Escalando os dioramas feitos à mão do Fantasian para o Apple Arcade

Um JRPG com Final Fantasy roots exibe detalhes surpreendentes enquanto permanece dentro do limite de 4 GB do iOS.

Mistwalker: Um estudo de caso da Unity

Como um estúdio consegue encaixar um jogo de interpretação de papel japonês (JRPG) de 60 horas, estilo console, com imagens de dioramas extraordinariamente detalhadas em um jogo da Apple Arcade amigável para dispositivos móveis? O fundador da Mistwalker, Hironobu Sakaguchi, criador do icônico Final Fantasy O antologista teve uma visão ambiciosa para sua última produção – importando fotos de mais de 150 dioramas em miniatura feitos à mão e inovando técnicas de fotogrametria para criar cenários e efeitos de personagens impressionantes em dispositivos móveis.

Indo para dispositivos móveis com Unity

Sakaguchi fundou a Mistwalker em 2004 no Havaí. Após lançar vários títulos para consoles, a Mistwalker mudou para RPGs para dispositivos móveis e lançou uma série de jogos de sucesso da Terra Battle para Android e iOS. O estúdio também mudou seu desenvolvimento para Unity. “Metade da nossa equipe era nova no Unity, mas é muito intuitivo e até os artistas aprenderam muito rapidamente”, diz Takuto Nakamura, diretor e principal programador do projeto. Fantasian.

Os resultados

1. Levou uma obra-prima complexa de 500 GB para uma versão de 4 GB compatível com dispositivos móveis usando scripts e ferramentas automatizados
2. Reproduziu mais de 150 dioramas usando fotogrametria
3. Reduza o tempo gasto corrigindo shaders em até 66% seguindo os desenhos em sequência com o Unity Frame Debugger
4. Economize meses em modelagem e animação 3D aproveitando o Unity Asset Store

Voltando às suas raízes

Fantasian foi anunciado no lançamento do Apple Arcade em 2019. Seu primeiro segmento de 20 horas ficou disponível em abril de 2021, com o segundo segmento de 40 horas lançado alguns meses depois, em agosto.

O conceito surgiu quando Sakaguchi participou de um programa de uma revista de jogos no qual ele jogou novamente Final Fantasy 6 com seus ex-colegas de desenvolvimento. À medida que ele começou a desenvolver ainda mais as ideias para o novo jogo, seu objetivo se tornou ter personagens e combates interagindo perfeitamente em um ambiente de diorama hiper-realista em dispositivos móveis.

Em um de seus jogos anteriores, Terra Wars, os personagens e os estágios de batalha eram representados por diorama feitos à mão, e Sakaguchi levou isso para o próximo nível para Fantasian. "Criar dioramas físicos proporciona um visual único e feito à mão que não pode ser replicado apenas com modelagem 3D", diz ele.

Construção artesanal de cenários elaborados por veteranos de estilo Tokusatsu

O projeto Fantasian exigiu mais de 150 dioramas construídos no estilo tokusatsu de filmes de ação japoneses como Godzilla e Gamera.

O processo intensivo exigiu um planejamento meticuloso porque os desenvolvedores não poderiam ajustar a arte mais tarde em um programa de modelagem 3D. À medida que o jogo progredia, eles modificavam a jogabilidade e as histórias em torno das configurações fixas. “Esse rígido pipeline de desenvolvimento é difícil de justificar, do ponto de vista comercial”, diz Sakaguchi, “mas era essencial para a arte extraordinária que estávamos criando”.

Convertendo dioramas físicos em ativos de jogo

Depois de criar os dioramas à mão, a equipe tirou centenas de fotos de cada um deles para correções de cor e outras antes de importá-los para o software de fotogrametria. O próximo desafio foi encontrar uma maneira de aprimorar o efeito fotorrealista dos personagens se movendo pelos dioramas, para o qual Nakamura inovou uma técnica notável.

“Para obter a melhor qualidade visual enquanto minimizava o tamanho, usamos dados de fotos 2D para mapeamento de projeção e depois fundimos isso com o modelo 3D”, diz Nakamura. Mover a câmera não é possível usando apenas dados de fotos, mas a técnica de Nakamura, que incluía mover a câmera enquanto fazia a transição entre as fotos, possibilitou uma interpolação de câmera altamente eficaz:

— O software de fotogrametria gerou modelos 3D e os reduziu para cerca de 10 milhões de polígonos, salvando-os como arquivos FBX de malha de alta poli com dados de câmera.

— Os arquivos FBX de malha e dados de câmera e as imagens de fotos foram para o Unity.

— Para criar dados de câmera mais precisos, uma ferramenta proprietária criada no Unity Editor corrigiu pequenas diferenças entre a malha renderizada e os dados de FBX da câmera e a foto correspondente.

— O MeshLab reduziu a malha de polígonos altos para cerca de 100K polígonos para criar o NavMesh para a busca de caminhos e a colocação de gatilhos de eventos.

— O MeshLab então criou uma malha de exibição muito menor de 10–30K polígonos. Projetar imagens nesta malha, que então age como uma tela, criou a versão da geometria 3D que foi usada no jogo.

Esse fluxo de trabalho eficiente ajudou a equipe a manter a qualidade visual do jogo e a precisão do movimento dos personagens em um nível, ao mesmo tempo em que reduzia os tamanhos dos ativos para torná-los utilizáveis em plataformas móveis.

Reduzindo o tamanho do aplicativo com automação

A combinação das imagens de dioramas raw e dos modelos 3D totalizou mais de 500 GB – não exatamente em linha com o limite de tamanho de 4 GB para jogos iOS. Reduzir o tamanho do aplicativo foi um dos maiores desafios da Mistwalker. Nakamura diz: “Tivemos que aumentar a compressão e alterar o dimensionamento de todo o nosso conteúdo, mas o Unity facilita a criação de scripts e ferramentas para automatizar esses processos.”

Os processos de importação que a equipe automatizou incluíram regras de nomenclatura para texturas, especificando os formatos de compressão mais apropriados e criando Prefabs com configurações de materiais e componentes necessários quando os arquivos FBX eram atualizados. Além disso, ScriptableObjects foram atualizados automaticamente quando os dados do Excel foram alterados.

O Unity Memory Profiler também foi fundamental para ajustar o jogo às especificações do iOS, identificando gargalos de memória para reduzir os tempos de carregamento. Fantasian exigiu que as GPUs de dispositivos móveis renderizassem simultaneamente imagens e vídeos de alta resolução, e otimizar a memória foi particularmente importante para minimizar o impacto do processamento de personagens não-jogáveis (NPC).

Depuração de desenho e adição de ativos de forma econômica

Nakamura costumava usar o Unity Frame Debugger para otimizar shaders e processos de desenho, bem como para determinar a ordem de desenho para elementos semitransparentes e de distorção. Ele diz: “Com o Depurador de Quadros, eu podia acompanhar os desenhos em sequência e ver exatamente onde ocorriam os problemas.”

Por exemplo, ele descobriu que as sombras redondas estavam sendo desenhadas muito lentamente, então ele ajustou os shaders para suportar a instanciamento para desenhos mais rápidos. O recurso reduziu o tempo necessário para depurar os shaders em até dois terços, e também ajudou a consolidar malhas e materiais excessivos.

A Mistwalker também economizou tempo significativo ao aproveitar a Unity Asset Store para uma variedade de conteúdos. Eles descobriram que usar esses ativos era muito mais eficiente do que criar tudo do zero. Eles tiveram que personalizar alguns dos ativos para o projeto, mas, de outra forma, conseguiram usá-los sem complicações.

Nakamura diz: “É possível criar pequenos animais, mas leva tempo para criar uma grande variedade deles”. A Asset Store tem muitos ativos de pequenos animais diferentes que ajudam a realçar os cenários. A Mistwalker descobriu que, ao contrário dos modelos humanos, eles não tendem a variar muito em seu design, então eles podem se misturar mais facilmente com o jogo. Usando esses recursos, Nakamura estima que, usando um membro da equipe por foco, eles economizaram dois meses para a animação e três meses para a modelagem 3D. Se eles não tivessem usado a Asset Store da Unity, optando por criar seus próprios ativos, levaria dois meses para um programador e três meses para um artista técnico criar o mar, por exemplo.

Encontrando sucesso

Sakaguchi formou a Mistwalker para que ele pudesse trabalhar com um coletivo selecionado de artistas e desenvolvedores em um ambiente pequeno e independente e estar mais perto do processo criativo. “O sucesso de um estúdio depende da qualidade das pessoas que compõem a equipe e de sua coesão e química”, diz Sakaguchi.

O sucesso também depende da qualidade das ferramentas da equipe, já que uma visão artística precisa de suporte para se tornar realidade. Neste caso, criar um jogo para dispositivos móveis usando imagens de dioramas intrincadas e robustas exige não apenas muito trabalho e grande talento, mas também o parceiro certo com a solução ideal.

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