內容簡介

《騰訊遊戲開發精粹Ⅱ》是騰訊遊戲研發團隊不斷積累沉澱的技術結晶，是繼2019年推出《騰訊遊戲開發精粹》後的誠意續作。本書收錄了21個在上線專案中得到驗證的技術方案，深入介紹了騰訊公司在遊戲開發領域的新研究成果和新技術進展，涉及人工智慧、計算機圖形、動畫和物理、客戶端架構和技術、服務端架構和技術及管線和工具等多個方向。本書適合遊戲從業者、遊戲相關專業師生及對遊戲幕後技術原理感興趣的普通玩家。

1.1 遊戲中的捏臉系統

隨著遊戲行業的快速發展，個性化的角色設定已經越來越成為必不可少的功能。個性化角色可以根據玩家的喜好進行區域性的修改、編輯、增刪等。

在早期的2D遊戲中，遊戲角色的個性化設定往往通過修改貼圖來實現，不同部位的貼圖存在圖層前後關係，以達到最終效果。例如，使用者可以指定不同的髮型、服裝，其貼圖可以覆蓋標準角色的頭部及軀幹，以達到修改遊戲角色的效果。

現階段的多數遊戲採用了3D技術，通過網格與貼圖的方式，以3D形式呈現遊戲中的角色。常見的3D角色的個性化設定有兩種方式：①模板選擇方式；②自由調整方式。

模板選擇方式通常將角色劃分為不同的部分，每個部分提供多套模板供使用者選擇。例如，不同的髮型、不同的臉型、不同的服飾等。通過模板選擇方式，使用者可以自定義多種不同的搭配，以實現個性化角色的設定。此類方法的優點在於模板都是遊戲製作者預先製作好的具備美觀效果的樣例，使用者所能改變的僅僅是不同部分的組合方式，最終效果相對可控。缺點則是遊戲製作者需要花費大量的時間與人力對各個部分生成足夠多的模板，由於人力的限制，往往無法提供足夠多的具備各色特徵的模板，造成個性化能力表示不足。

為了提供更加自由的個性化角色生成，很多遊戲開始採用自由調整方式。遊戲提供了很多具有物理含義的滑條供玩家調整，如眼睛大小、膚色深淺、臉部長短等。通過提供多種滑條，玩家可以對各個部分進行各種非常細緻的控制。有些遊戲直接讓玩家對某些關鍵點進行拖曳，以達到改變模型的效果。自由調整方式使得最終可以生成的個性化角色的數量大幅增加，並且可以減少人工生成模板的成本，因此開始被越來越多的遊戲採用。

本章關注遊戲中3D人臉的自由調整方式的個性化。人臉的特徵往往是個性化中最為關注的部分，對於細微的變化，玩家可能會主觀認為有較大的差別。對於沒有美術功底的普通玩家而言，通過滑條或關鍵點的調整達到滿意的細微的人臉變化十分困難。因此，自動捏臉成為了很多遊戲中的關鍵模組。

目前，行業中的自動捏臉系統主要有以下幾方面的問題：①僅能適用於真實系的遊戲，現有的系統採用將真實人臉的特徵直接遷移到遊戲人臉的方法，保證兩張人臉的類似，無法適用於風格變化較大的卡通系遊戲；②現有的系統需要對遊戲引擎進行模擬或對真實人臉進行全臉建模（如《天涯明月刀》），計算複雜度較高；③現有的系統模組耦合度較高，對於不同遊戲的部署需要進行演算法及系統方面的較大調整。

本章將介紹基於照片的自動捏臉系統的設計與實現。玩家只需要上傳一張單人照片，系統將自動分析與提取人臉的特徵，並自動生成帶有照片中人臉風格的遊戲人臉。

本章的結構如下：首先介紹整體的基於照片的角色捏臉流程，然後對每個模組依次進行說明。主要模組包含基於關鍵點的人臉表示方法、人臉關鍵點檢測、人臉關鍵點風格化調整、基於關鍵點的網格變形、骨骼引數估計、影象特徵提取和髮型分類。最後介紹基於以上模組搭建的自定義捏臉工具包Face Avatar。

《騰訊遊戲開發精粹Ⅱ》電子版已上線UWA學堂 | Unity和Unreal遊戲引擎的從業者學習交流平臺，感興趣的讀者可以前往閱讀。