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文/顾煜 专栏：https://zhuanlan.zhihu.com/gu-yu
前文回顾：The world at your fingertips — 天涯明月刀幕后19（首测和植树）
Paint the sky with stars
场景的光照，由于没有了间接光照，变得更为简单扁平，我们需要一些特性能弥补不足，让场景有更多的变化。
天气姐姐在第一次测试中搞定了普通天气，做了点强化后，就开始研究日夜变化。单纯看日夜变化，其实还好，根据大气散射，算出各种光照变化，修正场景里的光源就可以了。但真正复杂的是工程上的综合考虑。比如下面一些问题，就很让大家挣扎和辗转了一番。
首当其冲的问题是，这么多场景、物件，如何确保在所有场景都能正常工作？天刀的材质系统用了PBR，这是tough哥在项目开始时候的坚持。在日夜变化的时候，我们得到了巨大的回报，各个物件只要材质调整正确，在不同的光照下也会更自然，让日夜变化成为了可能。
初步解决了场景的正确显示后，我们要考虑光照如何在编辑器里面调整时间，如何触发变化。这个也不难做，做几个时间段，每个时间段做一组参数，然后根据时间段进行插值就好了。想来简单的事情，做起来也并颇犹豫了一番。大量的日夜光照参数，是否可以简单的线性插值，效果是否如预期的好呢？能不能有那种过度的效果呢？谁也没有把握。美术说，先做起来试试看，大不了多做几个关键时间段，肯定能调出好的效果。
随后阴影变化成了一个问题，Tough哥已经针对CSM做了大量的优化，预先Cache了很多shadow map的计算结果，如果阴影方向时刻变化，那么这些优化就很难生效了，于是我们做了点取舍，隔一段时间更新阴影方向，虽然效果不是最理想，但也取得了性能和效果的平衡。另外一个问题是，太阳角度如果特别接近地平线，那阴影就会拉到无限长，相当于shadow map平时整个场景，视距很大，渲染性能极受影响。那我们就限制一下最低的阴影投射角度，太阳可以继续落下，但我们的阴影投射光到了某一个角度就不再变低，这不正确，是一个工程上的折中。
然后游戏逻辑上也要考虑，晚上是不是某些地方应该点灯，随着日夜变化，有些地方要不要补光。下雨的时候某些重要的NPC要不要打个伞？雨停了要不要收了？都是很琐碎的细节，我们做了一些trigger来根据天气情况动态改变，当然限于工作量，无法尽如人意，也只能尽量显示一下诚意了。
但还没有结束。美术团队和天气姐姐忙了很久，大致搞定，大家试玩，普遍表示，很不喜欢晚上的效果。国外做游戏，强调质感，喜欢黑乎乎、脏兮兮的场景，而国内玩家的审美，偏好干净明亮的场景。黑夜灰蒙蒙的，看不清，容易感到压抑，不利于MMORPG的长时间游戏。我们又只好做了些妥协，时间是不均匀的，黑夜很短，看个技术效果即可，白天不成比例的长，保证愉快的游戏。
日夜变化是一个无底洞，永远没有结束的一天。有了日夜变化，日出日落不做点特殊效果也就说不过去了。天气姐姐就开始研究日出日落，在夕阳西下，把场景均匀的，慢慢的，染成一片晕红色。
进一步可以提升的，是天空盒。朵朵的白云飘来飘去，看久了也觉得有点厌倦，我们想要有更动态的云。天气姐姐随后又看了体积云，云的形态随着时间有些变化，边缘隐隐透出日光照耀，煞是好看。
夜晚是另一种风格，月圆月缺，被计算和实现，不同时间，月色的盈缺会有变化。场景泛出悠悠的蓝，夜色漾着微微的影。星夜又怎么能没有星辰，天气姐姐又开发了星星的系统，银河也在合适时间显示在天空。
一测就有的雨雪天，也得到了进一步增强，闪电，暴雨，程序开发了更多的特性，美术调出更多气候的参数，天气系统得到进一步的提升。
整体的天气、日夜系统，经历了好几次测试的持续改善，一直在缓慢坚定的前行。在后续的很多次测试中，我们看见过玩家们忙碌着自己的升级，突然有人大叫杭州城下雷雨了，然后身边的玩家纷纷传送到杭州去，站在最高的屋顶看雨打风吹，雷鸣电闪；我们也看见过夕阳西下，远离战场喧嚣的山丘，三三两两坐着玩家，面对夕阳方向，打坐发呆。看落日，看银河，看日出，宏大场景配合日夜星辰变化，在工作量可控的情况下，场景的丰富度和多样性被展现出来。所有的系统在美术团队手上整合，演进，一次又一次让程序同学惊讶，原来一样的系统，能在他们那里发挥如此的效果。
多层碰撞系统
碰撞系统也是一个让人头痛的问题。
前文提过，第一次测试的碰撞系统是一个半成品。我们的产品并没有人和人之间的碰撞检测，也不需要FPS那样精确地碰撞判定，所有的碰撞，都是基于高度的格子。类似Terrain的碰撞方式，只是在服务器上并不存放terrain数据，我们简化成了格子，每个格子有一个固定的高度。找了个精度和存储空间能接受的格子大小，就一路做下去了。
这个系统优点是效率极高，而且服务器有相当多的Legacy代码都是用类似系统，节约了很多的开发成本。缺点也非常多，内存开销大，不够现代，所以我们都不好意思出去和人打招呼，灵活度不够高，最致命的是，这只是一个单层的碰撞。无法处理同一个位置有几层不同高度的碰撞。
经过数百次PK，尝试推翻目前体系，使用客户端常用的碰撞系统，但最终未果，只好妥协，说既然产品时间紧张，我们还是延续目前的方案吧。但多层碰撞还是需要加的，因为有轻功系统的存在，我们能去的空间很大，如果没有多层碰撞，我们要么不能去屋顶，要不不能进房间，这都是我们不希望看见的。
产品开发就是那么无奈，技术上没有对错，激进有激进的好处，保守有保守的理由。永远在抗争，常常有道理，总是要妥协。
在现有的uniform grid方案上，大家想了一下，决定还是生成一些多层的碰撞patch信息，在有多层碰撞点的地方，生成额外层数不定的碰撞信息。相当于把复杂的场景按需分层，然后标识出不同的层之间的高度。举个例子，就是在衣服上打补丁，需要的地方多缝一块布上去，就有了两层高度。比如一个亭子，其实是两层高度，地面有一层高度，整合在地形高度中，无需特别表示，亭子顶上又是一层锥形的高度图，标出xy坐标，作为一层patch放在地表高度之上。这个方案对已有旧代码都很友好，AI、技能、寻路都能经过很少的改变就工作。
又是一番讨论后，tough哥就开工了，打算生成这样的数据。作为一个渲染程序员，第一个想到的方法就是基于GPU来计算，大场景分块，从上往下渲染一遍场景，取出深度。再渲染，取出第二层深度，重复N次，就取出了各层深度。然后取出的深度其实是属于不同层的，还需要合并、整理。再找出层和层之间的连通关系。
这事情可比想象的复杂多了。Tough哥做了很久，工程上的挑战非常多，而且整理层数、连通关系计算等，是一个很复杂的逻辑，很难轻易想清楚、想全面，每次生成碰撞，时间长不说，总有这样那样的错误。遇到了错误，发现是算法问题，还需要修改算法，改完后回归测试又成了一个巨大的问题，怎么才能保证这么巨大的场景上，以前正确的碰撞信息，在新的算法下不出问题，这需要反复测试的，工作量很大。
期间有过一次对外测试，就并没有完全搞定碰撞系统，导致出去的版本，玩家走着走着突然掉到了地底，或者是平地上碰到了空气墙、空气柱，或者平面上有个小坑，卡住了等等。最恶劣的情况来自于长途自动寻路行走，往往玩家往一个地方走，预计要走几分钟，走开一会，回来一看，角色卡在离出发点不远的某处在徒劳的原地行走。
之所以会出现这么多问题，一是开发时间的确被低估了，项目开始的时候豪气干云的表示有多种可选feature我们不妨全做出来，但在那个时间点，已经没有那么大的自信和勇气了，项目规模一大，编译时间、和其他系统的协作关系、完整测试一遍feature的时间都变长了很多，自然而然就慢下来了；二是也是我们不熟悉的领域，之前没有做过这种，也没有找到太好的参考，所有的问题都是遇到了想解决方案，提前规划不够；三是开发辅助的测试资源不足，中间一度都觉得这个系统完成了，粗粗测试一下工作挺好的，后期整合完所有的数据才发现不对，这时候已经太晚了，怎么改都来不及了。
明白了问题，对症下药，时间不够，继续做，下一次测试重点调整这个，不管是生成碰撞还是服务器寻路客户端表现，都以这个特性为最高优先。没经验，就一起找参考。Tough哥是一个吃苦耐劳的同事，已经天天睡公司了，他不怕苦不怕累，就怕做得东西不上流。我们一起找了个技术包装，整个技术并不是为了生成过时的格子碰撞，而是使用gpu加速对游戏场景进行体素化的过程，这样就能找更多的参考，同一个技术主题包装后也闪烁着不一样的光芒，照耀Tough哥每天在公司的24小时作息。测试辅助资源不够，那就全面倾斜，优先测这方面特性，Dev tester随时待命，寻找地图中所有异常的碰撞，一一分析解决。
经历了很多辗转，面临了很多挫折，碰撞问题基本被解决了，但中间暴露出来的问题值得深思。技术的过分保守，规划的盲目乐观，资源的配置不足，导致寻路在测试中暴露出了问题。项目已经逐渐成长成一个依靠个人英雄主义无法掌控的阶段，后续的开发中依然可以有个人英雄拯救世界，但作为Leader，如何保证大家有技术发挥空间，并且降低项目的整体风险，还需要更慎重的做决定。
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发表于 2018-6-26 10:12:26
发表于 2018-8-22 16:01:44