低多边形风格游戏的色彩与模型设计研究

管圣益

摘 要：文章研究了低多边形风格游戏的色彩与模型设计。通过对市场上成功的低多边形风格的游戏进行分析，探究总结这些优秀的低多边形风格游戏在色彩和模型上的一些共性。将这一类游戏的色彩风格归纳为“极简主义色彩”，通过使用明亮、纯净的色彩来强化游戏场景的视觉冲击力和记忆性。同时，文章也研究了低多边形游戏的模型设计。我们发现这种游戏通常使用较少的多边形，但具有明确的轮廓线和纹理细节，并将这种设计风格归纳为“几何主义模型”，并提出了一种基于这种风格的模型设计方法，以实现简单但优美的游戏场景，并为游戏开发者提供了有价值的设计思路和指导。

关键词：低多边形风格；游戏；色彩模型特点；设计制作

Abstract： This article examines the colour and model design of low polygon games. By analyzing successful lowpolygon games on the market， the article explores some commonalities in the colour and modelling of theseexcellent low polygon games. The colour style of these games is categorized as "minimalist colour"， using bright，pure colour to enhance the visual impact and memorability of the game scenes. The article also examines themodel design of low polygon games. We find that these games often use fewer polygons but have clear contour linesand textural detail， and categorize this style of design as "geometric models". It also provides valuable design ideasand guidance for game developers.

Keywords： Low polygon style;games;colour model features;design and production

1 低多边形风格游戏的概念

低多边形风格游戏是指游戏的美术风格是低多边形风格的一类游戏的概括。对于游戏玩家而言，一款游戏的美术风格就是一个能让玩家近距离感受游戏的一个“窗口”。对游戏本身而言低多边形风格也是游戏画面表现出的能让玩家一看就知的视觉特征概括性的总称。对于游戏开发者而言，是为了能让玩家体现游戏玩法、剧情，进行游戏创新、并且吸引游戏玩家眼球的重要因素之一。因此， 低多边形风格游戏就是游戏的画面具有低多边形风格视觉特征的游戏。

除此之外，低多边形风格游戏与其他美术风格的游戏最大的区别是计算机三维软件的使用，其中就包括3dsMax、Maya、Blender、Zbrush、Cinema4D 等常见的几款三维模型制作软件。因此，低多边形风格的游戏是指游戏美术主要通过三维软件进行制作，且游戏模型多使用低精度多边形模型，在注重色彩搭配的同时配以灯光照明、渲染制作出的具有低多边形风格“视觉特征”的游戏。

2 多边形风格在游戏中的应用

低多边形风格最早的起源就是游戏，而我们最开始接触到新形式的低多边形风格却大多都是低多边形的数字艺术作品如平面插画作品和影视作品，而那时候的低多边形也并没有过多地在游戏中加以应用，但是随着低多边形的发展逐渐出现了以简约清新和无贴图并拥有丰富的光影效果为主要的特征的游戏，较为人熟知的游戏有华人陈星汉参与监制的游戏《风之旅人》（图1），游戏场景设计中充分利用了色彩和光影营造出场景的变换，并在此基础上反映游戏的进度，推动游戏中剧情的发展[1]。当然最为人们熟知的就是2014 年内发布的《纪念碑谷》这款游戏，他的美术风格（图2），可以说是低多边形发展得来的一个突破。《纪念碑谷》问世，其具有创新性的游戏画面风格，备受玩家喜爱，引起了众多游戏开发者的关注，并且他们都希望在其开发的游戏中尝试这种风格。__

从2014 年至今，ios 平台上发布的低多边形风格游戏较为玩家熟知的主要有以下这些，分别是2014 年发布《纪念碑谷》《Biome》，2015 年发布《光明的崎岖之路》《追逐地平线》《我们就是上帝》，2017 年发布的《波克艾克大冒险》。其中《纪念碑谷》《光明的崎岖之路》《Biome》《我们就是上帝》画面都由简单整洁的几何体构成，拥有鲜亮且丰富的色彩。《波克艾克大冒险》画面十分地抽象概括、许多半透明的模型和漸变的色彩让这部作品充满魔幻气息。《追逐地平线》结合简单的低多边形模型完美升华了早期赛车游戏中经典的2D 设计。

3 低多边形风格游戏的色彩特点

具有简洁明了的色彩结构。低多边形美术风格色彩的基础是低多边形结构，这种结构通常是由多个三角形或四边形拼接而成。低多边形结构具有较高的精度和稳定性，能够表现出物体的精细细节和立体感。低多边形艺术风格的图像由简单的线条构成，不会使人感到图像复杂难以理解。例如在《我们就是上帝》（图3）的画面中，每个色块的边界线条都很简单，并且由线条构成的图像整体也很清晰明了，容易被人理解。另外，这种“极简主义”的色彩图像通常也很容易看懂。如游戏《追逐地平线》（图4）中能很明显让玩家看出赛车和赛道障碍信息这使得低多边形艺术风格在信息传达方面非常有效。

具有多样的色彩搭配。低多边形美术风格色彩特别注重色彩的搭配，它能够创造出丰富多彩的艺术效果。从《波克艾克大冒险》（图5）的画面中能看得出设计师特别注重色彩的对比度和鲜明度，而不是色彩的细腻度。这种美术风格的色彩搭配往往能够营造出一种简洁、干净、有力的视觉效果。通过把黑白两色与其他色彩联用，来营造出更丰富的色彩搭配效果。另一种常见的低多边形美术风格的色彩搭配方式是使用明亮的色彩。例如《纪念碑谷》，常常使用红色、黄色和蓝色，这些色彩本身就具有很强的视觉冲击力，并且能够很好地辅助突出图像中的轮廓和结构。

具有强烈的视觉冲击力和立体感。低多边形美术风格色彩在表现立体感方面也有独特的优势。由于低多边形结构的特殊性，它能够表现出物体的立体感和细节，使图像看起来更加立体。使用较少的多边形意味着3D 模型的表面细节不会像高多边形模型那样精细。因此，低多边形艺术风格的立体感主要靠纹理和光照来增强，《纪念碑谷》就是很好的例子。巧妙地使用光照和阴影可以提高3D 模型的立体感。从很多低多边形游戏中不难发现虽然造型简单，但是利用光影和色彩往往能让物体具有很强的立体感。

4 低多边形风格游戏的模型设计研究

4.1 低多边形风格游戏的模型特点

低多边形风格游戏的模型通常使用简单的几何形状，如三角形、方形、圆形等，以突出游戏画面的简洁性。这类模型的设计之初并不是为了低多边形这种美术风格，而是通过降低模型的面数来达到游戏流畅性和性能的要求。这样不仅可以减少游戏的系统负荷，还可以缩短游戏的加载时间，非常适用于设备处理能力较弱的应用场景的渲染方式。随着设备性能的发展，游戏模型的精度也越来越高，表面也越来越圆滑。但是从2012 年陈星汉监制的游戏《风之旅人》中可以看出，虽然画面同为低多边形但是明显可以看出从游戏的理念、画面设计和渲染方式都截然不同。“几何主义模型”的设计思路被应用在了游戏的模型上，这种低多边形模型成了设计师故意而为之的美术风格，它在大大降低渲染复杂度和计算量，帮助减少游戏或应用的下载体积的同时保证了图像质量，能给到玩家美的享受，而不是单单从游戏玩法中获得乐趣。自此大部分独立游戏开发商越来越青睐于这种模型风格。

通过分析游戏《纪念碑谷》以及其他优秀的低多边形游戏发现低多边形风格游戏的几点共性。首先，模型的基本形状简单明了，避免了过多的细节和复杂的线条，同时在模型的设计上十分注重颜色和材质的搭配，通过色彩在材质上的巧妙使用能让游戏的画面更加统一。其次，该类游戏会根据游戏类型和故事情节，合理地设计模型的形状和颜色，以符合游戏的氛围和风格。最后，这类游戏都十分注重模型的动态表现，通过动画和特效的设计，让模型更加生动、自然。

4.2 低多边形风格游戏的模型的制作方法

为了实现低多边形风格游戏的制作，制作低多边形模型是最基础也是最重要的部分。低多边形风格游戏的模型风格的设计过程就是“几何主义模型”创建的过程，同样是使用简单的几何形状，如圆形、三角形、方形等来表达形象或物体的一种创作方式。同样是追求简洁明了的形式，強调基本形状和颜色的组合，去除了过多的细节和装饰，使画面更加简单、明快、生动。文章将分别介绍两种低多边形模型的制作思路[3]。

4.2.1 简化面数较多模型

比如说需要有个造型和轮廓都很清晰的人物，可以在zbrush ①中把角色制作出来，在这一步不需要把角色雕刻得太过于精细，需要做的是把角色的造型和主要特征如高矮胖瘦刻画出来，接下来可以导入各种不同的工具中进行减免。在我看来减面工具对于制作低多边形模型起到了至关重要的作用，比较流行的主要有以下四种减面的方式：（1）利用的软件是Polygon Cruncher 11.51，这款软件能不影响3D 模型外观的前提下，尽量减少模型的多变形数量，它还提供了3Dmax 和Maya 的插件，可以让在3dsmax 或Maya 中直接对模型进行减面优化。在高优化比的情况下不损失细节，还可以保留原模型的纹理信息、节点色、保持多变性对称等；（2）在3Dmax2018 中可以在模型上添加一个叫做专业优化的修改器，然后把设置定点数的百分比；（3）在Cinema 4DR20 中，在模型外创建一个叫减面的造型，在下面的减面强度中设置减面的百分比知道达到心目中的效果即；（4）可以在win10 应用商店中下载3D Builder 利用编辑中的简化工具进行，面数简化。以上四种方法很类似，都是利用插件或__者软件自身所带的减面工具对模型进行优化，让模型的面数和造型达到要求，并让模型的面片全部转换成三角面，三角面可以使模型在光照系统中能拥有更加丰富的光影效果，让画面色彩变化更加丰富，这也是我们看到的插画基本上是三角面为主的原因。

4.2.2 建模制作低多边形模型

通过制作低多边形模型的途径是在建模软件中，编辑多边形简历简单的表面平整干净的模型，可以参考低多边形艺术家Timothy J.Reynolds 的作品（图6），这位艺术家的低多边形模型大多直接通过Cinema4D 建模制作出来其风格简洁清新，“低多边形”设计风格下设计出来的作品，相较于“扁平化”设计风格的作品而言，更具有趣味性[2]。这样的低多边形也逐渐被常用于游戏之中，如《纪念碑谷》。只要稍微掌握一点三维软件的基础操作，也可以建出属于你的多边形模型。

在低多边形3D 模型制作方面也可以使用的软件是3Dmax，模型的造型通过多边形建模完成之后，就要将模型的面片的平滑角度再一次地调成成0，选中模型的所有面片将的自动平滑角度调成0，这样做的目的是为什么使模型的表面不棱角分明，不会因为有些面片之间角度过小而平滑造成的圆润的感觉。接下来是设置材质的ID， 选中模型的一个材质的所有面片设置为同一材质ID， 在材质编辑器中将材质球设置为多维/ 子对象材质球，将子材质球设置为标准材质球，分别赋予模型对应的材质ID（图7）。

材质ID 制作完成之后需要将模型导出FBX 格式，并导入到Unity 引擎，然后将引擎中制作对应的材质，由于低多边形风格的模型最重要的是颜色贴图，主要需要赋予材质的Aldobe 贴图（ 颜色贴图） 后的颜色拾取某一个颜色即可，其他的贴图大可不必花时间制作，若材质是透明的时候，比如说水体，只需要将材质的Rendering mode（渲染模式）改成Transparent 即可。将模型放入场景中，然后将制作好材质球，或者预先准备好的材质球，放进模型对应的ID 中如图所示及能初步在Unity 中展示所制作的低多边形风格模型，接下来就只需要设置游戏场景的灯光，还有摄像机的后期效果即可。

5 研究结论

通过对多边形风格游戏的色彩和模型的研究得出以下几点结论：

（1）低多边形风格模型已经完全不同于早期的低多边形模型，如今的低多边形风格是人们所喜爱所追求的美术风格，而不是迫于计算机硬件限制的产物。在游戏中低多边风格并不会因为模型面数较低而让人觉得细节的缺失，反而在游戏中低多边形模型可以通过其丰富的阴影效果，和丰富的色彩搭配能增强视觉效果使玩家能反而更容易沉浸在游戏中。

（2）低多边形风格的游戏对于游戏开发者尤其是独立游戏制作者来说无疑是一把利器，主要原因是低多边形风格美术更加简单，更加容易制作，对于很多游戏制作者，可以花更少的时间和资源去制作游戏的美术部分，在降低游戏开发成本的同时，还可以花更多的时间在游戏的玩法和关卡的设计上，让游戏的可玩性变得更高。

（3）多边形这种继扁平化风格之后，无论这种风格如何发展，其始终的风格都是简单和抽象，它的产生和发展也是数字艺术家对于这种风格的不同的理解造成的。这种风格并不是固定的不变的，它所表现的是数字艺术家内心的设计想法，它依然存在一切形式上变化的可能性。

6 结语

虽然低多边形风格如今仍然很流行，同时该类型的游戏美術风格对于开发者来说的确能降低制作游戏的成本，能节省游戏美术的精力，但是我们不能因为这样的原因而一味地从简，一味地将美术风格改成低多边形风格，若不在低多边形模型的制作做出创新，一味得抄袭和模仿国外的低多边形风格，这只会使我们的游戏让玩家对我们制作出来的游戏感到审美疲劳。如今的移动端所出现的低多边形风格的游戏逐渐开始泛滥，越来越多的游戏只图一时的利益而被制作出来，低多边形风格也成为这些游戏公司降低游戏开发成本的原因，在制作过程中也没有正真去发掘低多边形风格的美。若一味追求这种风格只会导致我国的游戏发展陷入停滞这对我国的游戏行业的发展是十分不利的，因而我们要善用低多边形风格。

最后希望以后无论在移动端还是PC 端都能出现画面更好，玩法更新颖，有创新的低多边形美术风格的游戏。同时也希望低多边形美术的发展更加得多元化，应用途径也更加得多样化，在插画、海报、公共艺术、影视动漫、游戏这些产业之外还能用更加广阔的应用空间，如家具、包装、公共设施、雕塑、建筑等领域低多边形风格都有很大的发展空间。

7 参考文献

[1]王静.低多边形风格在手机游戏场景设计中的研究实践[D].上海：东华大学，2016（8）：5-7.

[2]杨梦君“. 低多边形”风格在动画造型设计中的应用研究[D].保定：河北大学，2019：29-30.

[3] Gai M，Wang G.Artistic Low Poly rendering for images[D].VisComput 32，2016：491–500.https：//doi.org/10.1007/s00371-015-1082-2.

注释

① 一款3D 艺术家常用的雕刻建模软件