作者:  Joshua Weinberg
作者网站：https://www.artstation.com/artwork/aGqKy0

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介绍                                
嘿！我的名字是 Josh，我是一名 3D 艺术家，为游戏设计风格化的环境。这篇文章将介绍我创建Forest Relic的过程——包括概念阶段的概述以及 3D 艺术、材料和照明的主要故障。我的目标是表达项目中每一步所涉及的技术，以便有兴趣的人可以利用和扩展它们。我还想挑战自己编写全面的文档，这是我将从这个项目开始制定的标准。由于某些组件是通过公开可用的教程和分析获得的，因此我将在相关的地方链接到这些资源。如果您对项目还有任何疑问，请随时给我留言！


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计划                                
计划是什么？在完成了我之前的项目Spring Temple之后，我想处理一个大量使用有机元素的环境。我在创建 Spring Temple 上的树叶时遇到了困难，所以我想更深入地研究下一个项目。
与 Spring Temple 不同，Forest Relic 是原创作品，这意味着我缺乏直接的概念艺术可以借鉴。我主要收集情绪参考以告知总体思路和视觉风格，然后充实对象参考以实现更具体的资产目标。对于我所有的项目，我使用PureRef来创建图像板。您可以从几乎任何地方拖放或按 Ctrl+V 将图像嵌入其中。https://www.pureref.com/

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我专门在虚幻引擎中屏蔽了整个环境，以同时建立初步的外观、对象比例、布局和开发工作流程。一旦设置了正确的比例，我就可以将地图导出到 Blender 并开始制作 3D 资产的初稿，随着 Unreal blockout 的发展，这些草图会被拉入。只要有可能，特别是对于像这样的有机场景，我发现对于树叶，通过使用我以前项目中已有的等效资产，在早期阶段更容易获得准确的印象。
[micxp_wxonkey]wxv_2605144409420169216[/micxp_wxonkey]资产组织对我来说也非常重要。在 Unreal 中，事情可能会很快堆积起来（尤其是引擎内容在浏览器中可见的情况下），所以我总是会在开始时设置我的 Content Browser 文件夹结构、文件夹颜色和文件命名约定。这样，只需单击几下或在搜索中输入几个字符，我就可以在引擎中的任何位置准确获取我需要的内容，无论随着时间的推移向项目添加了多少内容。保持井井有条是有理智的。

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发展叙事                                
我试图提升的环境设计领域之一是考虑为场景提供信息的主题和叙事元素。牢记这些信息有助于保持所有内容的连贯性，尤其是对于像这样没有任何预先存在的上下文的原创作品。
森林遗迹是一个已经存在了数千年的隐藏小树林的一部分——那些甚至知道这个位置的少数人只能猜测它最初的用途。该网站上的语言不再为任何人所知。来此的人，将舍利子当作祭祀的场所。尽管他们试图保持该地区的完好，但这是一段艰难的旅程，而大自然通常会在此期间接管它。

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建模和纹理                                
遗迹遗物的初始设计是我去年在学习 ZBrush 时首先雕刻的东西之一。我正在学习如何在适应用户界面的同时制作风格化的硬表面边缘。一旦我开始学习其他技能，比如制作装饰床单，它就处于一个非常基本的阶段。对于这个项目，我认为遗物会成为很棒的英雄资产，所以我把它捡起来并完成了雕刻。

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我使用 TrimSmoothBorder 刷子来创建岩石凿边，并使用 hPolish 刷子来保持平面光滑和边缘清洁。此外，我使用 Orb Crack 笔刷将骨折线绘制到右侧。由于表面细节主要通过最终遗物纹理的基色来表达，因此我将雕刻的重点放在需要烘焙的方面。

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在 Substance Painter 中，我喜欢以非破坏性方式工作，并且倾向于只添加我需要的东西来传达主要思想。遗物是由在周围森林地区发现的那种岩石制成的，但也需要在现场和阳光直射下脱颖而出。我使用了一个模糊的曲率贴图来掩盖边缘高光，并使用两个“垃圾”纹理来为基础棕色添加一些平铺噪声：一个类似画笔的颜色可以创建更暗、更饱和的点，一个类似纤维的可以稍微孵化效果。对于风格化的东西，模糊和斜率模糊过滤器可以创造奇迹，以减轻库存细节纹理的粗糙度并更好地混合指定的颜色。
当我开始为 Forest Relic 制作装饰板时，我并不确定我将制作什么样的结构来填充环境。但是，我从封锁阶段就知道该区域会相当私密，并且相机不会出现任何蔓延或垂直倾斜的东西。装饰板需要在很大程度上以水平工作的石条为特色。我还想要一个金色的装饰条；我真的很喜欢Spyro: Reignited和Overwatch等游戏以高金属度、饱和度和平滑边缘渲染金色的方式。Jenn McGarry 有一篇很棒的文章描述了他们制作风格化装饰板的过程，我在制作我的时引用了这些装饰板。https://www.artstation.com/blogs/jennifermcgarry/yd4Q/jenns-guide-to-trim-sheets

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使用此装饰板的资产（遗迹高原和花盆）在条形 UV 中展开并与装饰对齐。正因为如此，我能够让它们保持相当低的多边形，并使用加权法线在网格上创建平滑的边缘，而不会添加太多的斜角步骤。

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材料                                
叶子材质在为之前的项目创建树冠和灌木时，我在轮廓定义网格的顶点上生成了叶子卡片，以创建令人信服的集群。这种方法适用于多种场景，但在 Forest Relic 上，我知道我想要非常完整、风格化的最终形状，类似于 Ghibli 电影等来源。在我想要的叶子面具的规模上，这可能意味着大量重叠的卡片！卡上的重载很快就会变得一团糟，并且对引擎来说性能不是很好。为了实现我的目标，我研究了一种稍微不同的方法来制作集群；我可以使用轮廓网格将树导入虚幻引擎，并使用该形状的四边形向外投影叶子纹理，而不是使用轮廓网格获取顶点信息，并在生成静态卡片后将其扔掉。Pontus Karlsson 和 Victoria Zavhorodnia 对此进行了很好的分析：
[micxp_wxonkey]wxv_2605153121861992450[/micxp_wxonkey]https://www.youtube.com/watch?v=iASMFba7GeI&t=1s[micxp_wxonkey]wxv_2605149162841669632[/micxp_wxonkey]https://www.youtube.com/watch?v=1BfZSfX6_Go&t=2s
我还参考了 André Felipe 的 SS Environment Artist's Survival Kit 课程。投影技术使用材质的世界位置偏移来使轮廓网格的四边形看起来比它们原来的更大，导致它们与相邻的重叠。由于每个四边形都经过 UV 展开到叶子纹理的整个空间，因此实际上每个面都变成了一张“卡片”——但与从建模软件导入的叶子卡片不同，这些卡片是可变的，并且可以随时更改参数。
[micxp_wxonkey]wxv_2605189791890112513[/micxp_wxonkey]我打包了两种类型的叶子蒙版，它们将以这种方式渲染到一个主树叶纹理中：红色通道中的树叶和绿色通道中的灌木叶子。我最终在蓝色和 Alpha 通道中添加了用于较小树叶的其他蒙版，但它们不与此方法一起使用。Unreal 中的任何黑白纹理都只需要一个颜色通道，因此如果您像我一样有 4 个树叶遮罩，您可以将它们打包成一个 .tga（此文件类型支持 alpha 信息）并在您的材料可以在它们之间轻松切换。纹理包装也是我的 Substance Painter 导出的一部分（适用于 AO、粗糙度和金属值），并用于水材质的纹理中。
为了给叶子上色，我使用了由轮廓网格的顶点法线驱动的线性颜色曲线，因此阴影区域的颜色与光照区域的颜色不同。曲线上有几个步骤，使树木特别具有绘画感，在不同色调、饱和度和值的不同波段之间进行插值。


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水材质                                

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长期以来，水一直是我面临的首要技术艺术挑战（老实说，现在仍然如此）。我一直迷恋电子游戏中的水，但这是一个真正令人生畏的话题，有多个答案、教程和资源，它们并不总是相互配合。在 Forest Relic 中实现水的巨大帮助是这段视频打破了任天堂在超级马里奥银河和超级马里奥银河 2上使用的水面效果：
[micxp_wxonkey]wxv_2605155394335899649[/micxp_wxonkey]本质上，两个具有大量中频信息的平移噪声纹理相乘，结果被选择性地剪裁，直到获得独特的闪光效果。当我看到这个时，我认为这种水面非常适合场景，并且方法解释得很好，我确信在虚幻中一定有一种方法可以实现这种效果。
我在 Photoshop 中通过处理 Cloud 噪波创建了自己的噪波，直到它看起来与 Nintendo 的纹理相似，并将其添加到主水纹理的红色通道中，最终将包含另一个用于颜色变化的 Cloud 噪波和一些用于焦散的 Cell 噪波。经过几轮实验后，我应用 Jasper 在视频中描述的逻辑将纹理剪辑为一组两个 If 语句。

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If #1：如果从噪声 (A) 中采样的点的值大于阈值 (B)，则将其完全切割并返回输出 0。这就是创建不那么闪亮的部分的原因表面。您可以看到这些形状如何具有清晰的边缘，然后向中心淡出——这是由于缺少所有更高价值的信息。
如果 #2：逻辑相同，但输入被翻转。现在，如果噪声 (A)小于阈值 (B)，则将其剔除。这仅允许高于阈值的值通过，从而控制真正明亮的闪光的稀有性。
If #1 结果的不透明度和 If #2 结果的闪光亮度在之后进行处理。

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[完全没有效果] vs. [如果#1 Threshold = 1; 如果 #2 阈值 = 1]

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[如果 #1 阈值 = 0.05; 如果 #2 阈值 = 1] 与 [如果 #1 阈值 = 0.05；如果 #2 阈值 = .08]
出于折射目的，我从此处使用的相同红色通道噪声生成了法线贴图，并混合了法线的两个平移样本以匹配。如果您想知道为什么法线有纹理坐标节点，而自发光节点没有，主材质图定义了自定义 UV 0 中材质的基本平铺率。但是，使用 TexCoord 将法线按比例缩小 0.5创造更大、更令人愉悦的波浪。

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单层水                                

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除了海岸线效果和网格偏移，其余材质由 SingleLayerWater 参数定义。这是 Unreal 中一种独特的着色器类型，可以自动为水下场景着色，而无需修改自定义透明度计算和深度渐变。在这里，我将水纹理的绿色通道噪声插入到 AbsorptionColor 的颜色曲线中：

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由于它是色调变化，因此很难看清，但是通过引入更绿色的区域，这种变化使蓝色水面变得更加有趣。AbsorptionColor 定义了当光线照射到表面时哪些色调被吸收，这就是为什么它是橙红色的。

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灯光和视觉特效                                
在这个环境中，我保持非常保守的照明设置，并使用有意的阴影来塑造主要 DirectionalLight 的焦点。在创建角色或对象渲染时（例如我在Strawhart上所做的一些工作），我经常使用支撑点、聚光灯和矩形灯来添加边缘高光并柔化刺眼的阴影。对于 Forest Relic，我特别想保留只有阳光、大气（天窗）、雾和反射光的“自然”感觉。

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基本颜色

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仅定向光

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定向灯+天窗

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视觉特效                                
对于这个项目，我有四个主要效果来增强场景的气氛。我对在 Unreal 中创建粒子系统和 VFX 还比较陌生，所以每一个都是一个令人兴奋的学习机会。

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中央遗物旁边有一个“假”的神光光束。它由基于噪声的材料制成（水噪声继续证明其有用性！）以非常低的不透明度散射发射光，投射到浮动的锥形网格上。在环境的构成中，右上角有一个阳光可以穿过的开口，该开口向下朝向遗迹。我使用这个额外的光来补充这个角度，并创造一种光线延伸到阳光停止的悬崖壁并到达遗迹的感觉。

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为了增加场景的深度，我创建了一个局部雾粒子系统，放置在左右两个空地中。系统生成的卡片上带有添加到 Unreal 体积雾系统的材质。通过这种方式添加雾，我能够在低雾密度下保持主要场景的清晰度，将背景与中景和前景分开，并出售神秘森林的感觉。我按照Dean Ashford 的这篇很棒的教程制作了一个风格化风迹的粒子系统。它相对微妙，但增加了我非常喜欢的孤独遗物的这种自然转瞬即逝的感觉。
[micxp_wxonkey]wxv_2605162252777914369[/micxp_wxonkey]最后，我创建了一个基于浮动粒子模板的 Niagara 粒子系统，以在草地上方添加类似萤火虫的点。在更真实的环境中，您会期望空气中的粒子能够捕捉到光线——我想添加这种体验以使低矮的中地更加活跃。


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后期处理                                
我将主镜头的高分辨率渲染到 Photoshop 中以调整亮度和对比度，并将其应用于我导入并插入主卷的查找表。也有轻微的绽放和晕影效果。如果您要进行全局调整，请始终确保您的后期处理量设置为无限范围。就像场景的照明一样，我只应用了后期处理来支持预期的自然外观，并因此融入了细微的变化。

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结论                                
Forest Relic 标志着我两年来专注于提高我的环境艺术技能，并帮助我回顾了我实践过的概念，并在此过程中学习了一些新事物。我有很多乐趣将这个嵌入森林的小角落变成一些凉爽而有意义的东西。感谢优秀的艺术家和开发人员社区，他们非常友好地创建和分享在整个过程中帮助我的资源，以及我的同事们提供的宝贵反馈。并感谢您的阅读！希望这篇文章在某种程度上对您有所帮助。

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