落到地面。像布娃娃一樣「。為此，我們以預先建立的屬性為基礎剛體。然而，動畫的精確方法可能因遊戲而異。殺手，我們在上面幾行中討論過，例如使用以下原理：韋爾萊整合為了歸功於其身體物理學，一個相當基本的物理積分圖使得可以根據精確的代碼和特徵來設定運動點。如果一定要普及的話，我們大概會說是「如何將牛頓物理定律整合到電腦程式中「。 這逆運動學更一般地，透過以自然的方式「尋找路徑」來指定物體從位置 A 到位置 B 的運動，特別是在肘部或膝蓋等關節中。或者如何防止角色的手臂在抓住物體時看起來過於靜止，或者在不使用任何關節的情況下移動腿。這兩種技術是動畫過程的範例，用於透過模擬自然行為使藝術家建模的物件變得栩栩如生。我們不應該試圖完美地再現物體的真實物理學，這是不可能的。
」對於互動式使用，動畫準確性不是主要關注的問題。要記住的兩個最重要的目標是可信度（只要玩家保持相同的沉浸感，開發人員可以隨心所欲地作弊）和執行速度（只有很短的時間會分配給實體引擎）每個圖像）。世界可信度還包括穩定性：如果物體似乎在不應該滑動或振動的情況下滑動或振動，或者粒子似乎不斷爆炸，則該方法是不好的”.-托馬斯·雅各布森
除此之外，其他動畫方法也會提供非常不同的結果，例如混紡布娃娃和程式動畫。第一個，可以字面翻譯為“混合佈娃娃”，包括將手動動畫過程與物理過程混合在一起。布娃娃例如，確保在屍體即將倒地時對其行為進行一定程度的控制。我們在許多 AAA 遊戲中發現了這種技術的痕跡，使命召喚（軀幹是手動動畫的，而身體的四肢有不可預測的行為），光環2,死了4個人或者神秘海域。它也經常用於使角色看起來在自然行走，每次在遊戲中使用時，引擎都會稍微扭曲行走或跑步動畫。神秘海域，當 47 號特工在平民眾目睽睽之下將武器藏在背後，或者當尼科·貝利奇從行駛中的汽車上摔下來時，屏幕上的結果會調用以下過程：混紡布娃娃，除其他外。差異是肉眼可見的：試著從摩天大樓跌落到俠盜獵車手 罪惡都市，然後在中做同樣的事情俠盜獵車手5。
另一方面，完全程序化動畫是最新流行的動畫方法，用於動態創建看起來永遠不會一樣的動作。通常，問題是透過在電腦程式中輸入其路徑來強制身體、肢體或物體運動，然後讓馬達完全完成剩下的工作。這就是造成混亂戰鬥的原因幫派節拍，這給了小機器人成長之家這些動作如此自然，對貓鼻涕蟲來說雨世界這可愛的一面。經過深思熟慮的程式動畫通常會產生非常有趣的結果，並且受到 YouTube 用戶和用戶的歡迎。飄帶因此，他們可以享受樂趣並抱怨角色不可預測的動畫。
同樣，程式設計師、動畫師和工作室之間的流程也有所不同，並且將其中幾種技術混合在一起以創建特定行為的情況並不罕見。此外，程序物理和布娃娃不僅僅涉及人體或屍體。它們在最近的遊戲中隨處可見：從打碎的花瓶到滾下斜坡的木桶，再到遊戲中水的物理原理。俠盜獵車手5或者盜賊之海。例如，甚至有些服裝也使用程式動畫來在有風的環境中獲得可信度。 3D 和日益有機的開放世界的出現帶來了複雜的動畫流程，為玩家提供了互動世界，其中每個元素都能夠與另一個異物互動。幸運的是，隨著時間的推移，為開發人員提供的工具也變得更加密集和成倍增加：像Unity 或Unreal Engine 這樣的引擎如今提供了相對簡單的解決方案，用於將無生命的對象轉換為布娃娃，Havok 引擎等解決方案提供了一系列預先設計的工具和演算法，為給定的宇宙注入生命力。下面的標誌對你來說肯定不陌生，而且有充分的理由，衝擊波引擎是當今電玩遊戲中最常用的實體引擎。數百場比賽，刺客的信條有半條命2或者聖徒行，使用其服務根據物理定律計算物件的行為。我們也可以引用欣快感作為控制電玩生物力學部分的常用附加組件。
隨著布娃娃，一個全新的世界向玩家和開發者敞開了。一個充滿了必須丟進垃圾桶的罐頭的世界，一個充滿了滑到地上的屍體的世界黑暗靈魂, 保險詐欺大多倫多地區或來自殺戮攝影機在馬克斯·佩恩或者狙擊精英。一個世界遊戲玩法新興（殺手嚴重依賴使用布娃娃，有時超出開發人員的預測）和競爭反恐精英：來源 被飛桶破壞。這種技術已經變得如此普遍，以至於它幾乎已經成為 AAA 遊戲中身體行為的標準，通常用於強調擊中或子彈撞擊的暴力程度，或者計算嚴重跌倒後骨折的次數滑冰。有時有點太多，這就是賦予它這種特殊性格的原因。當爆炸後一具屍體以一種完全荒謬的方式飛走，或者由於發動機處理碰撞事故而導致一條腿無緣無故地開始抽搐時，我們很難不笑。能夠加劇暴力，布娃娃也有能力透過將其變成嘲笑來貶低它並削弱它。一個真的屍體永遠不會像《正當防衛》或《俠盜獵車手》中那樣從蒙太奇中滑落，也永遠不會飛到二十公尺高的天空。在此，視覺渲染布娃娃令人憤慨的可以比喻為“原則”看似合理 不可能迪士尼在動畫中提出：強調身體的運動和角色的動畫，以用肉眼感知施加在他身上的物理力量。請參閱。
服務於沉浸感、現實主義競賽或某些人創造有機宇宙的強制性通道的解決方案，布娃娃很快就成為了互動動畫領域的一個真正的機構，以至於它今天代表了一個元素遊戲玩法就其本身而言。的戰鬥幫派節拍或模擬kung-fu在過度生長， 例如。愚蠢的戰鬥模擬完全準確的戰鬥模擬器如果它的小角色的身體是無生命的，那就不一樣了，快樂輪子如果我們控制它，肯定不會變得如此病毒式傳播精靈二維像一塊木頭一樣堅硬。 《Pain》已經在 PS3 上基於其遊戲玩法幾乎完全依賴實驗和得分取決於物理對象相互作用的行為。我們隨時隨地都能發現它們，而且規模或多或少。有些人已經很好地理解了這一點。
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