大家好！我是Johannes Varmedal，Shapefarm的副美术总监，在我们的东京办公室担任《Orbitals》的首席环境和技术美术师。
Orbitals是一款双人合作太空冒险游戏，将于2026年9月3日在Nintendo Switch™ 2上发布。过去三年中，我们投入大量精力使用虚幻引擎5打造出它的复古动漫风格。
《Orbitals》的独特世界由Marcos Ramos（创意总监）构想，并由我们才华横溢的美术团队负责人Casper Wermuth（美术总监）创建。作为送给80和90年代动漫的情书，《Orbitals》的美术方向旨在呈现出影响我们这些美术师的动漫时代氛围——在一定程度上，正是它将我们聚集在一起并建立了这家工作室。
Orbitals是一款双人合作太空冒险游戏，将于2026年9月3日在Nintendo Switch™ 2上发布。过去三年中，我们投入大量精力使用虚幻引擎5打造出它的复古动漫风格。
《Orbitals》的独特世界由Marcos Ramos（创意总监）构想，并由我们才华横溢的美术团队负责人Casper Wermuth（美术总监）创建。作为送给80和90年代动漫的情书，《Orbitals》的美术方向旨在呈现出影响我们这些美术师的动漫时代氛围——在一定程度上，正是它将我们聚集在一起并建立了这家工作室。
虚幻引擎的源代码访问和灵活性使我们能够自定义默认渲染管线，并实现我们的复古动画美术风格；这也是该项目最大的技术挑战之一。在预制作中，Thomas Söderlund（技术美术）和Tony Holmsten（概念美术）对如何实现此目标进行了基础研发。
我们对那个时代动画的研究主要关注其模拟管线的限制和瑕疵。
在开发中，这需要创建自定义着色模型、添加我们自己的渲染缓冲、修改现有的缓冲，并高度依赖后期处理来实现我们的目标。
我们对那个时代动画的研究主要关注其模拟管线的限制和瑕疵。
- 当时的背景通常是每场景用海报色在白纸上绘制，运动主要限于绘画固定视角的平移。
- 每帧移动的组件（角色/交互对象/VFX）通常以每秒24帧的速度进行两帧一画，手绘在赛璐珞片（即cels）上，通常在预先绘制的线条后面，导致帧间阴影出现晃动的不精确性。
- 在合成过程中，赛璐珞片被前置分层在背景前面，导致合成堆栈中玻璃板之间出现细微的分离或阴影效果。
- 发光效果通常是通过在背景/赛璐珞片上打孔并进行背光来实现的，让光线穿透，超过未上色纸张的亮度。
- 最终，每一帧都是胶片上的一张照片，带有介质的自然瑕疵；颗粒、光晕、色差、焦外成像、泛光等。
在开发中，这需要创建自定义着色模型、添加我们自己的渲染缓冲、修改现有的缓冲，并高度依赖后期处理来实现我们的目标。
我们的赛璐珞着色器
我们根据前面提到的各种限制，对创建的着色模型进行了相应拆分。传统动漫合成中的“前景”图层，成了我们的赛璐珞着色模型。这是一种游戏中经常使用的技术，会将阴影划分为数量有限的几个色阶，最常见的是三个色阶。在我们的方案中，这三个色阶根据每个资产预先定义的颜色进行设置，同时利用额外的渲染缓冲区，让我们能够完全掌控阴影的艺术表现。
Taliesan Arnold（首席动画师）花费了大量时间和精力，不断调整角色以分段帧率运动时的视觉效果和整体观感。VFX以及所有未使用骨骼网格动画的动态赛璐珞元素，也采用了类似的着色器处理方式，将它们的运动限制在12 FPS（根据特效的不同，偶尔会低至6 FPS），而游戏摄像机的最低渲染帧率则保持在30 FPS。
我们通过表面索引字段定义内部线条，并将其读取到一个定制缓冲区中。随后，在常见的基于UV偏移卷积的线条生成流程中，将其与深度缓冲区一起采样，从而分别获得内部和外部线条的遮罩。得到的线条遮罩还会进一步进行模糊处理，以实现不同程度的透明度侵蚀效果，让线条粗细产生变化，并通过减去噪点来制造断线效果。
为了模拟传统动漫画师在绘制赛璐珞动画稿时，阴影曲面和线条精度在不同帧之间存在的细微偏差，我们对赛璐珞阴影和线条效果都加入了噪点扭曲。
为了模拟传统动漫画师在绘制赛璐珞动画稿时，阴影曲面和线条精度在不同帧之间存在的细微偏差，我们对赛璐珞阴影和线条效果都加入了噪点扭曲。
在游戏中，只有当赛璐珞角色或摄像机发生移动时，这些轻微的晃动和断线效果才会更新。我们将这个过程理解为传统动漫逐帧制作中的一次“重新描线”。
尽管这些效果细微，但我们专注于参考素材中的模拟手绘质感，并发现这种“瑕疵感”对我们的游戏视觉和观感至关重要。
我们还在赛璐珞阴影色阶中加入了一层高光，以模拟当时动画赛璐珞稿中常见的一种上色技法。
尽管这些效果细微，但我们专注于参考素材中的模拟手绘质感，并发现这种“瑕疵感”对我们的游戏视觉和观感至关重要。
我们还在赛璐珞阴影色阶中加入了一层高光，以模拟当时动画赛璐珞稿中常见的一种上色技法。
赛璐珞渲染的最后一步，是加入一种细微的阴影瑕疵。这种效果通常可以在传统的正面打光赛璐珞图层合成中看到。
赛璐珞着色的角色从来不会向环境投射计算所得的阴影，因为这样会破坏渲染中“前景”赛璐珞图层与“背景”环境之间的区别。
为了控制这一点，我们在为赛璐珞着色物体打光时，使用了一个赛璐珞专用光照通道，由利用烘焙体积光照贴图的赛璐珞专用光源照亮。
为了让角色与地面，以及相邻的赛璐珞网格之间产生自然的接触感，我们使用了具有抽象形状的赛璐珞风格阴影贴花。
为了控制这一点，我们在为赛璐珞着色物体打光时，使用了一个赛璐珞专用光照通道，由利用烘焙体积光照贴图的赛璐珞专用光源照亮。
为了让角色与地面，以及相邻的赛璐珞网格之间产生自然的接触感，我们使用了具有抽象形状的赛璐珞风格阴影贴花。
我们的环境着色器
对于“背景图层”（在动漫中就是固定透视的背景绘画），我们将其定义为“绘画着色器”。由于游戏中的摄像机由玩家控制，因此不可能真正实现固定透视的效果。所以，我们采用了另一种方式：规定所有经过绘画着色处理的元素及其光照都不会发生移动。我们希望玩家在这里能够产生一种错觉——它与赛璐珞元素的分段式运动类似：玩家仿佛已经真正走进了一幅海报般的彩色绘画之中，通过游戏摄像机探索动漫画面内部的世界。
如前所述，在处理赛璐珞着色对象的光照时，由于我们不需要动态投射阴影，因此最终选择对所有光照进行烘焙。对我们的项目来说，实时照明方案的成本过高了。
我们对绘画着色器进行了设置，使其能够完全控制表面的受光方式。其中最重要的调整手段之一，就是利用笔触纹理来控制光线的扩散效果。
在DCC源资产设置工具中，我们通过顶点颜色定义边缘和拐角处的高光。进入编辑器后，我们使用模拟的高光光源定位器来控制这些效果，并可以在编辑器工具中针对每个Actor单独进行调整。
上述功能以及其他各种调整项，都被整合进了我们的管线工具集中。美术团队在制作资产时，可以利用这些工具，让3D环境呈现出手绘“2D”画面的质感。我们的理念是打破“数字化的完美”：有意让物体偏离中心；随机调整细节间距，避免出现重复和对称；对原本完美笔直或规整的圆形轮廓进行扭曲。
上述功能以及其他各种调整项，都被整合进了我们的管线工具集中。美术团队在制作资产时，可以利用这些工具，让3D环境呈现出手绘“2D”画面的质感。我们的理念是打破“数字化的完美”：有意让物体偏离中心；随机调整细节间距，避免出现重复和对称；对原本完美笔直或规整的圆形轮廓进行扭曲。
我们的胶片效果
虚幻引擎高度灵活的自定义能力，让我们能够使用自己的后处理滤镜，从而在整个管线中完全控制赛璐珞渲染与环境渲染之间的区分。
我们在使用泛光效果时也采用了类似的方法。我们对泛光进行了遮罩处理，使发光表面本身仍保持赛璐珞或绘画着色效果，而泛光则围绕在表面周围。
渲染流程的最后一层，就是我们的胶片后处理滤镜。其中包括胶片颗粒、光晕、色差和模糊效果，用来模拟游戏画面由胶片拍摄而成的感觉。