设计深邃的太空：《Crying Suns》里的视觉特效

在这篇客座博文里，Alt Shift的首席程序员Christophe Sauveur解释了《Cring Suns》冷酷深空世界的打光方法，并提供了可供参考的渲染提示与资源。

在《Srying Suns》中，玩家大部分时间都会在上图的指挥中心里度过。除了游戏的角色外，我们的另一个主要卖点就是外太空：深邃、变幻莫测的外太空。这是《Crying Suns》里必须显得冷酷的元素。为此，我们花了大量时间来调整各个环境的渲染，直到对这款多平台游戏感到满意。

《Crying Suns》对太空的刻画并非完全符合物理学。《Crying Suns》有着独特的美术方向，作为2D游戏也有一定的表达限制——即玩家能在屏幕上接收到什么。

人们通常会在一片漆黑的背景上贴上几点白点用于表示星空。也这是为什么大部分的太空船——无论是科幻的还是真实的——都是白色的。这样一来，飞船首先便于分辨，可产生更好的电视效果。其次，白色有助于反射光线和热量，黑色材料则容易吸收。

然而，我们希望在《Crying Suns》里打造更为阴沉、黑暗的世界，所以白色并不理想。即便如此，我们摄像机的镜头会直接指向各个星系的星星，其他星体只会在背面受光，面向镜头的部分多为黑色的。所以我们得找到一种解决方案来解决该问题。

尽管我们从一开始就有着明确的美术方向，但实现的过程却经历了一次又一次迭代。渲染的每条通道都有着独特的用途。

首先，我们渲染出不透明物体，如下图的太空站（左侧）和“Neo-N”魔方（右侧）。

其次，我们在背景加上天空盒。我们本来也有其他的方法来做背景，但Unity的背景就是这么做的。

之后，我们加入透明物体的渲染，特别恒星与行星。

到这里，“常规”渲染部分就结束了。剩下要做的就是泛光（Bloom）这种后期处理效果。

一般到这个时候，我们的制作人及编剧朱利安·科崔特（Julien Cotret）就会叫了：“泛光？你疯了吧？还是想让我去世？选一个吧。泛光还是我？！” 但是有了泛光谁还要制作人呐，是吧？

总之，到这里还没做完。游戏看起来很棒，右侧的Neo-N魔方形状分明，但左侧的太空站好像消失在了黑暗的太空。总体的氛围仍有缺失。

为了继续改进，我们需要突显出太空站，使得太空站要显得比远处的星星更近。即便效果不完全符合物理，但看起来仍是太空的样子。这种效果称为“太空雾霾”（space haze）。

我们设计了一种发光效果，让光线在触碰到微型粒子时四处散射，产生类似于霾的东西。就我所知，太空里并没有什么雾霾，不过它看起来特别酷，对构图也很有帮助，还能给站点增添深度。

在远处查看同样的效果。

那怎么做这种雾气呢？这个效果类似于屏幕空间里的迷雾，屏幕离恒星中心越远，雾气也就越少。

雾气的解决方案是在后期才提出的。首先，我们把一张巨大的展示板（billboard）精灵关联到主要的恒星上，产生一种模拟的发光效果，但这个效果没那么有效，无法影响到天体本身。

在上图，可以看到恒星发出的光会为背后的天空盒染色，但飞船和太空站并不受其影响。他们朝向太阳的一面会更红，但剩余未受光的表面依旧是黑色的。

另一方面，如下图所示，雾气效果同时影响了背景和物体本身。

当然，游戏包含了多个位置（靠近太阳、远离恒星、参与战斗、遇见首领等等），我们必须处理不同的配置，并随玩家穿行与多个地点时无缝地切换。

若你想在自己的项目中重现这些效果，有两种东西最重要：深度纹理和后处理路径。我会详细解释通用渲染管线（URP）与内置渲染管线的制作流程。

1. 创建一份MonoBehaviour脚本，加入OnRenderImage方法，用自定义着色器来实现效果，并将脚本添加到摄像机上。
2. 在Start方法内将摄像机的depthTextureMode切换为DepthTextureMode.Depth。
3. 调整摄像机的近处及远处截面，据此来计算深度纹理。
4. 编写着色器。

1. 选中URP配置文件，在Rendering设置里启用Depth Texture。
2. 新建C#脚本，加入一个渲染器功能与提一条渲染通道，将其作为新的Renderer Feature关联到通用渲染器数据文件上。
3. 调整摄像机的近处及远处截面，据此来计算深度纹理。
4. 编写对应的着色器。
5. 用着色器新建材质，将材质指定到渲染器功能上。
6. 在功能里选择雾气的颜色。

看呐！

Alt Schift的《Crying Suns》目前一登陆安卓、iOS、Nintendo Switch™、PC和MacOS。请在 《Crying Suns》 案例研究中 了解Alt Shift如何用Unity来 让游 戏移动端、桌面端及主机平台，目前已吸引超100万名玩家。

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