Nos bastidores de Infinity Nikki: traçando um caminho glamoroso para um mundo aberto na Unreal

23 de agosto de 2024
Weibo Xie é vice-presidente de tecnologia na Infold Games e supervisiona o desenvolvimento de engines relacionadas à Unreal Engine e tecnologias de arte técnica e inteligência artificial. Ele foi o pioneiro em várias das tecnologias inovadoras implementadas em Infinity Nikki. No passado, Weibo Xie atuou como engenheiro especialista sênior na Tencent, onde contribuiu para projetos como Moonlight Blade e o personagem digital em tempo real "Siren".  
Dentre os muitos gêneros de videogames, os jogos de mundo aberto tiveram um aumento significativo em popularidade nos últimos anos, evoluindo desde sua criação para conquistar um grande número de fãs por todo o mundo. Atualmente, ao discutirmos jogos de mundo aberto, podemos nos perguntar: além da exploração e aventura, quais outras funcionalidades únicas esses jogos podem oferecer para proporcionar uma experiência diferente?

Para a felicidade dos jogadores, a Infold Games deu vida a um jogo de mundo aberto diferenciado. Ao pensar na Infold Games, a série de jogos Nikki logo vem à mente. Desde o lançamento bem-sucedido do jogo original em 2D Nikki UP2U: A Dressing Story, em 2012, a série foi expandida com títulos como NikkiUp2U: World Traveller, em 2013, Love Nikki-Dress UP Queen, em 2016, e sua versão 3D Shining Nikki-Fashion Makeover, em 2019. Com esses lançamentos, a Infold Games desafia constantemente os limites dos jogos ao integrar novas tecnologias e mecânicas de jogo, aprimorando a experiência dos jogadores e a qualidade geral do jogo de forma contínua.
A Infold Games é uma nova marca comercial internacional lançada pela Papergames na busca por uma expansão global. Fundada em agosto de 2022, a Infold Games alcançou sucesso notável em vários países e regiões com Love and Deep Space, o lançamento mais recente da série Love, lançado oficialmente em 18 de janeiro de 2024.
Já em 24 de abril de 2024, a Infold Games lançou o Whim Playtest oficial para o mais recente lançamento da série Nikki, Infinity Nikki. Esse anúncio foi uma surpresa positiva, especialmente pelo fato de o projeto ser o primeiro da empresa desenvolvedora desde que ela trocou outras engines pela Unreal Engine. 

A transição permitiu que a desenvolvedora saísse dos espaços confinados dos jogos anteriores e desenvolvesse uma experiência de mundo aberto usando a Unreal Engine 5. Agora, Nikki e Momo estão prontos para embarcar numa nova aventura fantástica num vasto mundo "Unreal". Só de ler a respeito, já dá para imaginar a luz do sol caindo em cascata sobre campos intermináveis de flores, com Nikki passeando por cidades e castelos pitorescos, trajando seus melhores vestidos de primavera. 

Mas espere! Tradicionalmente, a série Nikki se destaca na captura e apresentação de detalhes complexos em ambientes pequenos, como os de um estúdio. A série é conhecida pela iluminação requintada e pelas texturas detalhadas que deixam os looks da Nikki belíssimos. A transição para um mundo aberto em Infinity Nikki significa adaptar a produção de cena para uma escala maior e integrar diversos detalhes técnicos, o que tornou necessário o uso da Unreal Engine 5. 

No passado, o foco estava em ambientes "pequenos, porém refinados", o que era relativamente mais fácil de alcançar. Desta vez, buscar o que é "grande e abrangente" é razoável, mas buscar o que é "grande e refinado" apresenta desafios significativos. 

Infinity Nikki conseguirá manter o nível de detalhes e os altos padrões de seus antecessores num ambiente de mundo aberto? Será que Nikki, saindo do estúdio para o mundo aberto, conseguirá impressionar os olhos exigentes dos jogadores? E, o mais importante, será que o slogan do jogo, "It's glam time any time" (Glamour a todo momento), garantirá que as fotos casuais da Nikki ainda sejam de tirar o fôlego?
A resposta está nas imagens do jogo mostradas acima. Infinity Nikki tem elementos visuais impressionantes e uma experiência de jogo única e envolvente, capturando a essência do que um jogo de mundo aberto deve ser e respondendo a muitas dessas dúvidas anteriores. No entanto, nossa curiosidade foi aguçada pelas várias perguntas sobre o desenvolvimento do projeto e os aspectos técnicos que tínhamos, o que nos levou a entrar em contato com a equipe de desenvolvimento do Infinity Nikki para ter uma visão exclusiva dos bastidores da criação do jogo.
Por que vocês decidiram fazer de Infinity Nikki um jogo de aventura de mundo aberto?

Weibo Xie, vice-presidente de tecnologia da Infold Games:
Ao longo dos 12 anos de desenvolvimento da série Nikki, sempre tivemos como objetivo desafiar os limites da tecnologia e da escala, melhorando constantemente a qualidade de nossos produtos e se divertindo com o desafio de fazer o que parecia ser impossível. No início, quando começamos a desenvolver jogos com esse foco em vestir, muitas pessoas não os entendiam e pensavam que esses jogos eram um nicho muito fechado para sustentar uma startup. 

Porém, após várias iterações, provamos que há um mercado grande para esse tipo de jogo. Ao melhorar nossas capacidades tecnológicas e a escalabilidade, fomos pioneiros dos jogos de vestir em 3D, elevando-os de um produto de pequena escala para um jogo 3D de nível industrial. Quando propusemos a criação de um jogo de vestir em 3D com qualidade AAA, muitos pensaram que era impossível, mas encontramos uma maneira de criá-lo.

Como vocês levaram o estilo de arte da série Nikki para um jogo de aventura de mundo aberto?

Xie:
Nosso objetivo era apresentar aos jogadores um mundo aconchegante, belo e fantástico, repleto de ideias extravagantes.

O estilo da arte passou por inúmeros testes e validações tanto pela equipe de arte quanto pelos artistas técnicos. O produtor queria encontrar o equilíbrio perfeito entre fantasia e realismo no estilo cartoon. O modelo de iluminação da Unreal Engine é derivado do modelo de renderização baseada em física (PBR) da Disney, portanto, apesar da alta proporção de elementos no estilo cartoon, nossos cálculos de iluminação seguem os padrões PBR. Isso nos permitiu criar modelos com estilos únicos de texturas realistas.

Nossos artistas forneceram várias referências, e os artistas técnicos implementaram efeitos específicos para se aproximar delas. Nós fizemos reuniões semanais de referência para alinhar o estilo da arte e definir um tom unificado para a direção geral dela.

O desenvolvimento do projeto começou na UE4 , mas foi atualizado rapidamente para a UE5. Como esse processo aconteceu?

Xie:
O projeto começou com a UE4.23 e foi atualizado para a UE4.25 à medida que acompanhávamos as principais atualizações de versão. Quando a UE5 foi lançada, hesitamos em fazer a atualização, considerando a mudança como prematura, pois nenhum jogo havia sido criado e lançado usando a UE5 naquela época. No entanto, após avaliá-la, concordamos por unanimidade que a UE5 oferece uma qualidade de iluminação superior. Com várias otimizações na engine, ela pode ser facilmente usada por artistas e tem uma eficiência de iluminação bastante aprimorada. Por isso, decidimos tentar. Por coincidência, duas semanas depois, a Epic anunciou a nova versão do Fortnite usando a UE5, o que foi um grande endosso para a engine e consolidou nossa decisão de atualizar para a 5.0.

A atualização foi desafiadora e exigiu modificações significativas em nossa engine, provocando debates internos sobre os riscos e as recompensas. Por fim, o produtor tomou a decisão final, convencido de que a atualização era essencial, especialmente para conveniência artística e melhorias de desempenho. Como temos vários outros projetos que usam a Unreal Engine, essa atualização também os beneficiaria. Isso se tornou uma decisão técnica estratégica para a empresa. O produtor enfatizou que, apesar de o uso da UE4 ainda ser competitivo em maio de 2023, ela estaria desatualizada quando Infinity Nikki fosse lançado. Portanto, apesar dos inúmeros desafios, a atualização para a UE5 foi essencial para nossa empresa. Todos acreditávamos que poderíamos superar os desafios que estavam por vir.

Embora tenhamos encontramos problemas no processo de atualização, acabamos concluindo a transição.  Essa foi apenas a primeira etapa; a segunda etapa envolveu obter feedback de dois grupos de designers e artistas por meio de duas rodadas de avaliações fechadas. A equipe técnica forneceu uma comparação rigorosa entre a UE5 e a UE4 no mesmo ambiente. Depois de avaliar a memória, a CPU, a GPU, o tamanho do pacote e o fluxo de trabalho, todos concordamos que a UE5 era superior em todos os aspectos. 

As etapas iniciais foram realizadas numa ramificação separada, evitando qualquer impacto no projeto principal. A etapa final foi a fusão com a ramificação principal. Nesse processo, o envio de dados não era permitido, mas os desenvolvedores ainda podiam trabalhar. Foi uma transição bastante tranquila. Eu gostaria de aproveitar a oportunidade para agradecer ao produtor por confiar em nós!
Os looks sempre foram a essência da série Nikki. Como esse aspecto é tratado em Infinity Nikki em comparação com os jogos anteriores?

Xie:
O grande diferencial de Infinity Nikki é que tiramos a Nikki dos estúdios e a levamos para um mundo vasto e imaginativo, numa aventura para coletar maravilhas encantadoras. Nesse novo mundo, todos os detalhes de Milagros ganham vida, proporcionando aos jogadores uma nova perspectiva sobre os jogos de vestir.

Em Infinity Nikki, queremos proporcionar uma experiência sem precedentes, em que a jogabilidade do mundo aberto e a dos looks não apenas se integram, mas também dão vida à história de Nikki como nunca visto antes. Os jogadores se aprofundarão em narrativas e elementos culturais por trás dos diferentes looks enquanto exploram e se divertem com o jogo.

1. Integração com a exploração do mundo:

As principais habilidades de Nikki no mundo aberto, como flutuar, purificar, limpar e capturar insetos, estão vinculadas aos looks. Os jogadores coletarão materiais, criarão Looks Funcionais, resolverão quebra-cabeças, obterão materiais de alto nível e criarão novos Looks Funcionais. Dessa forma, a jornada de exploração do mundo aberto é perfeitamente integrada aos elementos dos looks num ciclo contínuo.

2. Experiência imersiva de vestir:

Para melhorar a imersão no jogo de vestir num mundo aberto, nos concentramos no design das roupas, nos efeitos sonoros e nas representações visuais. Por exemplo, o look flutuante Bubbly Voyage incorpora elementos de bolhas que simulam a leveza das águas-vivas. 

Em termos de design de som, quando Nikki se move ou usa suas habilidades, diferentes looks, sapatos, acessórios e mochilas interagem com o ambiente, produzindo sons diferentes dependendo do terreno. Por exemplo, sapatos de salto alto e sapatilhas produzem sons de passos diferentes na grama, no cimento ou em ladrilhos. Também adicionamos mais detalhes nas ações da Nikki. Quando corre pelo mundo aberto usando um vestido, ela levanta a bainha da saia. Além disso, os looks também exibem efeitos diferentes de acordo com as mudanças de iluminação durante o dia e a noite.
Você pode explicar o processo técnico de criação dos tecidos e as funcionalidades da engine que foram usadas? Quais desafios vocês encontraram para obter os efeitos estáticos e dinâmicos em diferentes designs e texturas de tecido?

Xie:
Na UE5, o fluxo de trabalho de criação de tecido é integrado diretamente na engine, o que nos permite criar tecidos, pintar pesos e ajustar propriedades em tempo real, melhorando significativamente a eficiência da produção. Essa é uma grande melhoria em relação à UE4, em que o processo envolvia a complexa exportação e importação de dados do software de criação de conteúdo digital.

Em Infinity Nikki, como Nikki adentra um vasto mundo, precisamos de padrões mais altos para efeitos estéticos e materiais, o que representa desafios significativos para as equipes de arte e tecnologia.

Nosso principal desafio é desenvolver um material-base versátil que possa receber vários efeitos de tecido e, ao mesmo tempo, seja fácil de usar pelos artistas. Esse material precisa mesclar várias texturas de tecido com eficiência, reduzir as variantes de material e ter um bom desempenho em diferentes plataformas. Para conseguir isso, a equipe técnica precisa continuar otimizando os efeitos visuais e o desempenho.

Outro desafio são os elementos semitransparentes dos trajes. Os looks da Nikki apresentam muitos elementos semitransparentes, como o look Fairytale Swan que vemos no teste, composto de vários tecidos e sedas transparentes. Para lidar com os problemas de classificação de transparência, a equipe de tecnologia usou a transparência independente de ordem (OIT), que resolveu esses desafios perfeitamente.
Criar movimentos de tecido dinâmicos e realistas para diversos estilos de roupa foi outro grande desafio. Categorizamos as texturas de tecido e aplicamos uma combinação de físicas de esqueleto e simulações do ChaosCloth. Por exemplo, os trajes com crinolinas são menos flexíveis que os tecidos comuns, mas ainda precisam de dinâmicas físicas realistas. Essa solução equilibrou os efeitos e o desempenho e garantiu consistência entre plataformas.
Você pode compartilhar suas experiências ou técnicas relacionadas com a construção e implementação de terrenos abertos?

Xie:
Ao construir e implementar terrenos abertos, usamos várias estratégias de otimização para melhorar a malha de campo de altura virtual (VHM) e a texturização virtual (VT). Assim como a tesselação, a VHM permite usar terrenos muito detalhados, mas pode gerar um número excessivo de triângulos. Nós usamos técnicas mais granulares de agrupamento para delimitar a renderização de uma porção significativa dos triângulos de terreno, otimizando o desempenho. 

Já para VT, utilizamos o formato ASTC em dispositivos móveis, que oferece uma qualidade superior a ETC2. Porém, isso exigia que a GPU comprimisse o RVT em ASTC durante o tempo de execução, uma tarefa desafiadora que conseguimos realizar com sucesso. A qualidade final do VT ASTC se assemelha muito à qualidade não comprimida, e pudemos desenhar decalques e estradas no VT sem problemas.
Você pode explicar a implementação de iluminação em personagens e cenas no jogo? Quais desafios vocês encontraram?

Xie:
Nós trabalhamos para criar um mundo bonito, tanto em termos de personagens quanto de cenas, o que exige altos padrões de implementação de iluminação.

Para a iluminação de personagens, desenvolvemos sombras de alta qualidade específicas com o intuito de obter um autossombreamento detalhado. Ajustes exclusivos na Iluminação global (IG) foram feitos para aprimorar a iluminação de áreas escuras nos personagens, e holofotes foram integrados para ajustar sombras em partes transparentes dos personagens, gerenciando, com eficiência, diferenças e problemas de vazamento de luz entre seções transparentes e opacas.
Em termos de iluminação de cenas, nossas equipes técnica e artística desenvolveram, em conjunto, um efeito de mapeamento de tons para estabelecer o estilo estético único do amplo mundo de Nikki. Os ajustes de parâmetros e as modificações na oclusão e no rastreamento de IG foram feitos para manter a integridade da imagem e, ao mesmo tempo, garantir características distintas de IG, proporcionando um visual único ao jogo.

Além disso, fomos muito cautelosos em termos de pós-processamento e gradação de cores, confiando na iluminação natural e em efeitos de neblina para criar a atmosfera de cena e dar espaço para filtros de fotos e efeitos estilizados subsequentes.
Vários vestidos de Nikki têm acessórios muito refletivos. Quais técnicas vocês usaram para obter texturas e detalhes melhores?

Xie:
Com o objetivo de realçar a beleza desses acessórios, desenvolvemos um material específico de joalheria para exibir efeitos de alto reflexo. Esse material, embora opaco, usa o Cube Map e outros algoritmos para obter a refração, o reflexo, a dispersão subsuperficial (3S) e os vários destaques exclusivos dos materiais de joalheria. Essa abordagem aprimora o brilho, a delicadeza e a profundidade visual dos acessórios, fazendo com que eles pareçam mais realistas e deslumbrantes.
Como vocês garantiram que os diferentes trajes e materiais mantivessem a consistência em ambientes dinâmicos de iluminação em tempo real e condições climáticas variáveis na UE5?

Xie:
Para cenas com mudanças de iluminação dinâmicas, adotamos entradas PBR padronizadas para materiais, reduzindo as complicações durante a renderização. Apesar disso, fizemos vários ajustes em razão das escolhas artísticas, especialmente com a semitransparência no Lumen, que não é renderizada da mesma forma que os materiais opacos. Usando caixas de ambiente modificadas para ajustar vários parâmetros de dimensionamento, conseguimos refinar a aparência artística e resolver problemas de renderização de semitransparência, obtendo uma alta credibilidade visual e um estilo consistente.
Os diversos efeitos mágicos do jogo foram desenvolvidos usando o Niagara?

Xie:
Sim, os recursos de programação de partícula por partícula do Niagara e a comunicação entre partículas deixam os efeitos mais flexíveis e dinâmicos em comparação com o editor de efeitos anterior. Aproveitando a programabilidade do Niagara, criamos vários módulos para otimizar o desempenho e aprimorar os efeitos visuais. Além disso, reconstruímos o sistema de colisão de partículas do zero.

Utilizando o Niagara, conseguimos obter interações entre personagens e partículas, como as folhas afetadas pelo fluxo de ar dos passos de Nikki. Também animamos as caudas nos animais do jogo de um jeito dinâmico e flexível, de acordo com designs artísticos, o que teria sido impossível com partículas tradicionais.
Você pode explicar os usos técnicos das simulações de física no jogo, como efeitos de flutuação, gravidade e equilíbrio para as aves de papel nas cenas?

Xie:
Incluímos muitos objetos interativos, como bandeiras ao vento, garrafas na beira da estrada e caixas quebráveis ao longo da exploração do mundo aberto. As interações simples são implementadas usando o Deslocamento de posição no mundo (World Position Offset, WPO), e as interações que exigem mais precisão são calculadas usando o sistema do Chaos. Conseguimos ficar dentro do orçamento fornecido otimizando os ativos e ajustando os algoritmos. Isso permitiu interações em tempo real com objetos, proporcionando uma experiência de jogo muito realista.
A equipe desenvolveu funcionalidades adicionais para atender a requisitos específicos do jogo?

Xie:
Sim, desenvolvemos várias funcionalidades novas para criar efeitos especiais no jogo:


 

1. Tecnologia de pelos:

Os pelos das roupas da Nikki e de todos os animais são criados usando um sistema exclusivo baseado em ShellFur, desenvolvido por nossa equipe de engines. Ele é compatível com PC, console e plataformas móveis, permitindo que artistas editem as direções dos pelos usando splines. Durante o tempo de execução, cada camada de pelo é renderizada dinamicamente como instância. O benefício de renderizar como instância é que podemos ajustar a quantidade de camadas de pelos em tempo real de acordo com o tamanho do objeto na tela e, assim, otimizar o desempenho.
2. Tecnologia orientada por GPU:

Para lidar com a renderização complexa da vegetação e do mundo aberto, desenvolvemos uma solução de renderização orientada por GPU e adequada para PCs, consoles e plataformas móveis. Esse sistema utiliza os recursos de processamento paralelo da GPU para lidar com a delimitação de instâncias e os cálculos de nível de detalhes (LOD). Nosso método original combina ComputeShader e delimitação de rasterização para fazer a oclusão de cada instância com precisão, seguido pelo uso de DrawIndirect e MultiDrawIndirect para renderização em lote. Além disso, os resultados do feedback da GPU são enviados de volta à CPU para delimitar draw calls e transmitir LODs de malha, permitindo a renderização de milhões de instâncias de vegetação na tela do Infinity Nikki.
3. Tecnologia de cadeia esquelética:

A manipulação de colisão é um desafio considerável na simulação de tecido, especialmente com movimentos amplos e requisitos de alto desempenho. Nosso algoritmo exclusivo de cadeia esquelética e nossos algoritmos de tecido aprimorados substituem os demorados e instáveis métodos tradicionais de colisão por um algoritmo de restrição estável e controlável. 

Por exemplo, durante o pré-processamento, adicionamos restrições de direção flexíveis e suaves para evitar clipping entre o tecido e o corpo em movimentos amplos. Durante a gestão do tecido, nosso algoritmo de restrição de colisão rígida impede o clipping, mesmo em velocidades relativamente altas. Também implementamos colisões de tecido multicamada. Esses algoritmos possibilitam efeitos de colisão de tecido de alta qualidade em movimentos rápidos mantendo os custos computacionais baixos.
4. Tecnologia de clipping em tempo real (combinações de trajes):

Combinar trajes diferentes geralmente causa clipping nos modelos. Nós desenvolvemos um algoritmo geométrico exclusivo para lidar com problemas de clipping em tempo real. Esse algoritmo detecta as relações de interpenetração entre todas as partes do corpo do personagem e deforma ou oculta as áreas afetadas de acordo com regras definidas. 

Também oferecemos suporte a regras de gerenciamento personalizadas, como alterações e acompanhamento de corpos rígidos, suavização de malha e processamento de vinculação de área. Devido à intensidade computacional da detecção de interseção, que aumenta com a complexidade do modelo, usamos um sistema de pré-cálculo para armazenar dados de cálculos longos, reduzindo a carga computacional do tempo de execução. Isso garante um desempenho estável durante trocas de trajes, solucionando problemas como clipping em penteados e chapéus, a visibilidade de casacos e camisas e ajustes de cintura para calças e camisas.
Além dos avanços tecnológicos, procuramos aprimorar continuamente o realismo e a imersão do mundo aberto, garantindo que os jogadores aproveitem as experiências valiosas proporcionadas por essas atualizações técnicas.
O design e a experiência do usuário da câmera do Momo são muito interessantes. Como vocês usaram a UE5 para criá-la?

Xie:
Durante a aventura no mundo aberto, os jogadores podem usar a câmera do Momo a qualquer momento para capturar memórias da jornada. Nosso objetivo é oferecer um sistema de fotos confortável, conveniente e eficiente aos jogadores.

Para os controles da câmera, utilizamos vários recursos da câmera da Unreal Engine a fim de simular um comportamento real. Ajustes como abertura e distância do foco permitem que os jogadores controlem os efeitos de profundidade de campo. Ajustes de distância focal possibilitam que jogadores alterem o tamanho e a distorção da imagem. A rotação da lente faz com que os jogadores possam tirar fotos não convencionais.
Em termos de efeitos fotográficos, aproveitamos os efeitos de pós-processamento nativos da Unreal Engine, como a vinheta, para aprimorar a atmosfera das fotos. Vários filtros também foram adicionados durante a etapa de pós-processamento para agregar cor e estilo às fotos.

Além disso, quando o Momo tira fotos da Nikki, os jogadores podem escolher entre uma variedade de poses para a Nikki e fazer com que ela olhe diretamente para a câmera usando opções detalhadas. Usamos uma combinação de funcionalidades de animação da Unreal Engine, como compensação de mira, Control Rig e espaço de mesclagem, e personalizamos alguns nós para aprimorar a fluidez e a expressividade das poses da Nikki.
Agradecemos pela entrevista. Estamos muito animados com o jogo. Você pode recomendar os canais oficiais para ficarmos por dentro das últimas notícias?

Xie:
Também ficamos gratos pela oportunidade de sermos entrevistados!

Visite nosso site oficial e nosso canal no YouTube para saber mais sobre Infinity Nikki.

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