楼梯是如何成为游戏界难题的？

不知道大家有没有刷到过那种对比视频，如上图所示他们不比游戏的玩法和画面，专门比较不同游戏里角色上下楼梯的动作.因为不知道从什么时候开始上下楼梯，成了继水体效果、物理效果之后，玩家们用来比较游戏高低的新项目，而偏偏就是这么个不起眼的小动作却难住了很多游戏，不少3a大作热门新游纷纷落马，其中又以鸣潮和绝区零两个游戏讨论度最高！为什么这些游戏里上楼梯的动作如此怪异？为什么游戏里上楼梯会成为一个业界难题呢？

这期就和大家来说道说道，游戏是如何一步一步来解决楼梯问题的？在早期游戏中上楼梯根本不是个问题，因为大家都在忙着卷画面卷玩法根本没人会在意上楼梯到底真不真实！那时候的游戏上楼梯主要有两种方式:一种是直接翻越型，在很多游戏中都会有一个翻越低矮障碍的功能，比如说地面上有块石头玩家就可以直接走上去而不会被卡住，那它的工作原理呐就是当玩家遇到障碍物时会检测障碍物的高度，如果这个障碍物的高度低于某一个设定值那么，玩家就会被直接瞬移到障碍物的顶端这样就越过了这个障碍，只要我们把这个最大可跨越的高度设置足够大那么再高的障碍都可以如如履平地，在这种情况下楼梯就可以被看作是一个个低矮的障碍物摞在一起，当玩家遇到台阶时就会被直接传送到台阶上面，那么把这个动作重复连续起来就会有了上楼梯的感觉，那么下楼梯也是一样的道理，但这种方法的问题是角色的位置是瞬移的动作也是比较生硬，上一个台阶还好但很多台阶连起来，整个上楼梯的过程呢就会非常的颠.玩过早期版本CS的人应该能明白这种感觉，因此在更普遍的游戏中会采用第二种方式上楼梯，就是把楼梯的碰撞体积抹平，虽然肉眼看起来是楼梯但实际上他就是一个斜坡，也完全可以实现楼梯的功能又不会产生抖动用起来非常的丝滑，那这种方法的问题是，角色的动作和楼梯是完全不匹配的，如果玩家在途中停下来可能会出现一只脚悬空的情况，虽然这些方法都不算完美但也没有看到谁因此感到不满，所以在很长一段时间里，游戏里的楼梯系统就再也没怎么变化过，直到近年来随着游戏越来越多，在细节上追求真实和沉浸感有人就开始觉得为什么不把楼梯做的真实一点呢？在现实中我们上楼梯腿是驱动力身子是跟着腿走的，而游戏中呐腿只是挂件即使腿不动角色也可以照样移动但制作者需要让动画看起来像是腿在驱动身体一样，这本身就不容易！同时楼梯的结构也很复杂，台阶可能有不同的高度、不同的宽度、不同的斜度这样都会影响脚的落点.

那么要如何把角色运动、动画和楼梯匹配在一起让脚能够每次都精准的落在楼梯上，这在过去确实是一个技术难题，一些游戏为了能够准确的表现出上楼梯的动作就只能把上下楼梯变成像爬梯子一样的固定动画，这个过程中玩家是不能操控的，真正出现玩家能够实时控制且精准的上楼梯动作是电子游戏开始使用IK技术之后才可能成为的.IK就是逆运动学的简称！你可以不准确的理解成正向运动学，和现实中一样就是大腿带动小腿带动脚进行移动.而逆向运动学则是像皮影戏，是脚带动小腿再带动大腿进行移动，游戏只需要角色脚的位置，就可以反推出腿和关节的状态，运用这个技术游戏就可以实现逼真的腿部动作了.规则其实很简单，角色会实时检测地面高度和状态，尽量让脚去贴合地面，如果脚悬空了就往下移如果穿模了就往上移，再利用IK自动控制腿和膝盖这样就实现了可以自适应地面的腿部动画不会穿模，即使站在斜坡上也不会悬空而且更好的消息是普通的走动画面加上IK之后就可以直接适配楼梯了，之前说了台阶就像一个障碍物不管是高还是低腿都可以准确的落在台阶上，之后再通过IK做出抬腿的动作，这样上楼梯的问题不就解决了吗？然而，IK虽然解决了之前的老问题，但却带来了更多的新问题，如果我们仔细看的话，会发现角色上楼梯的动作非常的怪异，就像我们走路不抬腿蹭着往前走一样，而且只要遇到障碍脚的运动轨迹就会改变从而带动整个身体发生弹跳，所以整个上楼梯的过程非常不安定，其实这就是早期版本的鸣潮和绝区零中遇到的主要问题.上楼梯的动作之所以怪，因为这里用的本来就不是专门上楼梯的动作，而是角色行走的动作，只是在走路时遇到一个大的凸起让腿抬起来了而已，而因为脚是需要先遇到障碍之后才会抬起，所以感觉上就总是慢了一拍整体看起来就很不协调，我们在正常上楼梯时脚步是先抬起之后再落下.如果只使用IK动画之前说过的因为位置瞬移而导致画面颠的问题又回来了，尤其是在快速移动时会非常的明显，这些都是我们需要解决的核心问题！如果要彻底解决这个问题，可能就需要给上下楼梯制作专门的动画来匹配IK系统，但这无疑会给制作组带来很多额外的工作量难免有些得不偿失，所以之前只有像R星这样的公司，愿意在上下楼梯这件事上花这么大的功夫.

这本来也不是什么大事，因为一般的游戏视角都是在角色的背面，从这个角度看上去一切都是很正常的，只有从侧面看时才会发现这些问题，毕竟谁会这么仔细的去看角色上楼梯的动作呐！二游玩家们无死角的欣赏自己的角色，也算是这些游戏的核心玩法之一了，因为玩家们的呼声最近鸣潮和绝区零，都对游戏中上楼梯的部分进行了优化，但优化方式不太一样:鸣潮就是在原来的IK基础上对楼梯进行了优化，除此之外鸣潮还做了一些细节上的优化，比如识别到楼梯时角色的头会跟着移，这不仅仅是为了营造真实感，也是为了改善原来角色上楼梯时上身僵直的状态；而绝区零这边则并不是在老的系统上进行优化，貌似是制作组给角色上下楼专门配备了一套动画系统，为什么这么说呢因为玩了新版本的都知道，角色在上楼梯时脚步抬起的高度要比行走时更高不再拖地，基本上就还原了真实上楼梯时的运动轨迹，猜测绝区零应该使用了某种落点预测的技术，提前计算出角色脚步的落点，再根据落点的信息实时调整动画，绝区零的优化绝对是增加了很多工作量和技术难题的，这是可以相信的！！！

总结:上楼梯之所以成为业界难题，技术上的困难只是一部分，更大的困难在于它的性价比太低了，即使花费了很大功夫，做出了完美的上下楼梯动作，它的功能本质上和斜坡式楼梯也没什么区，也不会对游戏性有什么提升，而游戏开发中通常希望把有限的产能放在更重要的地方上，比如核心功能开发、新内容制作和bug修复上，而像是把上下楼梯做的更真实这种需求，单是有这个想法，本身就已经是一个奢侈的事！鸣潮和绝区零，不但把功能要做出来还要进行优化迭代也就提现出了如今的国产二游对玩家的意见和舆论的重视程度之高！上下楼梯虽然没有啥实际用途，但只要玩家想要它就拥有最高的开发优先级！！！