腾讯在春节上线的这款3D 游戏，是如何设计出来的？

每到过年，在外的游子都会不远万里回家与亲人团聚，这是一种中国独有的特色，也是一种别样的年味。我们期望在春节上线一款游戏，让玩家感知到这种年味，《穿越福城》应运而生。游戏的玩法是以搭板子的方式，让玩家穿越36个中国主要地标建筑，寓意穿越中国，走亲访友，年味十足。

△ 点击查看线上游戏录屏

历时1个月的加班加点，《穿越福城》终于和大家见面了。作为3D游戏界的萌新，设计过程中我们遇到了非常多的困难，我们希望通过复盘与思考，能把项目中的问题与经验总结出来，有所沉淀，同时也希望能抛砖引玉，对大家能有一些帮助和启发。

风格探索

由于游戏将上线于春节档，如何让大家在享受游戏的同时感受到「年味」，成为我们首要的设计目标。与此同时，游戏还肩负起推广手Q小游戏的使命，如何在手Q平台大的框架下，做到轻量化，也是我们另一个必须要考虑的问题。基于以上两点思考，我们在项目前期做了大量的探索。

通过收集「年味」相关资料分析对比，我们决定以「剪纸」这种艺术载体作为游戏的主风格，这里主要有以下几点思考：

• 中国人有非常多的年俗文化与纸相关，比如剪纸，贴春联，贴窗花，年画，挂灯笼等等，纸的运用能增添年味。
• 剪纸具有广泛的群众基础，是人民大众喜闻乐见的艺术形式，能够产生情感共鸣。
• 时间上，短短2周时间，要完成36个主要地标城市的全3D建模，还包括背景，装饰元素等等，剪纸风格表达更加高效。
• 性能上，纸片模型更轻量化，让用户在手Q平台上也能获得端游般的极致体验。

基于以上一些因素，我们做了大量风格尝试。

同时，我们也尝试了多种配色方案，以期找到最合适的游戏氛围，提升游戏的视觉体验。

通过这些设计尝试，最终我们确定的设计方案是：

与此同时，我们还尝试把设计流程标准化，提高设计效率。

设计执行

确定了设计风格和流程后，接下来需要考虑的问题是：如何在短短2周时间内，保证执行的效率和一致性。为此，我们主要做了2件事：

内容形式标准化。定义了一套可快速执行的组合规范。这套规范包括了2个方面：构图原则和组成元素。为了能突出主建筑，我们决定采用三角形构图并将构图元素进行拆分。

协作方式独立化。每位设计师独立负责某个类别的元素设计，保证效率和统一。

△ 城市设计

△ 背景设计

△ 装饰元素

设计还原

经过前面两个步骤，设计上的难点已经基本得到解决，此时我们担心的问题是开发能还原到什么程度。由于时间紧任务重，我们计划兵分两路，设计和开发同时并行，降低风险。在输出了第一个模型之后，我们就赶紧找开发进行效果联调。由于是第一次做这种WebGL游戏，在对接过程中我们遇到了非常多的麻烦。

  1. 3D场景搭建

还原的第一步就是要搭建出游戏的大环境，这包括：摄像机，灯光，背景，模型位置，变动的视角等等。可能是运气不大好，我们几乎每一处都遇到了困难。

坐标系

与开发联调发现，C4D中的坐标系是左手坐标系，而游戏引擎中的坐标系却是右手坐标系，两个完全不同的坐标体系，在有旋转的情况下，存在一个矩阵变换的过程，无法通过简单的运算得到想要的参数。（ps：有关左右手坐标系资料，感兴趣的可以去https://www.cnblogs.com/mythou/p/3327046.html查看，这里就不展开了。）

坐标系的不同会引发什么样的问题呢？最直接的问题就是无法复用软件中设置好的参数，那如何对场景进行精确还原，这在当时是一个非常头疼的问题。而在代码中的参数设置并不是单一变量，而是多个参数的组合效果，所以其实能调成什么样，最开始只能靠碰运气。为了更快更好的调出想要的效果，我们让开发抽象出一个demo实例，由设计师进行调整。

摄像机和城市位置

△ 点击查看游戏场景调整

在调参的过程中，发现不管怎么调整摄像机，始终都无法让角色在行进过程中，保持以相同的大小和角度看墩子和木板。一开始，我们想当然的把3D游戏理解为是有透视的，但其实我们做的是一个等角视图游戏，它并没有透视。在修改了视图后，总算看到了希望。

一波未平，一波又起，我们发现城市模型在场景中的位置和缩放比例非常难确定。这里有2个问题需要解决，一个是模型在场景里出生的位置，另一个是模型与墩子之间的相对位置。

一开始的策略是先调整好城市模型的位置，然后保持这个位置固定不变，但没考虑到与墩子之间的相对位置，结果发现在游戏过程中，镜头随着墩子放大缩小，场景被拉伸变形非常大，很不协调。

之后，我们将场景与墩子的出生位置和行进中的相对位置进行固定，经过反复调试，最终才有了现在大家看到的效果。

灯光

调整好了模型位置和摄像机参数，当注意到游戏画面时，我们的内心是崩溃的。

由于游戏引擎和3D软件的渲染算法不一样，不能直接将软件中的颜色，灯光信息直接复用，所以在这里我们也只能在代码中进行调试。

△ 点击查看游戏灯光调整

投影

对于投影，起初并没有引起我们多少注意，我们认为和3D软件中的投影一样，只需要把场景中的颜色和灯光打好，投影自然就没问题了，却不曾想投影居然会是一个大麻烦。

我们发现，场景光直接打出来的投影效果很差，对性能的影响也极大。针对这2个问题，我们在设计上也尝试了一些优化方案。

方案1：烘焙贴图。指的是让场景中的模型不直接通过环境光产生投影，而是把投影提前渲染好，再以 UV 的形式精确的贴回场景。这个方案有2个难点：

• C4D 对于 UV 的编辑很不友好，耗时费力；
• 对接流程不熟悉，与开发配合不够流畅。

我们边做边测试，花了一天时间，跟开发不断联调尝试，才勉强完成了墩子的模型烘焙，UV编辑和贴图。简单的模型困难尚且如此，对于城市这么复杂的模型来说，烘焙的方案耗费的时间不敢想象。我们担心是不是没有找到高效的设计方法，也专程请教了火影手游项目组的同事，确认了这块的工作量。虽然烘焙的方式能够将投影还原到最佳，但是考虑到整体项目进度，我们不得不放弃这套方案。

方案2：PS画出投影。既然烘焙太费时间，那我们退而求其次，降低投影精度，通过 PS 画出大致投影，再贴UV。经过尝试，发现时间的问题依然存在，这个方案只是省了一个烘焙的过程，编辑UV 和贴UV 的步骤依然非常麻烦，考虑再三只能作罢。

方案3：程序打光。考虑最节省时间的办法，可能还是要通过在场景里直接打光。虽然效果会差一些，但也不失为一个折中的方案。但在实际测试中发现，当投影在右侧时，由于环境光方向固定，投影会因为模型的特殊角度而几乎连成一条直线。

几经波折，最终我们定下来的方案是只给主元素加投影，原因是一方面可以突出游戏主流程，另一方面也是综合性能的考虑。

  2. 模型资源

经过前面的努力，总算调整好了模型和场景，但接下来又有一个新的问题摆在我们面前，模型如此之多，应该建立怎样的输出标准，才能保证后续的资源能够高效输出。

经常不断调试，我们发现在3D场景中，要保证一个物体正确显示，需要明确几个点：

整个场景的轴中心点需要在（0，0，0），代码会根据这个坐标原点为基准进行定位，缩放和旋转。

需要统一场景的中心点。这个与第一条不同的地方在于，轴心点是很容易修改统一的，但是物体的中心点却不一样，因为每个场景有大有小，元素也是有多有少。

后面我们想了一个办法，以调试好的模型「上海」为模板，把所有场景中的主建筑以东方明珠为基准，整体移动场景并与东方明珠重合，在游戏场景中看到模型的角度和大小就会是一致的。

轴向决定场景的朝向，这不仅包括模型整体轴向要正确，模型中每一个独立的 Mesh 也需要轴向正确，错误的轴向放在场景中会被代码自动将其归正，导致方向错误。

△ 错误的轴向

模型的面法线和顶点法线必须朝向显示面。

如果法线方向不对，会影响光的反射角度，导致物体在场景中变黑。

△ 正确的法线方向

  3. 性能

由于是在手Q平台上线，基于WebGL引擎，在性能上有非常高的要求。为了让游戏在各个档次的手机都能有很好的游戏体验，我们设计侧主要做了以下几件事。

模型减面

最初的模型面数是非常可怕的，对性能的影响非常大。

在减面前，模型的面数多达10000+，327kb。

在做减面后，模型面数减少到791，69kb。

对于减面，我们也摸索出了自己的一套方法：在C4D中，导入Ai路径文件后，先优化点模式为细分，再把等参细分和细分数调到最低，然后再将所有面进行三角化，最后在不改变模型的基础型前提下，删除多余的面。

极限减面

在做了第一步的减面后，性能已经有了非常大的改善，整体的文件大小相对之前已经减少了80%，在不开投影的前提下，已经可以比较流畅的在各类手机上运行。但在某些低端机型上，仍然会有不少卡顿，所以我们又进行了一轮极限减面，尽最大可能去改善游戏体验。因为在等角视图游戏场景中能看到的面是固定的，所以极限减面要做的是删减那些不可见的面，以得到更少面的模型。

合并相同材质Mesh

为了减少程序渲染提交次数，进一步提升性能，我们对于模型中相同 Material 的 Mesh 也进行了合并处理（如果Material不同，合并没有意义）。

减少纹理贴图

设计之初，为了强化纸的质感，在模型的材质中加入了一些纸质贴图，为了进一步提升性能，我们选择去掉这个贴图，而是在 UI层上设计了一个噪点遮罩，以实现纸质纹理效果，最大程度保证性能和体验之间的平衡。

关闭投影

在做了前面那些优化工作后，性能已经有了非常大的改观。但经过测试反馈，在某些机型上开投影，还是有些许卡顿。不得已，我们只能将场景投影选择关闭。

其他

另外，我们还总结了一些性能优化规律，包括：

• 将模型的面数控制在1000以内。
• 减少Material 数量，尽可能将多张贴图拼成一张贴图，多个模型共享一个Material。
• 尽可能压缩贴图，将贴图设置为16位，大小尺寸2的N次方，最大不超过1024。
• Fog（雾）对性能造成的影响较大。

角色设计

为了提升游戏体验，并融入QQ品牌基因，我们对角色的设计也进行多次的尝试，并最终选择将pupu鹅作为游戏的主角色。在角色设计上，我们也遇到了不少的问题。

  1. 软件的选择

本次动效制作过程最大的问题就是关于引擎和3D的结合。在前期有提到开发环境的左手坐标与右手坐标的问题，于是在c4d，3dsmax和maya 中进行挑选。刚好 maya 的坐标系统与 three.js 的坐标一致，于是动画和特效主要以 maya 制作为主。

  2. 模型和贴图烘焙

由于pupu鹅会自始自终出现在游戏中，所以对pupu鹅模型面数的控制变得至关重要。而且要对pupu鹅进行灵活的控制，必须要进行骨骼的绑定，并且骨骼的数量一定要少。

如果用球形基本模型去简化，会出现各种问题，比如两端的三角面，绑上骨骼可能会出现意想不到的问题。

于是考虑从正方形开始细化到球体，而且面数也好控制。

并且过程中做好了高中低三种模型的准备，来满足性能的调试。

贴图烘焙时，由于想保留场景中天光，hdri，反射折射的光照效果，于是用到了高级渲染器，maya，c4d，3dsmax中的烘焙在 uv 的接缝都出现一两个像素的黑边。

原来是贴图在烘焙之后会有三个像素的过渡边造成的，经过研究发现需要用到 nuke 的预除来把边缘扩充还原出来。

  3. 骨骼绑定和动画

骨骼绑定时预先考虑了一下pupu鹅在游戏中会出现的动作，然后再进行分析如何合理的安排骨骼数量和各自的功能。

最终决定以3根骨骼来控制，1用来控制全身的主要位移和自身旋转，2用来控制身体的弹性，3用来控制上半身上下左右的扭动和移动。

  4. 特效

本着达到最佳效果的目的，先做出demo来看效果然后再决定实现方法。

特效这一块由于引擎粒子系统的不友善算是麻烦比较大的。以前熟悉的uv动画，点材质，粒子，序列图都不太好使。

一个烟尘的特效，最后是每一个球体都单独用动画手动K帧来实现，于是出现了一个这样美丽的动画曲线树。

广告设计

考虑到游戏的营收，我们在游戏中也加入了广告设计。那如何让玩家在快速进行游戏的同时，让广告可以得到聚焦，并产生有效的阅读，是我们广告设计的目标。

最开始的想法是使用纯色底+logo的形式去规范广告素材的输出，因为在快速游戏时，单纯的表现可以更有利于吸引玩家的注意。其实有心的同学会发现高速广告牌，公交车广告这类需要快速引起人们注意，让用户快速阅读的广告形式，大多都是用这一处理手法。

在制定第一稿规范的时候过于追求广告素材的特异性，添加了很多装饰细节，线上实现的时候发现因为细节太多，广告主想展示的内容反而没有得到强化和突出，广告的阅读效率非常低。

为了加强广告的聚焦性与快速阅读的效率，并满足各类广告主的诉求，我们把原来柱子只单面展示logo，改成双面展示，这样的好处是客户既能曝光自己的品牌Logo，同时也能带出客户主推的产品或代言人，帮助客户曝光自己的品牌。在输出规范的时候根据Logo，代言人，产品这三个维度做了详细的规范。

音效设计

即便是小游戏，我们也希望用户在游戏的过程中有更好更沉浸的体验。所以我们不光在视觉表现、动效设计和交互震动反馈上发力，我们还希望在游戏音效和BGM上下文章，力求达到用户在我们的游戏中有一个完整的体验。

我们根据游戏的玩法，绘制了游戏中的用户体验流程图，将各个在游戏中可能出现的情况进行罗列，标注触发点。然后在触发点中加入能增强该触发点游戏体验和沉浸感的音效。另一方面，我们根据整个游戏的视觉表现和春节的特殊氛围，来拟定整套游戏音效和BGM的风格。

在整套音效中用到的乐器、音色和节奏都经过反复尝试和选择，每一次新的音效产出后都直接放入游戏去边玩边听，以求达到最符合用户场景的体验。

彩蛋设计

为了进一步提升游戏体验，丰富年味，我们在游戏中也加入了一些中国元素的彩蛋设计，比如特殊墩子的设计，当玩家在游戏中遇到特殊墩子时，会听到特殊的音效并获得额外加分。

又比如在遇到特殊广告时能产生无敌飞跃的效果。

更多的彩蛋，也期待各位到游戏中自己去发现。

用户反馈

游戏一经上线，就在网络上被刷屏，不少用户提到的关键词有：「年味」、「太可爱了」、「好玩」、「魔性」、「有过年的feel」，而这些感觉正是我们想要给用户所传达的情感。来自用户的好评才是对项目最大的肯定。

以下是用户评价截图：

总结和感悟

初次探索3D游戏，虽然遇到了不少困难，但也算是收获满满。对我来说有几点体会：

  1. 专业的流程非常重要

在开发跟进过程中，作为初次接触3D游戏的萌新，流程的不熟悉，导致了很多不必要的返工，无形中浪费了不少宝贵的时间。我记得，有一次输出18个模型，连续返工了三次。不过，也正是走过了这些弯路，才让我们对于3D游戏的设计流程有了一个深刻的认识，也因此总结出了一套游戏设计流程。

  2. 现实就是一个不断取舍的过程

一开始，我们在模型中做了很多的细节，做了很多的装饰，以期在场景中给用户最佳的体验。但是随着项目的深入，很多效果只能不断的做出取舍。为了保证游戏体验，我们放弃了投影，优化了模型的面数，减少了装饰，优化了模型的布局，努力平衡性能和体验。

  3. 用心做事，总有办法

刚接到这个项目时，由于没有经验，我们心里特别没底。

担心没经验影响进度，我们就向高手取经，边学边做，也摸索出了自己的一套方法。

担心36个城市模型做不完，就加班加点抢时间，并转变思维，也顺利完成了模型设计。

担心还原效果，就自己主动抓起代码，自己调试，也先后解决了背景颜色问题，镜头问题，模型问题，摄像机问题等等。

我们发现，办法总比困难多。

显然《穿越福城》还有很多需要提升的地方，在诸多条件限制下，很遗憾有太多的效果不得不做取舍。这次的游戏设计已经告一段落，但未来的路才刚刚开始，如果未来游戏常规化运营，我们还有很多事可以去做。

最后，附上《穿越福城》游戏二维码，欢迎大家扫码体验。希望这款游戏能够给大家带来欢乐！