介绍
该项目的重点是在虚幻引擎4中创建当前环境,其灵感主要来自Arnaud Valette的概念艺术作品,其背景和基调取自Crytek的“ Hunt:Showdown”。环境本身是一个大型残旧的屠宰场结构,坐落在路易斯安那州的一个沼泽地中,建于1800年代后期。
这充分展示了我作为艺术家的能力,融合了有机和硬表面建模,技术艺术,优化,摄影测量,对照明,构图和视觉故事的理解。在创建此环境期间,我使用了行业标准软件,例如3ds Max,ZBrush,Substance Suite,Marvelous Designer,Photoshop等。我的另一个目标是确保在创建此环境时不使用任何外部资源,因此一切都是我自己创建的。
研究与生产前审查
创建这种环境的主要参考是Arnaud Valette的同名概念艺术作品。我想在3D模式下准确匹配该概念,因此以绘画形式进行了预计划,以确保构图紧凑并计划下一步。
为了将其转换为《亨特:对决》的黑暗艺术方向,我进一步研究了该游戏,以分析决定其风格的关键因素。
这种背景,以及在不同的天气/照明条件下积极玩游戏并拍摄多个屏幕截图,使我对如何接近场景中的照明有了更好的了解。还进行了其他调色板探索,以分解不同光照情况下游戏截图中的主要颜色。
更多学术资源包括Lloyd Khan的Shelter,该书将不同建筑物和布局的木制框架分解为不同,显示了手绘图和尺寸,加固点,潜在的结构弱点等。对这一领域的研究使我得以创建出准确,在我的环境中良好接地的结构合理的建筑物。
根据内容丰富的PDF文件– 湿地植物,进行了研究,以确保所有树叶都精确到路易斯安那州的湿地。这一点特别有用,因为它提供了有关尺寸,行为和生长区域的信息,使我可以根据河谷内的区域准确地创建和分散叶子资产。
为了满足理想,现代和下一代规范的要求,我选择了当今行业内使用的软件,包括:
- 3ds Max&ZBrush –搭档,高/低建模,硬表面,展开有机建模,抽取,树叶工作流程
- Substance –资产纹理处理,智能材料
- sp–材质创作,程序叶子纹理
- UE4 –自定义着色器,技术美术工具,关卡创建,布景,最终渲染
- PureRef –参考收集和组织
- Marmoset工具包3 –材质渲染
- Marvelous Designer-创造面料元素
这是我过去至少有一定经验的所有软件,因此在此项目中使用它会感到更加自在。但是,这是我创建的第一个环境场景,重点强调有机元素,需要枝叶资产,需要大量雕刻等。因此,我还对特定管道进行了研究,以加快速度。
我立刻知道我想强调优化,而我想做的一种方法是利用裁切纸和平铺纹理减少纹理内存的使用并在引擎中绘制调用,以实现更高的帧速率。有关此内容的参考资料包括在Polycount论坛上臭名昭著的Jacob Norris的模块化建筑集分解,以及Thiago Klafke在他的网站上进行的完整模块化UDK环境分解。
其中一种特别的叶子工作流程特别有用,那就是Peyton Varney在Artstation上。他使用3ds Max制造的基本的高多边形模型,在ZBrush中详述了网格,从视口中获取了文档法线和高度,然后在Designer中导出了所需的其余地图。这种方法非常有效,并且证明对创建各种树叶非常有用。
在进行此项目之前,我对摄影测量学的经验很少,所以我想尝试并尽可能多地学习。为了通过扫描数据创建拼贴材料,我参考了Grzegorz Baran的Tree Bark教程。这使我开始使用Substance Designer烘焙和导出颜色图,而不是依赖xNormal。这样一来,所有内容大部分都保存在一个程序包中,因为接下来我可以使用Designers扫描数据工具集来调整生成的地图以删除颜色信息。
Unity提供了一个PDF,其中包含从预生产,软件和硬件到取消照明和最终确定资产的整个过程的大量细节。它也涵盖了所有主要程序中的这些要点,从而可以轻松转换为我自己的工作流程。
这也是我使用Marvelous Designer的第一个项目,Marvelous Designer是功能非常强大的实时布料模拟软件。我最终不需要任何复杂的场景,因此花了一些时间来关注主要网站上提供的基本教程。对于重新拓扑,我通过一个朋友找到了Gladiator 3D,其中包括一种自动方法,将重新拓扑化的网格拟合到已经模拟的织物上,以确保干净的几何形状和变形。这使我免于在ZBrush或3ds Max中手动重新拓扑。
创建
遮挡和场景设置
对于封锁,我首先使用了一个按比例绘制的粗略的边界框网格,然后将其导入引擎并设置主相机角度以与Arnaud Valette的概念艺术相匹配。从那里,我在Max中拆分了边界框的尺寸,并对其进行了调整以适合模块化规格,从而使我能够创建套件。由此,我可以保持足够详细,直到以后可以将其完善到最终的构建套件中。
我以相同的方式设置了大多数环境–我指定了灯光质量重要性量,在“世界设置”中调整了照明参数,将“后处理”材质锐化到视口,导入了UE4人体模型进行缩放,将反射质量提高到最大后期处理量,并以较大的反射捕获为基础添加到我的场景中。自定义岩石笔刷和Alpha设置,18个笔刷和高度/ Alpha贴图+ 3个ztool岩石网格物体和一个迷你教程。
ue4引擎(第1周)
第5周
通过尽早实施初始材料和照明,我可以更好地了解场景的发展方向。由于建筑物的大部分结构都在一个装饰板上,因此我能够快速拆开模块件,并在很短的时间内看到最终结果。这允许快速迭代和外观开发,因此在我打扮场景时进行了相应的调整。
在此早期阶段的主要目的是添加可最大程度改变视觉效果的元素,因此首先创建的材料是泥土,水坑,木质装饰物和金属装饰物。这确保了我能够首先创建屠宰场以及周围的土地。尽早了解这些元素非常重要,因为您想准确了解这些材料与初步的灯光设置如何配合工作,因此您知道需要进行哪些调整。
建模与模块化
模块化套件从带有损坏和外形变型的单木板开始。从那里开始,我开始分支并开始创建3x3和2x3的墙体变体,高架支撑,立柱,立杆,肘部支撑等等。使用这种模块化方法,一切都可以在引擎中固定,我可以轻松构建结构的框架,同时仍然可以轻松地更改外观设计。
为了避免在我的套件的几何形状中出现苛刻的激光线,对所有边缘进行倒角,然后应用面加权法线为曲面的平滑化提供更清晰的曲率。此方法特别适合内存预算较低的游戏,因为不需要法线贴图即可平滑阴影-Cloud Imperium尤其喜欢Star Citizen。
模块化套件使用装饰板和平铺纹理完全纹理化,因此避免重复是一项有趣的挑战。我最终向我的Master Trim着色器添加了功能,用于基于高度图的顶点绘制的油漆层,以及用于污垢的分散的grunge反照率覆盖层。然后,还通过顶点颜色将其与一层地衣和可控制的湿度进一步混合。一切参数化,使我可以通过相同材质的实例进行多种更改,控制颜色,粗糙度,法线强度,细节法线等。这使我在外观开发过程中拥有更大的自由度。
对于我的主要发电机资产,我同时参考了静态图像和视频,以了解其在动画时如何工作以及在建模过程中应采取哪些预防措施。我为此作品改编了中多边形工作流程,因为它充当了头灯照亮的附加焦点,这意味着我可以通过附加几何图形证明繁琐的细节。这也意味着我可以再次使用脸部加权法线并获得烘烤外观,而无需其他纹理贴图。就是说,我想要一次独特的烘烤来推动此英雄资产的细节,因此我将其烘烤在其自身之上,并在Substance Painter中对其进行了纹理处理。
对于具有独特纹理的资产,我首先使用AO乘法的基本模板,30%至55%的曲率叠加以及整体锐化调整层。这些调整是为了帮助资产弹出并带出材质中的细节。之后,我开始建立基础材料层,并在适当的时候分配遮罩。
初始遍历完成后,我开始使用填充层进行磨损遍历,并选择油漆层来破坏平坦区域,增加合乎逻辑的损失以为资产建立故事。地面污垢,油漆飞溅,凹痕,漏油,蜘蛛网和金属焊缝就是一个例子。锚层还用于继承标记的普通数据,并使用它来驱动不同的智能蒙版。
通常,我的画家文件中的许多图层和后续材料都合并到了智能材料中,从而使我可以在资产中重用它们并缓慢地建立材料库。
这个项目使我有更多的机会接触Marvelous Designer,因此我遵循了一些基本教程,并将其用于切碎的,浸透血液的织物,该织物缠绕在建筑物的裸露区域周围。我尝试过将其包裹在外部和物体周围的想法,但是后来为了避免过多的视觉混乱,将其删除。
在Marvelous中模拟布料后,我使用了Gladiator Tools将正确重新拓扑的平面网格包裹在我的模拟网格周围,从而无需手动重新拓扑。由于场景中的布料完全基于物理学,因此这特别有用,因此需要适当的拓扑以确保模拟过程中正确的变形。
用料
由于Substance Designer的高度迭代性,我选择它来编写修剪板和其他材料,以确保在整个开发过程中如有必要进行任何更改,我可以在不损失任何进度的情况下回头并进行更改。我的工作流程与大多数其他Designer美工没有什么不同-我按段划分高度表单,从主要,次要然后是三次开始,然后从最终的高度输出中导出大部分其他地图。我喜欢根据材料的需要使用多个图形。我经常会创建效用图来生成诸如鹅卵石,石头,草或我自己的grunge贴图之类的东西,以便在主图中使用。
在使用PBR(基于物理的渲染)时,我通常会导出Albedo,Normals,Height和一个打包的AORM(环境光遮挡-粗糙度-金属)贴图。这是建议的工作流程,因为它将所有灰度纹理打包为RGB格式,alpha通道中有额外的空间可容纳任何其他内容-因此,要加载的单个贴图更少,从而可以减少着色器中的绘制调用。
叶子
因为树叶对我来说是一个新领域,所以我紧紧坚持Peyton Varney的树叶创建方法,以便快速获得出色的效果。
基础高多边形网格是在3ds Max中从一个平面创建的,然后根据参考,Shell修改器形成为基础形状,然后进行FFD加工以获得基本形状。然后,我使用Freeform Polydraw工具使边缘卷曲并在每个叶子上实现更多变化。
形成基本形状后,我将其放入ZBrush进行细化。这通常涉及次要形式,例如叶片轮廓更细的茎和折叠/弯曲。我使用标准,水坝标准,粘土堆积和移动的混合来调整轮廓。
从那里,我将GrabDoc功能与Pixologic的Al_NormalMap Matcap结合使用以获取法线和高度图。有了这些数据,我可以通过Substance Designer导出所有必要的地图。
在Substance Designer中,我依靠混合的垃圾贴图与高度图的组合来生成反照率。我使用带有经过调整的衰减的“高度选择器”节点来选择叶子的特定部分,从而引入更多的颜色变化和老化效果。最后一步是将最终的纹理应用于3ds Max中的平面,并使用剪切工具创建我的Alpha卡。我为叶子使用了相当高的多边形数,以尽可能减少Alpha透支,从而使我的叶子密度更高,而帧频降低。
这种环境的最大挑战来自树木的创造。场景发生在路易斯安那州的一个沼泽地,我的场景所需的树是秃头柏树,这是一种落叶针叶树,通常在潮湿的气候中发现。它不仅在形状和大小方面具有挑战性,而且在结构上还堆满了西班牙苔藓,这是要考虑的另一层复杂性。
在创建树木时,我研究了Agnieszka Nogalska在其沼泽环境中使用的过程,该过程涉及使用ZBrush将碎片混合在一起。我觉得这是接管SpeedTree之类的正确方法,因为在此场景中我不需要各种独特的形状和形式,而且这种方法使我可以将更多的精力放在有机雕刻技能上。
我发现ZSphere工作流程非常适合处理严重依赖苛刻角度过渡的问题。我开始使用ZSpheres对树的底部进行建模,并使用我的叶子PureRef板作为形状,曲率和比例的参考。然后,我使用“自适应蒙皮”和“ Dynamesh”获得了一个实体网格,开始向其添加辅助表格。在整个过程中,我使用画笔的组合,主要是“标准”和“粘土堆积”来定义较大的形式,“水坝标准”用于细化尖峰和向底部的深切,而“修剪动态”(Trim Dynamic)则切去并创建感兴趣的区域。
分支是一个非常繁琐的过程–我从一个球体开始,创建了一些蕨类叶片,然后使用ZSpheres创建了一些茎和分支。
然后将它们装箱在一起,制成各种蕨类植物,放在树枝上,并在我的最终质地表上独立使用。
由于场景仅需要一棵树变体,因此我在3ds Max中对其进行了重新拓扑,以确保在树的底部保持高水平的细节。然后将其放好,并考虑到玩家从其看到的角度将其减小到顶部。
对于重新拓扑,我使用了Max中可用的Freeform工具来拉出并操纵与我的高多边形表面相符的几何形状。
使用单个树变体,我就可以摆脱烘焙法线贴图的更多细节,因此我可以在Marmoset Toolbag 3中将雕刻的高多边形与低多边形进行烘焙,然后将其作为我的细节法线在引擎中应用,并与树皮材质混合。