決定要制作怎樣的節(jié)奏 FPS

《BPM: Bullets Per Minute》是一款節(jié)奏動作 FPS 游戲，當中的射擊、換彈、跳躍和躲閃動作全都與節(jié)拍同步。

在準備開始制作的時候，我們考慮了以下聲音設計方式：

1.?音符表（如《Guitar Hero》、《Rock Band》、《Frets on Fire》）。每條音軌都有用來定義攻擊、躲閃和換彈節(jié)奏的元數(shù)據。這些元數(shù)據可告知敵人行為。音符表會告訴 AI 要做什么。

優(yōu)點：心潮澎湃的音樂編排體驗、可以由用戶生成優(yōu)質內容。

缺點：每分鐘游戲的制作成本很高。耐玩性低。

2.?程序化音樂（如《PaRappa the Rapper》或《Wii Music》）。音樂由音軌段落組成。音軌段落是動態(tài)變換的，由算法選擇下一個要播放的音軌段落。AI 會在各個音軌段落的特定標記點發(fā)起攻擊。

設想一下當敵人在十六分音符處快速攻擊時播放鼓聲段落，隨后當敵人在小鼓聲處發(fā)起攻擊時播放反拍。

優(yōu)點：動感、耐玩。

缺點：音樂品質較低。音樂由玩家定義，而不是歌曲結構，音樂體驗比較差。

3.?緊跟節(jié)拍（如《Crypt of the NecroDancer》）。AI 始終與歌曲的節(jié)拍保持一致，但動作并不依賴于音軌的狀態(tài)。

優(yōu)點：動感、耐玩。音樂可以有自己的多彩變換，便于輕松制作更多音樂內容，游戲設計不依賴于現(xiàn)成音樂。

缺點：音樂不是為體驗量身打造的。

作為一個小型團隊，我們想做一款規(guī)模相對較大、能玩好幾個小時的游戲。為此，我們決定選用“緊跟節(jié)拍”這一聲音設計方式。與此同時，我們想在開發(fā)游戲時樂在其中，所以選擇了 Roguelike 結構。Roguelike 游戲的隨機關卡生成意味著每次試玩都會有不一樣的體驗。鑒于 Roguelike 游戲需要很高的耐玩性，我們知道“音符表”方式無法滿足《BPM》高達 30 小時的游戲時長要求。

為此，我們決定在《BPM》中加入一些程序化音樂，大多在快要戰(zhàn)勝 BOSS 時以插播樂句的形式呈現(xiàn)。在打敗 BOSS 之后，其會隨著玩家操作逐漸增強。

協(xié)調玩法

《BPM》的玩法機制本質上是個每分鐘 88 拍的 4/4 拍步進音序器。敵人可以請求在幾拍的時間內發(fā)動攻擊。他們通過查詢步進音序器確認在某一拍發(fā)起攻擊是否會導致環(huán)境過于嘈雜。

敵人告知步進音序器“我想在兩個節(jié)拍內攻擊玩家，迫使他們躲閃”。步進音序器回應“是”或“否”。步進音序器的響應基于這一拍上是否發(fā)起了太多攻擊或者有沒有別的敵人完全占用這一拍。通過這種方式，《BPM》的整個玩法機制都可以由步進音序器來控制。

玩家的玩法機制中也引入了這種音序器。事實上，玩家只能在每個半拍執(zhí)行操作。比如，玩家可以每隔半拍射擊、跳躍或施法。不過，每次只能做一個動作：換彈、躲閃、射擊或施法（跳躍動作不受限制；試過跟節(jié)拍同步，但效果很不理想）。

從技術角度來說，主要難點在于確保知道音軌中的“節(jié)拍”何時發(fā)生。為此，我們在 Unreal Engine 內做了各種嘗試，但是都沒有辦法讓音頻時鐘和游戲時鐘同步。除此之外，我們還希望在音軌之間過渡，確保不會因為采樣缺失而產生噼啪噪聲。

為此，我們選擇了使用 Wwise 來解決了以下三個問題：

1. 保證音軌之間的流暢過渡。

2. 確保音樂合拍、音效可聞。

3. 讓游戲的時鐘與節(jié)拍同步。

過渡和效果

喬什?沙利文 (Josh Sullivan)：我負責《BPM》的所有聲音設計。我的聲音制作/混制過程比較特別。我在視頻制作方面有十多年的經驗，所以在使用程序來處理要應用到《BPM》中的聲音時，我選用了 Sony Vegas（視頻剪輯軟件）而非專門的音頻剪輯套件。除了有個視頻預覽窗口，Vegas 其實跟 Sound Forge（Sony 的音頻剪輯套件）差不了多少。

幸運的是，《BPM》的配樂為每分鐘 88 拍。由于整個游戲中始終采用這一曲速，我可以輕松地將所有要合拍的音頻序列剪輯成 88 bpm 的節(jié)拍音軌。比如，《BPM》中武器的換彈都是緊跟節(jié)拍的（給人一種類似《Baby Driver》的感覺）。為此，我將一條節(jié)拍音軌放到了 Vegas 時間線中，通過剪輯確保各個聲音跟此節(jié)拍音軌步調一致。每個聲音都會被調到這一曲速。不過，如果設置不同的曲速，這種方法便無法奏效。

在聲音做好之后，只需把它們導入到 Wwise 中并在必要時為其提供定位數(shù)據便可。在必要的情況下，我可以對聲音實例數(shù)加以限制。比如，急射小機槍就需要這樣做，其每個四分音符都會射擊。由于射擊速度很快，混音有時會很嘈雜。為此，最好限制為同一時間最多只有一個急射小機槍射擊聲。隨后，我調節(jié)了一下 General Settings（聲部、音高等）。最后，我將聲音設置到了與之對應的 Output Bus 上。對于像射擊這樣的操作，每種槍支都設有至少四個不同的聲音。然后，我把它們全部放在了 Random Container 中。這樣就可避免因為反復播放同一槍聲而讓玩家感到單調乏味。

之后，只需在 Wwise 中為對應的音頻創(chuàng)建 Event 即可。不過，我并沒有把 Event 搞得太復雜。其中一個用法是先停掉之前的聲音再播放后面的聲音。比如，在敵人發(fā)出呱噪聲時（跟著節(jié)拍咕噥、吼叫）。在觸發(fā)代表敵人痛苦的 Wwise Event 時，不僅會播放 "ouch" Random Container，還會把敵人的呱噪聲切掉。

在 Wwise 中，我可以使用 Music Switch Container 和 Music Playlist Container 輕松實現(xiàn)樂曲之間的過渡，并借助時間設置來確保所有音樂都與節(jié)拍同步。

在游戲中，有些音樂不應與節(jié)拍同步，好比在跟 BOSS 決戰(zhàn)的時候。在跟 BOSS 戰(zhàn)斗時，不用時刻踩著節(jié)奏做動作；只要在音符上就可以射擊，但每個音符都要無限循環(huán)，直到下一次扣動扳機射擊。它們在技術上來說是音樂，但我在 Wwise 中將其當成了聲音來處理，因為以 Wwise Event 的形式實現(xiàn)更容易。

為節(jié)奏動作游戲混音

山姆?霍頓 (Sam Houghton)：在為《BPM》混音時，我的主要目標是讓玩家感覺好像自己在指揮一個搖滾樂團。武器是混音中的主要樂器，為的是當玩家沉浸在游戲中節(jié)節(jié)獲勝時為其提供巨大的成就感。相反，倘若沒能把握好射擊或換彈的節(jié)奏，便不會有聲音響起，聽起來讓人感到挫敗和沮喪。

與此同時，我還在跟喬?柯林森 (Joe Collinson) 一起創(chuàng)作音樂，所以為這些聲音的編排留了一些空間。網上有很多人都說 OST 聽起來很棒，在游戲中混入槍聲后效果甚至更好。能得到玩家的認可，讓我感到非常欣慰。畢竟，游戲配樂正是為了支撐玩法機制。只是跟很多其他類型的游戲相比，《BPM》在這一點上做得更鮮明。

早前，我確實嘗試了在玩家做“合拍互動”時閃避音樂聲道。然而，這種細微效果并不能增強成就感，甚至還有可能會讓游戲失去生氣。因此，我只在 Wwise 中稍微做了一些電平調節(jié)，來確保在音樂方面一切都很鮮明而有力。喬什?沙利文把所有聲音都做得很好，所以可以非常輕松地對游戲進行混音。?

讓游戲的時鐘與節(jié)拍同步

大衛(wèi)?瓊斯 (David Jones)：說到讓游戲的時鐘與節(jié)拍同步，我覺得最好的做法是《Borderlands》的解決方案，即修改 Wwise 來強制 MIDI 調用中斷游戲邏輯。在每一拍的結尾，我們可以請求獲取其時的輸入狀態(tài)。

最好是每次在 Wwise 中調用節(jié)拍 Event 時馬上輪詢控制器輸入。這種方式類似于傳統(tǒng)采樣器。在實現(xiàn)中將輸入和音頻緊密綁定在一起，判斷玩家的輸入是早是晚以及相差多久，確保輸入和音頻之間的同步盡可能精準。然后，拒絕那些跟音樂過于不合拍的輸入。不過，這一解決方案對我們這樣規(guī)模的團隊來說并不可行。這種工作要有全職音頻程序員協(xié)助，因為它會干擾 Unreal Engine 的整個輸入系統(tǒng)，并且需要對 Wwise 進行修改。最終，我們決定采取不同的做法。

簡便之法

我們的解決方案非常簡單和便捷。具體來說就是針對音樂 Event 注冊回調，并查找?EAkCallbackType::MusicSyncBeat。每次有來自 Music Switch Container 的音樂 Event，我們就會發(fā)現(xiàn)游戲時鐘和音軌行進之間的偏差。如果該偏差大于 10 ms，則重新校準游戲時鐘，并為所有相關角色調用 Event。

我們選用這種簡單的校準方法是因為游戲玩法不需要很花哨。這樣可確保敵人行為大致合拍。最多只有 10 ms 的偏差，比節(jié)奏測試窗口小得多。

不過對于玩家的輸入，還有其他錯誤要考慮。玩家錯誤窗口為：

源自時鐘校準的 10 ms + 源自幀時間的 [frametime] ms + 源自延遲渲染器的 [frametime] ms + 源自輸入設備的 ? ms + 源自主機處理的 ? ms + 源自TV/音頻輸出處理的 ? ms。

這在有些系統(tǒng)上最終可能會產生巨大的偏差。這一偏差對每個用戶來說都是非常不一樣的。不過，還有更糟糕的問題：節(jié)奏 FPS 有個無解的難題 (Cursed Problem)。

在 2019 年的 GDC 演講中，來自 Riot Games 的亞歷克斯?杰斐 (Alex Jaffe) 將“無解的難題”定義為“根植于核心玩家承諾之間的沖突而無法解決的設計問題”。在《BPM》中，我們的玩家承諾是“玩家跟著節(jié)拍同步射擊”和“子彈在扣動扳機時射出”。然而，兩者是沖突的。要想解決這一問題，只能“以退為進”。

在像《Guitar Hero》這樣的對拍游戲中，會依據通過校準控制器設定的延遲來對玩家輸入施加偏置。因為音符沒有任何因果效應，所以可以在測試時計入延遲。游戲會通過測試玩家之前是否做到了跟著節(jié)拍輸入來對視頻延遲加以補償。游戲知道應當在何時壓在音符上、實際在何時壓在了音符上以及 TV 延遲有多長時間。所以，游戲會檢查并確認是否在“當前時間 - 延遲時間”的窗口內。這可能不太好理解。在《Guitar Hero》中，可以看到音符在線以下會消失，過了線好像也能成功彈到音符。TV 有延遲，而且可以實時看到這一延遲。然而，這在 FPS 中是不可行的。所有動作都要壓在點上。

在《BPM》中，我們假定用戶的延遲小于 80 ms。倘若用戶的延遲超過這個時間，在開機校準序列當中會檢測到，并依據情況啟用自動節(jié)奏功能。自動節(jié)奏功能會在玩家輸入時一直將射擊動作保持到下一拍。對于延遲小于 80 ms 的用戶，如果射擊的時機早了，我們會應用一定延遲，確保其發(fā)生在下一拍；倘若射擊的時機晚了，會讓該動作立即發(fā)生。

為了給玩家提供更好的游戲體驗，《BPM》會容許某些不合拍的操作。有很多邏輯來定義什么是容許的、什么是不容許的。主要是為了使所有的輸入配置都能順利地發(fā)揮作用。我們希望能為玩家提供酣暢的射擊體驗，而不是制作一款嚴格意義上的節(jié)奏游戲。

最終，《BPM》因為將音樂和玩法緊密融合在一起而大獲成功。在這當中，Wwise 幫助我們高效而精準地實現(xiàn)了自己的設想。?

AWE INTERACTIVE

Awe Interactive 是一家業(yè)務遍及全球的遠程電子游戲開發(fā)商（總部位于英國貝德福德郡），致力于為玩家打造獨具特色的游戲體驗。Awe 在 2020 年推出了節(jié)奏 FPS 游戲《BPM: Bullets Per Minute》。《BPM》因其音頻、聲音設計和原創(chuàng)機制而廣受贊譽。公司目前正在制作一款科幻 RPG 游戲。