文/杨州

本人研究生程序猿一枚，毕业设计做Unity游戏设计，最近刚刚玩通了《纪念碑谷》，被这款完美的作品震撼了。由于了解到《纪念碑谷》是用Unity进行开发的，本着个人兴趣和对这个游戏的热情，我大致地了解了一下《纪念碑谷》的开发流程和技术实现，在这里和大家分享一下。

下文将会大致解答《纪念碑谷》是如何在技术层面上实现这些“不可能”，从而让人们在视觉上获得完美的体验的（如何通过技术欺骗你们的视觉的），资料来源ustwo monument valley team的技术主管应Unity官方邀请对游戏开发者做的presentation。

由于主讲人讲的比较概括（不愿透露过多技术细节），其中参杂了一些本人的分析，如有错误，还请大神们指正。

个人总结：《纪念碑谷》其实就是通过将人们从2D平面看见的路径，在3D的游戏场景中加以实现。人们看见的效果其实只是3D游戏场景的一个投影（Projection）。

下面的内容我将配合图片进行讲解~多图预警！！

这个是presentation的主题：创造不可能！由于本答案侧重介绍技术原理，presentation中涉及测试，用户体验和关卡设计等不相关内容不予提及。

主讲人一上来就摆上了潘洛斯三角形，从别的角度看实物是一个奇形怪状的东西，可是如果从特定角度看过去，就变成了那个神奇的三角形~这就是monument valley team开发秉承的思想：See things in different angle！同时也是技术上实现的核心。

然后可以看到，在Unity的游戏场景（左图）里其实也是这么个奇怪的几何体！可是调好摄像机的角度（右图）效果就出来了

于是问题就来了。我们在玩游戏的时候看到的效果感觉艾达是在一条路上走的（右图中艾达可以从三角形最上面的角通过中间的角到达下方的角）。可是在3D的场景中两条路（左图中根本木有中间的角）根本没有交汇，那艾达是怎么走过去的呢？
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答案就是对路径进行标记，如下图

由图中我们可以看到，可供艾达行走的矩形路面都用Node进行了标记，Node由蓝色的Boundary Point和绿色的Connection Indicator。我个人认为游戏程序的寻路算法是基于Node组成的路径网络的，而通过对Connection Indicator进行处理，可以决定不同的Node之间是否相连。通过这种方法，技术人员可以轻松地根据视觉效果在3D场景中标出路径，下面是效果展示：

图中可以看见两个实际上分离的Connection Indicator，换个角度后就重合了。

有些同学会有这样的疑问：就算视觉上重合了，可是艾达的位置应该也有改变呀，远近不同会导致物体大小在视觉上的变化，可是怎么完全看不出来？

我来告诉你，其实艾达的位置并不是一直位于方块的上面，只是让你看着像而已……请看下图：

由图我们可以知道艾达的位置并不是单纯地在方块上面，而是针对用户的视角进行了偏移。可是这些在技术上怎么实现呢。我推测是通过Node来实现的，由于Node是一个圆心处于矩形单位正中心的球体，通过预先设定艾达通过特定Node时离圆心的距离，从特定的角度看就像在大路上行走一样。
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我这么推测的原因是主讲人在presentation中明确表示艾达通过曲面的时候，是通过调整艾达和Node圆心的相对倾斜度来实现走曲线的效果的。

而且Node还决定了艾达通过它的时候采取什么动画，这就是他们实现爬梯子和走楼梯的动画的原理。当一个梯子同时可以当做地面（左图路径）或者梯子(右图路径）的时候他们还头疼了一阵，后来通过在这种功能重叠的地方放置多个Node，然后通过艾达的位置来决定具体哪一个Node有效。

由此可见艾达的行走是由基于标记的寻路系统决定的，用于标记的Node还储藏了特定的渲染方式。通过定义特定的位置，旋转角度以及动画，来保证艾达行走的真实效果。

以上为大概的原理！看起来貌似是比较简单，可是据说实际实现起来问题一大堆。

上面说了通过设置Connection Indicator可以标记哪些节点相互连接，可是实际玩得时候有些情况还需要对某些点进行闭塞，如下图

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在这个图里，通过视觉我们可以发现当艾达位于左上角的时候，她是三个地方都可以去的，寻路算法必须通过人们的点击输入来选择性地闭塞掉一些Connection Indicator，如下图。

然后下面是NPC的路径图，直接上不同的Node，各走各路哈~

这些就是presentation关于纪念碑谷技术设计部分的全部内容啦。最后上一张完整关卡的实际效果与视觉效果对比图！