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作者:Anton Bång
作者A站: https://www.artstation.com/artwork/eJD6PX
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目标
大家好,我是Daniel Cormino 首先,我想制作一些看起来非常独特并能脱颖而出的东西,它还必须是自然光下的大型外部场景。其次,我想测试我多年来学到的许多单独的技能和技术,并将它们组合成一个可靠的工作流程,以实时运行 4k 分辨率。但最重要的是,我想把自己推向极限,测试我能走多远,能取得什么成就,不仅在艺术方面,而且在项目管理方面。
软件
对于渲染和材质创建,我使用了虚幻引擎 5,因为它具有前所未有的质量和性能,这是自然而然的一步。我使用 3ds Max 进行建模,我严重依赖修改器堆栈来让自己快速返回并调整模型。我在 Substance Painter 中创建了网格蒙版,用于 Unreal 的分层材质工作流程。
参考、灵感和讲故事
一开始很难找到我真正想要改编的概念艺术,但当我看到 Michael Xu 的作品时,我知道这就是我想要制作的场景。不过,我需要先确定一下,所以我收集了更多图像并与同行讨论它们。我之所以选择这个,是因为它拥有我一直在寻找的所有东西:它是一个独特的想法,它是一个外部场景,它有很好的构图,最重要的是,它看起来很有趣,可以重新创建。有人找到一架失事的飞机并在它周围建造堡垒的想法真的让我着迷。或者,也许它是坠机的幸存者?如果你对比例有敏锐的洞察力,你会注意到这架飞机比现实世界中的要大得多,它给人一种神秘感,我不想改变如此美丽的构图。
建模
我从一个匹配比例的块开始,并很好地了解它需要多少工作,形状看起来如何,尝试一些相机角度,看看结构如何与地形相互作用。我将这个过程分为两个步骤:第一个是“预封锁”,我刚进入虚幻引擎并开始放置立方体并对其进行变换以使整体尺寸正确。当我对此感到满意时,我合并了整个内容并将其导出到 Max,在那里我开始了实际的封锁过程。此刻我想决定我要创造什么,并找出需要多少工作量。
雕刻和硬表面
在我之前的一些项目中,我一直在尝试不同的技术来使模型看起来更逼真,尤其是建筑、木材、混凝土等。我从中得到的一件事是,没有什么是直的,总是有颠簸或不规则的线条,我想探索它,甚至夸大它。这是 Max 的修改器堆栈最派上用场的地方,我可以像往常一样对这些部件进行建模,并在所有内容之上以程序方式为它们添加不规则性。所以,我有这个木梁,例如,只是一个普通的长方体网格。我会给它添加一个噪波修改器,置换顶点,我只需要在这里和那里添加一些边缘循环来创建非常不同和有趣的形状。最重要的是,添加倒角修改器可以让我在不更改几何形状的情况下拥有圆角边缘,同时还能够使用面加权法线,最后,这些斜角仍然很轻。
UV
在开始对任何东西进行 UV 处理之前,我已经想到我想要烘焙网格蒙版来分隔材质中的层,这需要“唯一”UV(它们不能重叠并且必须包含在 0-1 UV 空间内) )。问题是我希望我的材质层使用平铺纹理并且没有设置特定的纹素密度会使保持一致的外观变得困难。我首先想到的是有两套 UV,一套独特,一套平铺;但我很快就放弃了,因为这比简单地调整每个材质实例上的纹理平铺要耗时得多。最后,我没有对我的 UV 做任何特别的事情,只是常规的不重叠和 0-1 包含用于遮罩烘焙。
烘焙
我想尽快制作这些蒙版并只导出一个文件。理由是,如果我不得不在上面花费太长时间,那么使用这个工作流程将没有时间优势;而且我必须使用的文件越多,在虚幻中制作纹理的好处就越少。我避免为每个通道设置特定用途(例如红色表示污垢,蓝色表示生锈等),而是专注于那种类型的表面需要艺术指导的细节,并根据具体情况设置材料。例如,大多数木质材料有一个用于刮掉边缘的通道,一个用于污垢的通道,一个用于积沙的通道。对于这些,我以相同的顺序使用凸面掩模、ao + 凹面掩模和向上向量掩模。但是更复杂的材料,例如飞机机身,使用了所有的 RGBA 通道。这个和其他一些特殊情况也使用了独特的法线贴图,虽然不是从高模烘焙而来,只是艺术指导了一些非常具体的东西。船体材料使用了用于通用变形金属的通道,用于污渍的通道,用于生锈的通道,最后用于螺栓和划痕的通道。我将烘焙贴图(例如环境光遮蔽和曲率)与垃圾蒙版相结合,以获得一些有趣的变化和可信的外观。最后,我为这些网格蒙版使用了非常低的分辨率,大多数是 256×256。在 Unreal 中,我会将这些与其他纹理结合起来,以近距离获取更多细节。
材料
我希望这个项目在 4k 中看起来很棒,我需要非常清晰的材质和明确定义的表面,但我不想简单地使用大纹理。在开始这个项目的几周前,我玩了《生化危机 8》,对他们的材料工作感到非常惊讶,我想在这种细节水平上做出一些东西,并在游戏中进行了一些研究。我不确定具体细节,但我知道他们使用的是分层材质工作流程;我可以看到图层和蒙版的纹理平铺,但它非常复杂且执行得很好,看起来很神奇。我做了很多实验,最后,我对我实现的工作流程非常满意。基本上,它由单独的材质实例组成,这些实例依赖于遮罩来决定它们出现或不出现的位置,所有这些实例都在虚幻 5 中一个易于使用的原生界面中组合在一个资产中。
让我们回到我的飞机机身材质:它从一个简单的闪亮金属材质层开始。这个材质实例使用了平铺纹理,如果你注意的话,你会看到它重复出现并且看起来很奇怪。所以,这是我全新的闪亮飞机,但它的表面看起来太原始了,就好像它从未离开过工厂一样。我在它上面添加了另一个材质实例,这种材质也是金属的,但这次它的光泽度较低,呈青铜色。我希望它看起来像污渍,而不仅仅是占据整个表面,所以我添加了一个面具。这个面具是低分辨率的,看起来很模糊,所以我在这个面具上添加了一个平铺面具,一切看起来都非常清晰和独特现在我的飞机看起来好像有过一些飞行,金属有一些污渍或失去光泽,但看起来像是有人刚刚洗过它。在表面细节的层次上,现在生锈了。我添加了一个带有艺术指导的防锈面具的锈层,我们的飞机看起来很旧。但还是很干净。我现在很想把它弄脏,但首先我想通过均匀的颜色来打破整个表面的外观。我添加了一个“颜色变化”层,这只是将图像混合到整个材料上,使其更可信。我添加了一个只影响材质正常属性的特殊层,我想让这种金属在某些区域变形。好的,现在我正在添加污垢层,它使我们的飞机看起来好像已经坐了一段时间并且没有人清洗它。最后,我添加了唯一的法线贴图。
这个工作流程让我能够立即知道引擎中的最终结果,虽然我有时会在 Painter 中反复使用以找到正确的蒙版外观,但这种连接速度与重新导入一个文件一样快。我还可以使用一种材质并将其用作另一种材质的基础,只需更改网格蒙版并通过创建实例并添加更多图层来非常快速地创建变化。不过,这种分层材质工作流程不仅限于烘焙网格蒙版,其中一些我只是使用平铺蒙版来获得随机细节,而另一些我只是依赖于顶点绘制。这帮助我将时间集中在最重要的事情上,并很快为不太重要的资产创建材料。虽然设置主材料以使用该系统可能看起来很麻烦,但它最终会在大型项目中得到回报。它基本上由三种类型的资产组成:主材质、材质层和混合资产。主材质大部分是空的,它只是设置了如何读取图层并对混合资产做出反应。当您创建此母版的实例时,您将能够向其添加材质层,而此实例就是您将应用于网格的内容。材质层不是通常的材质,它们以非常特定的方式创建并且是不同类型的资产(您不能只是将它们放在网格上,您需要在内部使用主材质的实例),但它们具有表面的所有属性,如基色和粗糙度。混合资产是为图层生成蒙版的资产,您可以将纹理放在那里并将其作为蒙版输出,或者您可以创建各种复杂的行为,例如将独特的蒙版与平铺蒙版混合。
地面、悬崖、地形和植物
对于场景的整体景观,我使用了 Megascans 资产,主要是与远古谷演示一起提供的资产。这一步过程中最好的一点是,Nanite 让我不必担心场景太重,我使用了大约 9000 个不同的静态网格演员来构建景观,它仍然可以实时运行。虽然没有多少不同的网格,但我通过大量旋转和重叠它们来隐藏重复和重用。树叶也来自 Megascans,它与环境完美契合,但我必须谨慎对待它,因为 Nanite 不支持半透明,也不喜欢薄网格。我的想法是,我的地形必须与场景的中心部分相得益彰,并将观众的视线引向它,但最后,很多人对地形的细节水平印象深刻(来自 Quixel 和 Epic为了那个原因)。
其他软件
对于场景中出现的玻璃,我使用了 Yutaka 的破碎玻璃生成器,它在 Substance Player 上运行,可以生成各种各样的破碎玻璃纹理。我使用 Pureref 来组织我的参考图像和自我反馈。我还使用 Photoshop 将我的场景与概念艺术进行了比较,并编辑了我使用的一些平铺纹理。3ds Max 的 Datasmith 插件对我的工作流程也非常重要,因为我从导出/导入中节省了无数小时,我只需要在 Unreal 上保存一个文件并重新导入一个文件,同时保持本地空间轴心、变换和材质分配。我无法想象没有这个工具来处理这么大的场景。我在虚幻引擎上使用 Sam Bonifacio 的 Tether 插件来创建场景中的所有电缆和电线。
纹理、物质和 Megascans
我使用的大多数纹理都来自 Megascans,但其中一些是我从 Poliigon 获得的。摄影测量纹理是一个很好的起点,但我喜欢总是以一种或另一种方式进行编辑,以使平铺更难看到或从中获取更多信息。例如,我几乎总是编辑粗糙度纹理以获得更多对比度或艺术指导我想要该表面的外观。有时我也会增加或减少基色纹理的对比度,我认为让表面看起来很嘈杂很重要,但也有一些看起来更干净以平衡。对于法线贴图,我总是尽量避免导致表面看起来过于凹凸不平的小细节(高频),更多地依赖其他纹理来区分细节,例如油漆飞溅。在这个场景中,我没有对圆形边缘等事物使用烘焙法线。
资产配置
从一开始,我就知道这个项目需要很长时间才能执行,我需要使用 Datasmith 来避免必须在 3ds Max 中对所有内容进行建模,然后必须在 Unreal 上重新定位所有内容。我自己创建的所有资产都只定位和放置在 Max 上,实例化的那些在 Max 中实例化,Datasmith 在导入 Unreal 时保留这些实例。我也会改变一些作品的比例,这也被保留了。我从其他来源获得的较小资产直接放置在虚幻引擎中。在放置任何东西时,我总是试图有一个好的构图。尽管有时我没有与概念艺术完全一样的资产,但我尝试用对场景(形状和颜色)有类似影响的东西来替换它。
使用外包资产
我的商业项目的很大一部分涉及使用外包资产来节省时间,所以我希望在这个项目上也能对此进行探索。我需要找到将这些资产与定制件相匹配的方法。
有些很容易适应,比如摄影测量资产,因为即使场景的建模是自定义的,纹理也都是摄影测量的。一些具有非常简单的游戏建模的资产,通过一些纹理编辑获得了新的生命。例如,皮卡车有一个非常简单的低多边形建模,乍一看完全不在现场,所以我在我的自定义材质层上使用了它自己的纹理来创建一个全新的外观,使它更符合其他一切。
最终效果
在我将场景的每个部分都达到“足够好”的水平后,我收集了所有的自我反馈并开始对其进行分类,以找出哪些变化会产生最大的影响,同时具有最低的时间成本。有些事情我真的很想重做或编辑,但最后,我为自己设定了时间预算,如果我超过它,这意味着如果这是一个商业项目,我会失败。无论如何,我对最终结果感到非常满意,而且我认为如果继续努力,它不会让这个场景变得更精彩。
灯光
照明是我最喜欢的部分之一,绝对是我研究最多的部分,所以我想确保这个场景能够反映这一点。我为这个场景创建了 4 种主要的照明变化,然后我对其进行了迭代。我将这些变化称为:晴天、红月、粉红色日落和灰色多云。它们是不言自明的,所以我不会详细说明。我与同行分享了这些变化及其迭代,并获得了他们的反馈以改进它们。我最初的目标是先发布阳光版,然后发布其他我发现随着时间的推移更有趣的不同过场动画。阳光版很简单,有一个定向灯和一个天窗。我没有追求基于物理的价值,我试图探索一种更具艺术性的外观,考虑到太阳照射的地方和只有天窗照射的地方的色调和价值。我测试了无数个太阳位置,然后确定了一个我发现最能突出材料特征并投射一些有趣阴影的位置。在构图中考虑阴影也很重要,因为无论好坏,它们都会对它产生很大的影响。粉红色的日落版本是我觉得最有趣的一个,为此我使用了定向灯和天窗作为起点,然后添加了许多聚光灯和矩形灯以突出环境的特征。我学到了许多老派的灯光技巧,灯光师在进行虚拟制作时会在真人场景中使用这些技巧,并且在这个场景中肯定会派上用场。例如,我将太阳置于其光线不会接触到其中一个螺旋桨的位置,但我想让这部分照明更好看,所以我只是在那里添加了一个与太阳颜色相同的聚光灯,然后效果很好。一个人几乎不可能发现角度不匹配,只有另一个灯光师会注意到它,甚至很难。在追求更具艺术性的照明时,我认为重要的是不要被逻辑所束缚,它看起来是否没有意义并不重要。
渲染
这个场景在 Rtx 2070s gpu 上以 1080p 实时运行,大约每秒 50 帧,这对于视频游戏来说非常棒。我还希望这个场景能够在 4k 中很好地用于虚拟制作,但是我的 GPU 在这种分辨率下只能以每秒 15 帧左右的速度推送,所以我不得不使用渲染队列来离线渲染它。尽管如此,它仍然非常快。我可以对其进行迭代并在 5 分钟内呈现一个新版本。对于我发布的过场动画,我使用了 24fps 的帧率来给它一种电影般的感觉,Unreal 出色的运动模糊和景深确实有助于实现这一点。
结束
我对这个场景从社区收到的接待感到非常高兴,这比我想象的要好得多,我非常感谢。我认为在这方面工作时最重要的是让自己保持井井有条并妥善管理时间。有些日子我根本没有动力,但我把最激动人心的任务分开放在这些特定的日子里,当我最有动力的时候,我会快速处理无聊的事情,这样我就可以进入最酷的部分。回首往事,我想我主要是在管理自己,尽可能地保持动力,永不放慢脚步,永不放弃。明确定义所有后续步骤,不要试图遵循严格的时间表,即使我想继续工作也不要强迫自己休息,这非常重要。值得一提的是,从一开始,这个项目对我来说就是一个转折点,所以我把它当作投资。我拒绝了一些自由职业,以便有时间去做,并密切关注我花在这上面的时间。如果我没有在这个项目上冒这样的风险,我认为它最终不会成功。我对我在这个项目上取得的成就感到非常满意,我已经开始期待我的下一个,它会大 10 倍!我要感谢所有在这个过程中帮助我的朋友和同事,没有你们我不可能做到!
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