UE4中创建破旧屠宰场场景教程: 第2部分

UnrealEngine场景制作屠宰场

摄影测量

使用了Reality Capture和Canon EOS 1300D来捕获和处理场景中的摄影测量元素。Reality Capture的工作原理是计算3D空间中相机的角度和位置,然后使用图像的高对比度区域创建密集的点云。然后可以将该云进一步精炼为高多边形网格,甚至存储顶点颜色信息,这些信息以后可以提取以形成准确的反照率图。它被公认为摄影测量最快,最准确的软件,这就是为什么我在此项目中选择了它。

我使用摄影测量学的一个领域是地面团块的创建-在Farcry 5和Hunt:Showdown等游戏中可以看到这一过程。首先,我以RAW格式捕获了大约100个左右不同角度和距离的图像,然后在Adobe Lightroom中对这些图像进行批处理,然后将它们输入Reality Capture中以生成密集的点云,高多边形网格,然后嵌入顶点颜色。

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在Toolbag 3中渲染的生成的High Poly扫描网格

从这里开始,我使用3ds Max的ProOptimize修改器为我提供了一个更适合实时使用的网格,从600万个多边形变为900个多边形。然后,我使用FFD 3x3修改器创建了一个圆角外观,使其更易于相交而不会离开浮在地形表面上方的几何图形。然后使用AO取消,锐化和颜色调整在Substance Designer中烘焙和精炼纹理信息。通常,最好避免使用ProOptimize,因为拓扑之后可能需要进行一些清理,甚至还会产生一些三角形。通常,我会对此更加谨慎,但是,由于网格不会变形并且资产在引擎中正确着色,因此我可以证明这一点。

实现此引擎需要创建优化的交集混合着色器,因此我在线上跟随了一些资源来创建可以在着色器之间重复使用的Material Function。此技术依赖于“网格距离场”来确定网格何时彼此相交。然后,这会生成参数化的蒙版,将其与噪声纹理样本混合在一起。然后,施加具有抖动的像素深度偏移以淡出相交区域。通过将该功能插入“像素深度偏移”输入,可以轻松地将此功能添加到任何主着色器中。

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基于距离场的抖动混合材料功能
widen_620x0在环境中实际使用此扫描数据–与我在Designer中制造的泥浆材料混合

摄影测量法对资产和可贴砖材料的其他用途可以在附录中找到。

照明及后期处理

在项目开始时,最初的计划是将温暖的场景与粗糙的艺术方向并列。我改用了更暗的方法,因为我觉得它更符合Hunt:Showdown的艺术方向,并且让我可以更好地控制观众希望看到的内容,并能够突出显示感兴趣的区域和可能的路径“玩家”可以操纵。

widen_620x0重大照明迭代

第一步是确保调整“世界设置”以允许更多的光反射,更高的间接照明质量,距离场环境光遮挡等等。降低这些设置以确保构建时间不会花费太长的时间,但是对于最后一遍值得牢记。我还打开了“项目设置”中的“生成网格距离字段”,以允许在相交处使用DFAO和基于抖动的网格混合。

之后,我设置了“后处理量”(切换为“未绑定”),并将“自动曝光最小/最大”锁定为1.0。您也可以在“项目设置”中取消选中“眼睛适应”以永久禁用此设置。

在处理外部场景时,我需要指定一个“ Lightmass重要度”,以确保不会烘烤看不见的大部分风景。此后,在建筑物的较大开口处使用Lightmass Portal,以增加内部的全局照明量。

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我正在使用“指数高度雾”组件中的“体积雾”来创建更加大气,令人沮丧的外观。这会极大地影响场景中照明的行为,因此尽早将其阻止非常有用。

为了更好地控制照明,我利用“平方反比衰减”选项并调整设置以获得所需的效果,无论是与具有“最小粗糙度”的特定材质的交互作用还是与“光衰减指数”的更苛刻的衰减。这些选项在物理上并不精确,但是对于释放单个灯的全部潜力很有用。

widen_620x0反射捕捉示例

反射捕获还用于在反射表面上正确渲染反射。在水坑上还使用了平面反射捕获,将其乱扔在地面上以实现对屠宰场的高质量反射,从而增加了各种摄像机角度的关注点。

widen_620x0反射捕捉示例

评价

总结项目,我已经对环境创建的各个方面进行了反思,并且在此过程中肯定学到了一些东西。最初,我在ZBrush,Marvelous和树木/树叶创建等领域感觉不那么强,所以我打算在这种环境下推动我变得对所涉及的过程更加满意。从一开始,该项目的总体范围就太大了,所以我很高兴我选择专注于外观,并且在我认为可行的情况下才充实内部。

使用ZBrush,我在雕刻阶段变得更快了,使用库中所有可用的画笔来快速草拟出我以前不会尝试的表格。野猪就是一个很好的例子,因此,达到一个体面的质量绝对是这个项目的成就。

出色的设计师是该项目的另一项技能。使用此软件进行实验非常宝贵,因为它具有快速但令人难以置信的结果,并且可以在仿真过程中导入自定义头像(网格)进行交互。就是说,我觉得这个程序还有很多要探索的地方,所以我很可能会在下一个个人项目中继续学习更高级的领域。

我要感谢我的大学主管说服我为这个项目撰写我自己的作品。最初,我的目的是利用Megascans并立即访问其扫描库,但是,我现在对创建过程和所涉及的各种工作流程有了实际的了解,并且一定会在以后的项目中使用此知识。

如果有更多时间可用,我还想研究一些其他方面,主要是网格贴花,以实现最佳细节和更独特的贴花工作。此外,我想用更多独特的资产进一步推动作品的视觉叙事,这些资产会与场景中的潜在角色联系在一起。

widen_620x0最终的屠宰场环境

附录

研究附录

为了进一步帮助照明环境,我看了James Gurney撰写的流行的《色彩与光:写实画家指南》。尽管它的目标受众是画家,但它包含色彩特性,大气效果和照明条件的完整细分。这使我对从哪里开始照明我的结构,浓雾如何扩散光以及后来如何从头开始重新照明以创建月光下的场景有了深刻的了解。

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最后,我花了很多时间在Youtube上观看了51Daedalus的Unreal 4 Lighting Academy视频。他评估现有环境并分解照明中的好坏区域,然后在解释其过程的同时从头开始对其进行重组。这对于理解照明和色彩如何帮助某些构图和视觉样式非常有价值。

考虑到构成该场景的尸体和有机物的数量,我需要确保我有足够的资源来确保正确的解剖结构和形式。我的主管将我带到爱达荷州虚拟化实验室的一个非常有用的Sketchfab页面,其中包含来自数百只动物的骨骼/骨骼的扫描数据。此外,让·拉菲特(Jean Lafitte)的“沼泽之旅”博客记录了路易斯安那州南部沼泽的动物,有助于缩小可能产生的潜在生物的数量,同时仍保持环境的准确性。

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爱达荷州可视化实验室的Sketchfab页面中的示例

我在整个项目中都使用了PureRef,以便为特定的开发领域创建参考板。这是一个非常有用的工具,可让您创建一个高分辨率图像的大画布,同时平移,进行变换/裁剪调整等等,所有这些对性能的影响都很小。

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主要参考板,包括《 Hunt:Showdown》中的概念和个人屏幕截图
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罗恩·弗洛利希(RonFrölich)的《 Hunt:Showdown》的石油发生器资产(弗洛利希,2018)

此外,我还向参与《 Hunt:Showdown》开发的艺术家寻求灵感。在整个项目中,我在个人渲染和游戏截图中都提到了他们的工作质量。像艺术家塞巴斯蒂安Stolaczyk罗恩FRÖLICH拉尔斯Sowig马蒂亚斯·瓦格纳马塞尔Schaika伊万Tantsiura赛义德Tursic阿尔瓦罗·卡尼萨雷斯亚历山大·阿斯穆斯麻仁格尔巴赫都包含在我的参考表,这有助于我更好地复制和理解艺术游戏的方向。其他艺术家如哈雷·威尔逊他的《 Hunt:Showdown》粉丝也很有用。

为了准备实际的工作量,我缩小了用于该场景的ZBrush笔刷的范围,因为需要进行大量有机雕刻。

widen_620x0个人画笔明细

这些是主要使用的刷子,在雕刻过程中都发挥了自己的作用。唯一下载的画笔是JRO Tools的Wood Damages和Fredo GutierrezWood&Bark画笔包。

为了加快3ds Max的工作流程,我使用了一些脚本来增加功能并简化我经常使用的某些过程。最大的是IFW法线,这是扩展的脸部加权法线脚本,其中包括设置共面阈值以实现更准确的结果。我还使用个人拖放参考脚本,该脚本会自动在我的视口中设置具有正确尺寸,可调整视角的选定参考图像。

为了创造我的树木,由于秃柏的独特形式,我研究了同一棵树木的其他尝试。我偶然发现Agnieszka Nogalska的沼泽环境严重影响了我的项目和所使用的工作流程。她在Artstation上的秃头柏故障记录尤其如此。

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Agnieszka Nogalska的秃头柏

创建附录

我使用ZBrush来创建场景中的所有有机元素,即尸体和可怕的细节。通过解决外部场景,我对该程序有了很多了解,因此逐渐依靠ZBrush为我的资产添加更多细节变得越来越舒适。公猪是最大的挑战,因为它在场景中经常被用来传达黑暗的情绪,并坚持狩猎:对决的艺术方向。我还需要确保在没有明显重复的情况下可以重复使用某些变体。

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野猪戈尔创作过程

有了一个支持公猪创作的参考板,我觉得我为实现它的目的而感到非常恶心。这些碎片散落在周围,形成堆,并在最终环境中作为焦点悬挂。

我还将ZBrush用于景观的某些元素,即将地面团块资产与摄影测量资产一起混合到地面中。这是一个有趣的有机雕刻挑战,因为它们需要在某种程度上与扫描混合材料的质量相匹配才能看起来一致。

在制品

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为了创建一个乱七八糟的世界,我认为最好的方法是拥有可以粘附到装饰板上的资产。值得庆幸的是,这个世界是由金属和木材的强烈混合物组成的,因此很容易做到。为了引用资产,我引用了很多《 Hunt:Showdown》屏幕截图,并创建了可以重复使用最多的道具。

由于修整相当简单,因此我能够真正扩大重复使用系数。以这种程度使用裁切纸非常高效,并且通常是行业内节省纹理内存的标准工作流程。我通过合并包装的防毒面具覆盖物,地衣,铁锈和湿气进一步分解了该工作流程的重复性质,以进一步将道具在环境中接地。

在Marvelous Designer的帮助下,我经历了多次迭代,希望将织物放置在场景中。这是一条有趣的学习曲线,因为我不想为此而乱花钱–我希望它看起来有些可信,同时还使构图中的视觉噪声保持良好的平衡。

widen_620x0出色的设计师实验,显示早期迭代

最初的实验是在摄影测量学中进行的,我的第一个尝试是我未处理的较旧的树皮扫描。我使用Reality Capture生成密集的点云,然后使用具有嵌入顶点颜色的高多边形网格,然后按照Grzegorz Baran的教程从扫描数据中生成可平铺的材料。

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原始树皮扫描导入ZBrush

此过程涉及使用PLY插件将网格导入保留顶点颜色的ZBrush中。从那里,我使用拓扑笔刷在表面上创建低多边形烘烤平面,然后使用UV Master将其展开并展平,使其尽可能接近1:1的比例。从那里,我在Substance Designer中烘焙了导出的高/低网格,以获取我的身高,弯曲法线,法线,反照率和环境光遮挡。弯曲法线很重要,因为可以通过此管道破坏高度图,因此,如果需要,我们可以从弯曲法线中获取临时的高度图。

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用于烘焙地图的物质设计器
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Author: incg_UE4

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