第1章初识MOD及其开发套件.docx
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第1章初识MOD及其开发套件
第1章初识FMOD及其开发套件
1.1基本概念介绍
1.1.1引言
游戏已经伴随着时代进步,融入到人们的日常生活当中。
技术的进步已经使得游戏的载体有了巨大的变化,从最早运行在如同科研设备一样的PDP-1游戏机(也许称它为巨型电脑比较好)上的人类史上的第一个电子游戏(图1-1),到现在地铁、咖啡馆里随处可见的手机游戏(图1-2),游戏无论是外观、载体还是用户体验,都有了长足的进步。
图1-1运行在PDP-1上的spacewar图1-2手机游戏
但是似乎游戏的一些关键架构,从一开始就固定了并且很难再发生变化。
比如它们都是人为设置的谜题,都需要玩家来进行一些操作而解决这些问题,它们都会通过视觉和听觉的方式来向玩家反馈你的操作是否有效。
实际上从1969年开始才使用阴极射线管这种示波器一样的粗暴方式让玩家得到视觉反馈,也尝试过使用一些昂贵而笨重的设备为玩家提供声音(一个Journey的早期游戏,其音频设备跟现在的一台街机一样大)。
而游戏技术的进步,则就是围绕构造更有趣的谜题,让玩家可以进行的操作更刺激,反馈给玩家的信息更能调动玩家的情绪而进行。
本书想要讨论的,就是游戏音频上的技术进步以及现在科技所提供的顶峰的游戏音频设计技术。
我们可以做一个简单的归纳并给出一些相应的演示:
最早的时期,也就是游戏机这个概念刚诞生不久之后,人们已经开始尝试使用各种模拟设备来为设计出来的游戏添加声音。
但是由于设备昂贵、体积过大乃至连台式机主机都无法容纳这些庞大设备,于是只有寥寥数款游戏提供了声音的功能。
显然使用模拟设备的方式提供音乐不是明智的行为,这个时期的游戏音乐也没有构成有规模的设计,于是工程师们就寄希望于新的数字的方式能够解决这一状况。
很快,随着大规模以及超大规模集成电路的高速发展,集成芯片和振荡器被广泛地应用于电子设备中,随着合成器概念的出现,游戏音乐骤然之间开了花。
以《吃豆人》(Pac-Man)、《太空入侵者》(Space-Invader)为代表的游戏拉开了游戏音频时代的序幕,如图1-3、图1-4所示。
大量地使用芯片来播放声音是这个时期的游戏音频的重要特征,最关键的核心则是,这个时期的音乐几乎都是通过编程实现的。
图1-3Pac-Man吃豆人-Namco图1-4SpaceInvaders太空入侵者-Taito
因为知识领域和专业技能训练的限制,在这个时期,受过专业音乐训练的艺术工作者并没有大量地介入实现游戏音乐这个部分的工作,绝大部分游戏音乐都是将已有的音乐名作以编程的方式编写到游戏中,而音效则是各种波形模拟生成的音效。
不久,开发者们就意识到这种做法的局限性。
人们毋庸置疑地需要更好的声音反馈,需要更能调动情绪的音乐,也需要更能反馈游戏内状况的音效。
数字化合成和采样的概念被逐渐引入到游戏音频制作的工作中,人们可以直接使用预先编程到芯片中的采样和编码来合成声音,而无需使用模拟设备手工合成各种波形,这就极大地开阔了人们对于游戏音频制作的思路和方法,这对后来MIDI标准的诞生也是具有极其重要意义的。
此期间,诸如yamaha等厂商都把自己的声音芯片和DAC(数模转换器)芯片集成到游戏主机中,乃至提供各种DSP功能的著名的SonySPC700芯片也诞生了。
其中最著名的游戏主机当属超级任天堂游戏机——SNES,如图1-5所示。
超任上脍炙人口游戏的非常丰富,这里就不一一举例。
图1-5超任主机,自带音色芯片
从这个时代开始,音乐音频数据也就开始大量地使用外部数据,而不是通过编程的方式集成在芯片或者游戏代码里。
专门以解码和提供DSP功能的芯片比如Spc-700也出现了。
至此,游戏音频制作正式进入了程序员与音乐人分工合作的时代。
这个思路也被广泛应用到当时爆发性增长的PC市场中。
MIDI标准在这时诞生了,虽然这种技术本来为游戏而生,但是却在音乐制作领域得到大量应用。
游戏音频的实现方式逐渐演变成了一个新的模式:
音乐人/音频设计师使用自己的设备制作合适的声响,而程序员们使用各种技术将它们结合到游戏内部。
而之后的技术进化的主流方向,就变成了:
如何制作更合适的声音,以及如何让它们与游戏结合得更自然,更能给玩家真实感,并且能激发玩家的情绪。
当然,本书的目的并不是为了讨论如何能在音乐上表达得更好,我们也不会去探讨录音、混音等声学上的基本知识概念。
我们着重要讨论的就是上述提出的问题:
如何制作更合适的声音,如何让它们与游戏结合得更自然,给玩家真实感,并且能激发玩家的情绪。
实际上,自从音乐制作人开始直接接受游戏音频制作的工作以来,上述问题已经成为了这个领域第一重要的课题。
杜比技术诞生了,软件合成器、采样器技术也诞生了,数字音频设备已经功能强大到无以复加,游戏的画面操作感也有了极大的提升,游戏性已经不可同日而语。
于是将音频与游戏系统结合到一起的技术诞生了,它们被称为音频引擎。
音频引擎其实也并不是突然出现的,它结合了我们上述的多个时代中各种声音回放方式的种种特点,利用这个时代里强大的CPU运算能力与面向对象的开发方式进化而来。
它的初期,也只是程序员们为了调用外部音频文件撰写的具有各种音频功能的功能函数库,逐渐演变下来,它们集成为了一个整体的系统。
其中早期比较有代表性的,只能称其为接口不能称其为引擎的程序标准,包括DirectMusic、OpenAL等。
这些程序接口的一大特点就是,你可以调用音乐人制作好的各种声音,如何去触发如何调用,这些规则必须有程序员全盘把握,在程序员没有声学经验的情况下,只能凭感觉为山洞里面的音效加上混响,为山谷里面的声音加上回声。
而对于音频工作者就更头疼了,有些时候他们根本不知道自己设计的声音最后到底会怎样被使用。
如果他们想控制声音最终使用的方式,他们就不得不去熟悉程序的开发技巧,这对于他们精于音乐或者声学上数十年的经验无疑是一种可怕的浪费。
而真正意义上的音频引擎,就是为了解决这一困境而诞生的,一个整体的解决方案,如同解决了美工和程序员们大麻烦的图形引擎及其图形引擎一般。
我们将要介绍的,就是目前世界范围内使用最为广泛的音频引擎:
FMOD的一些相关技术知识。
1.1.2什么是音频引擎
从技术上来说,到底我们怎么去解释音频引擎这一概念呢?
我们以FMOD为例,来说一下一般音频引擎的结构。
首先整体上说,音频引擎就是一个可以在不同操作系统下回放不同格式编码的声音数据的音频调用函数库。
通过音频引擎,你可以在游戏或者软件中实现各种音频功能。
比如为声音增加DSP,按你的期望组织播放声音等。
而FMOD音频引擎包含3个部分:
❑FMODEx:
底层的音频引擎——提供直接代码库函数的各种API,一般内嵌到游戏中。
❑FMOD事件系统:
一个位于应用层的抽象概念,实际上就是你所建立的各种声音回放方式与规则的处理系统,Ex通过事件系统的指挥来调度音频内容。
事件实际上就是音频内容的触发机制。
这个系统在FMODEx和FMODDesigner都有体现,也是之后我们书中讲解的主要内容。
❑FMODDesigner:
用来制作FMODEx所需的事件、事件与实际音频的逻辑关联以及调整实际音频内容。
1.1.3FMODEx
FMODEx并不是本书叙述的重点,但是我们仍然有必要简要地介绍一下。
实际上我们之后提到的所有工作,在完成之后都是由FMODEx来完成的,所以严格意义上来讲FMODEx才是FMOD运转的核心。
有一定音效制作经验的读者,通过上述3层结构了解到FMODEx的具体作用之后,难免会产生一种疑问:
FMODEx无非也就是一套函数库,跟之前的各种自己用C++写代码在游戏中播放声音到底有什么本质不同?
我们姑且不去讨论FMODEx库与源代码相比本身的便利性,程序员和专业的音频人员在对于音频内容的把握上是不可同日而语的,而在FMODDesigner诞生之后,音频设计师可以无需任何编程知识的情况下,让FMODEx按照预期的方式来演绎设计好的声音和声音事件。
这与FMODEx中提供的和事件系统的良好对接是分不开的。
在之后的章节里,有必要的时候,我们也会解释所制作的音频内容,到底在FMODEx中发生了什么事情,当然这不是我们的重点。
图1-6所示为FMODEx程序套件外观。
图1-6FMODEx程序套件
1.1.4什么是FMODDesigner
在了解了FMODEx原理之后,对于我们介绍将要使用的工具——FMODDesigner无疑是一个很好的开始。
简单地说,FMODDesigner是一个用于创造复杂声音事件以便在FMODEx引擎的音乐和声效系统里回放的工具。
此软件专门为声音设计师创作让人身临其境的听觉环境设计而无需任何编程工程。
运用FMODDesigner2010工具,一个声音设计师可以控制声音本身,也可以控制在游戏项目里声音的行为。
声音设计师可以通过创造包含不同层、参数、交叉淡入淡出、DSP效果和随机行为的事件来塑造真实世界的声音。
接着,此软件就可输出一个文件,允许程序员在游戏运行时能动态地控制事件,以实现一个丰富的交互式声景。
通过这个软件的出现,以FMOD为例的声音引擎及开发套件,从根本意义上做到了音频设计师和程序开发者的有机结合,也使得在声音艺术上有着更好经验和技术的音频设计师能够让游戏世界中的声音真正如自己设想的那样去活动。
现在FMODDesigner最新的版本是FMODDesigner2010v4.38,2010版较之前的版本有明显的功能变化,之后的章节中将全面使用FMODDesigner2010v4.38这个版本,如图1-7所示为FMODDesigner程序套件外观。
图1-7FMODDesigner程序套件
1.2如何获取
相信看到这里,各位音频制作爱好者已经很想尝试一下这款功能强大的软件。
幸运的是,不管是FMODEx还是FMODDesigner2010,在非商业条件下使用都是免费的(如果你想将FMOD应用于你正在开发的商业游戏则需向FMOD的所属公司支付相应的费用),而FMODDesigner2010还自带了很多实例供刚刚接触音频引擎这一新概念的设计师们试用。
那么我们就赶快动手将FMODDesigner2010安装在自己的电脑上,开始我们的音频设计之旅吧!
1.2.1下载
想要获取最新版本的FMOD及其开发套件,你可以直接访问FMOD的官方网站,网址是:
http:
//www.fmod.org/index.php/download。
其中第一项,是FMODEx的下载界面,如图1-8所示。
图1-8FMODEx下载界面
虽然FMODEx对于音频设计师来说并不是需要实际使用的工具,FMODDesigner也可以脱离FMODEx运行,但是如果你想有一些深入的了解的话,可以下载你的开发系统对应的版本并安装,具体安装及使用本书不再赘述。
第二项就是我们必须下载安装以供我们研究学习的工具FMODDesigner,如图1-9所示。
图1-9FMODDesigner下载界面
可以看到最新发布的版本已经是4.41了。
FMOD的版本号中,奇数的版本号都是开发版,而偶数的一般是稳定版,我们则使用稳定版作为我们演示的软件。
同时FMODDesigner支持MacOS和Windows双平台,我们则以Windows平台为例作为演示。
FMOD可以应用的其他开发平台以及所支持的音频编码,我们会在随后的章节中提到。
下载完成后双击安装即可。
其他有必要安装的FMOD制作组件包括:
FMODSandbox3D声音监听软件。
如果你使用FMOD制作了3D事件,那么可能需要使用这个专门组件来进行监听。
如图1-10所示的就是Sandbox下载界面。
图1-10FMODSandbox下载界面
如图1-11所示为FMOD相关英文学习资料。
图1-11FMOD官方资料
1.2.2安装
FMOD的安装已经非常自动化了,无需进行额外的设置,将其安装在默认的路径下即可,当然你也可以设置一个你希望的路径。
如果你之前装了较低版本的FMOD,或者在安装目录下建立过一些FMOD事件工程也无需担心,直接安装就可以,安装程序不会覆盖你自行添加的各种数据,包括建立的工程、模板等,如图1-12和图1-13所示。
FMODExProgrammer'sAPI以及SandBox安装方式非常相似,这里不再做多余的说明。
成功安装之后可以看到界面如图1-14所示。
图1-12FMODDesigner安装界面
图1-13FMODDesigner安装路径设置界面
图1-14FMODDesigner安装成功
至此,你已可以在开始菜单中启动FMODDesigner程序,如图1-15所示。
图1-15开始菜单中的路径
1.3平台支持
目前FMODDesigner2010软件适用于以下平台:
❑MicrosoftWindowsseries;
❑MacintoshOSX。
FMODDesigner2010可以为如下平台创造内容:
❑32位MicrosoftWindows系统;
❑64位MicrosoftWindows系统;
❑Linux;
❑64位Linux;
❑MacintoshOS8/9/X/X86;
❑苹果iPad;
❑苹果iPhone;
❑SonyPlayStation2;
❑SonyPSP;
❑SonyPlayStation3;
❑MicrosoftXbox360;
❑NintendoWii。
FMODDesigner2010支持所有针对特定平台的音频压缩方法,例如微软Xbox上的XADPCM,SonyPS2、PSP上的VAG,以及Xbox360上的XMA。
声音设计师可以藉此使用应用平台下的全部硬件特性。
1.4为什么要使用FMOD/音频引擎
在本书开始介绍FMOD的具体内容之前,笔者根据自身的工作经历,在这里简单地向各位音频设计师或者游戏开发者阐述一下对于游戏音频引擎这一工具的理解。
各位开发者在国产游戏突飞猛进的这几年,肯定已经充分认识到了引擎这个工具的优越性。
现在不论是网游,PC单机或者家用机,还是端游、页游和社交类游戏,不论是从保证质量,还是保证效率上来讲,越来越多的开发者都已经使用成熟的游戏引擎来进行游戏开发。
哪怕是进行自主知识产权引擎开发的游戏制作团队,也遵循着游戏引擎应该遵循的种种规则来进行开发,以期其他团队可以选择自己开发的引擎。
这实际上是一个好的现象,一个好的引擎其实就是前人的经验总结。
伟大的作品总是站在巨人的肩膀上,就算是创新也脱离不了学习的过程。
因此,开发手游,大家可以用Cocos2d,也可以用Unity3D,开发页游,也有Unity3D,端游更是有虚幻3的引擎等等。
就算是以AS3为基础的游戏,也有了各种各样的引擎。
可以说这也是与国际接轨的一个好事。
但是不幸的是,虽然对于国内的游戏开发者来说工具日渐升级,但是很多思路却没有产生变化,在游戏音乐音效领域尤其如此。
举个简单的例子,我们的游戏音乐很多还停留在这样一个层面:
场景——循环一个背景音乐+触发玩家音效,包括很多“大制作”的游戏,也没有走出这个思路。
但是早在1998年开始设计2005年上线的魔兽世界,在一个场景中循环着的,就早已不是一个背景音乐了。
魔兽世界中人类新手区域艾尔文森林中的背景音乐随机播放的是一段完整音乐主题剪辑成的3段BGM,同时根据玩家所处环境一直循环氛围音效Ambient。
而这对于现在很多项目团队来说,可能则是完全没有想过的问题。
对于声音设计师来说,怎样让游戏中的声音更能衬托游戏的气氛,这是最重要的。
但是很多网游制作者在规划音乐音效时,将场景音乐规划为主旋律明显的主题曲类音乐而不是衬托玩家活动气氛的氛围音乐,有很多能让游戏音频体验表现得更好的技术手段,没有考虑过也实现不了。
比如说在使用Cocos2d引擎的时候,如果不改变底层框架,同时循环的音频文件就只有一个,而身临其境的好游戏往往是提供了“氛围音效”这种循环音效的。
再比如,默认情况下,Unity3D要实现音量渐变,就只能使用镜头远近的这种很不稳定的方式来做,而音乐音效淡入淡出是实现常见变化自然过渡再平常不过的东西了。
至于使用计时器来切换音乐则非常常见的情况了,音效设计师有时候为游戏构思好了很好的声景,但是苦于实现上的原因只能作罢。
看着战神的随情绪中断的音乐模式长叹一口气。
而对于开发者来说,先把音频部分做得好一点,也是一个非常头痛的事情。
想做一个音效变速效果,又要与程序员沟通半天。
一个战士就知道“喝!
”,别说玩家连策划都听烦了,只能多做几版音效,但是在经济上和沟通成本又上去了,还得写程序来随机触发。
想让音效团队做一个3D音效,怎么搞都不好使,也不知道是程序这边的问题,还是音效师的问题……
上述种种问题,不论是音效设计师,还是游戏开发者,肯定都遇到过。
由于游戏音频这部分的工作,受重视程度不高。
遇到问题,往往就退而求其次了。
其实殊不知,很多小游戏中其实只要小小地循环一个氛围音效,档次一下就上去了。
还有很多小技巧也是用上就有改善,比如Intro-Loop型的音乐、随机氛围、3D音效等等。
那么有没有什么工具能解决这种两难的局面?
一方面减轻开发者的工作,另一方面又为声音设计师提供更广的思路?
其实答案不言而喻了,使用音频引擎正是解决双方难题的上佳方案。
而FMOD引擎,则是目前为数不多的音频引擎中,比较好的选择。
可能读者现在还难以置信,但是看看现在有哪些项目使用了FMOD游戏音频引擎,就知道所言不虚。
如下所示:
❑BioShock;
❑BioShock2;
❑Diablo3;
❑CrysisFarCry;
❑GuitarHeroIII;
❑GuitarHero:
Aerosmith;
❑GuitarHero:
WorldTour;
❑LeagueofLegends;
❑NeedforSpeed:
Shift;
❑PlantsvsZombies;
❑StarCraftII:
WingsofLiberty。
这些从小到大的知名游戏都在用,你为什么不用呢?
别忘了还有魔兽世界,它也是用FMOD引擎的。
另外,有一个对于正在使用Unity3D的开发者和虚幻3的开发者来说的好消息,这两个引擎已经集成了FMOD,还有一些其他的引擎也继承了FMOD,笔者这里一并给出。
如下:
❑Unity-UnityTechnologies;
❑UnrealEngine3-EpicGames[5];
❑CryEngine-Crytek[6];
❑TorqueGameEngine-GarageGames;
❑BigWorldTechnology-BigworldTechnology[7];
❑Scaleform-ScaleformCorporation[8];
❑TrinigyVisionEngine[9];
❑Source-ValveSoftware[10];
❑HeroEngine-IdeaFabrikPlc。
1.5本章小结
本章简单介绍了音频引擎这一概念的由来,现在世界范围内音频引擎的现状,目前使用最广泛的音频引擎FMOD的获取方法、安装方法以及支持的平台。
通过本章的学习,你应该让你的PC中装备上代表最先进的游戏音频制作思路的工具。
下一章我们即将开始探索FMODDesigner这一强大工具的全貌。
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