游戏制作与开发是一个庞大的工程，随着PC的发展，如今在即时模型和电影模型之间的区别已经是微乎其微了。相对于复杂的引擎、人工智能等程序开发而言，角色开发可以采用影视动画的成功的制作经验与技术。软件的性能决定开发制作的便利性以及角色的质感和整体色调。角色建模、材质以及动画开发平台比较灵活，流行游戏主要采用了max、softimage、maya等开发平台。

 ② 角色模型简化技术  

（1）动态LOD（层次细节度）技术

 流行游戏中也开始在把“细节层次”显示的多边形简化技术引入角色设计领域 ，根据与玩家视点距离的远近和所占屏幕像素的多少的判断来逐次动态降低模型所采用的多边形数目。三维软件提供了不同分辨率的角色版本，即将复杂模型分为多个不同分辨率和逼近程度的多边形即mipmodel，将原始模型多边形数的 100%、60%、25%等作为LOD，游戏程序根据需要在对近距离物体切换到高细节的多边形，对远距离的切换到低细节，并通过插值处理等数学运算实现平滑的几何形状过渡。通过LOD技术简化多边形表面提高了图形绘制效率，提高了游戏运行速度和真实性，不同的游戏引擎对平滑过渡控制能力不同，该技术仍然处于开发中，随着支持DX9硬件执行的自适应几何缩放（tessellation）技术的显卡的普及，LOD在游戏中会得到更广泛的应用。

（2）法线贴图与多边形贴图

     法线贴图可以理解为一种改进的Bump贴图。法线贴图用于非交互3D渲染已不是什么新技术了，但游戏上的应用还是最近才出现的事。在 Doom 3、半条命2、Halo 2、孤岛惊魂、古墓丽影6和神偷3等2004年的几款游戏大作中，法线贴图为实时交互领域带来了前所未有的真实体验。法线贴图的意义不仅在于实时生成新的、有光影变化的贴图，更重要的是在游戏制作中，法线贴图提供了一个“取巧”的办法，可使用较少的多边形运算来尽可能逼真地表现物体细部。

     与法线贴图相类似的是多边形贴图，这是综合凹凸贴图、置换贴图、贴图烘碚等一种新技术，在平滑的模型上贴上多边形贴图，除了会有凹凸质感外，更具备了多边形顶点位移的运算效果，但却不会增加多边形数目。《孤岛惊魂》中应用了该技术，比如说在一个模型贴上一只眼睛，这只眼睛只是个“多边形贴图”，但是经过运算后眼睛上的睫毛、眼球的弧度……等都会表现出来（用以往的3D方式制作，这些睫毛、眼睛弧度都适用多边形堆出来的），展现出比传统凹凸贴图更立体的效果，而且不会消耗太多硬件机能。

 三、角色动画设计

 角色动画是游戏交互性的重要体现，为了塑造真实的角色动画，游戏设计中采用了和普通的影视动画类似的技术，在游戏引擎的驱动下给与玩家真实的体验。游戏中角色动作基本是三维软件根据关键帧、表达式或动作捕捉制作的。

 1、 角色动作设计与动作类型

      表情和动作是人类情绪、愿望的重要表达形式，近年来游戏中不断强化动画能力，并逐步提高到电影级真实的程度，力图营造更真实更自然的游戏体验。现代游戏特别是角色扮演、射击游戏、动作冒险游戏、体育竞技游戏对动作提出了非常细致的要求，著名的《反恐精英》的角色至少能完成200多种动作，玩家的参与感很强。一个简单的跑就需要设计出每个动作的作用，如加速跑，跑攻击，翻滚，加速跑后跳，加速跑后蹲，加速跑后攻击……等等。从三年前的《无人永生2》到现在的《孤岛惊魂》，角色动作越来越复杂越来越绚丽，游戏中甚至还加入了许多生活情趣的成分（看表、搔头、钓鱼、耸肩膀、打哈欠、看昆虫、按摩脖子……），虚拟人物对现实角色的模仿程度越来越高，玩家在游戏中获得互动性的自由程度就越来越高，从而为游戏增加了更多的娱乐性。

 2、关节动画 骨骼动画

 ① 关节动画——基于关键帧和运动捕捉技术的正向运动学、反向运动学

 人体运动都是由关节带动，为了高效、准确地完成人体动画，关键步骤是对各个主要关节设置运动轨迹。通过改变不同部分之间的相对位置，比如夹角，位移等等，就可以实现所需要的各种动画效果。大量的游戏采用了基于关键帧技术的正向和反向运动学，比如《波斯王子》借鉴传统的二维动画，并采用了rotoscoping技术，使得游戏角色的动作极其真实自然。越来越多的游戏采用动作捕捉技术来增加游戏的真实性，象FIFA系列、NBA系列，Unreal系列，格斗系列、胜利十一人系列等，既能做到真实流畅又简单省时，提高了制作的质量和效率。胜利十一人和FIFA系列还专门请了一些球星，大量运用动作捕捉和特有工具制作选手和观众的真实动作，如球员的运球、颠球、传球、头球、倒钩、射门、庆祝、懊悔、吵架、谩骂，进球之后的选手们的奔跑、示意称赞，观众的动作等等，甚至不同球员的特有踢球姿势等各有不同，形成极为真实流畅自然的足球比赛。

 ②     骨骼动画

 采用骨骼动画技术制作的热门的动作游戏，例如《波斯王子》、《细胞分裂》、《马克思 佩恩2》等，都通过和动作捕捉技术结合，让模型做出非常逼真的动作。其基本思想就是在程序中逐帧播放事先在三维软件中制作的动画序列。典型的x、mdl、mdx、md5、dotxsi等格式都具有储存动画数据的功能。

 通过使用骨骼动画技术，用相对较少的数据就可以播放很平滑的动画。相对于关节动画，骨骼动画的角色看上去更真实，也不会有关节动画所面临的接缝问题。但是，这类动画的适应性很弱，角色很难通过实时计算来与环境进行良好的互动，以获得预先存储的动画序列之外的动画效果。

 ③ 骨骼皮肤动画

     骨骼皮肤动画可以看作是关节动画和单一网格模型动画的结合，由于皮肤系统的引入，皮肤不再是一个“硬梆梆的”网格，而是“有弹力的、能拉伸的”，在制作一些像蛇、动物的尾巴等软的东西时尤其出色。

     在骨骼皮肤动画中，通过在动画序列中相邻的两个关键帧间插值可以确定某一时刻各个骨骼的新位置和新朝向。然后按照皮肤网格各个顶点中保存的影响它的骨骼索引和相应权重信息可以计算出该顶点的新位置。这样就实现了在骨骼驱动下的单一皮肤网格变形动画。或者简单地说骨骼蒙皮动画。

 骨骼蒙皮动画的效果比关节动画和单一网格动画更逼真，更生动。微软DirectX 9中提供了对蒙皮骨骼动画支持，随着3D硬件性能的提高，越来越多的相关计算可以通过硬件来完成，骨骼蒙皮动画已经成为各类实时动画应用中使用最广泛的动画技术。

 3、面部表情动画系统（Facial Animation）