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原创TA-Shader [Unity] PBR-Shader-TA美术规范范例工程【3S皮肤】【眼睛】升级包-V4.6
发布于
2024-4-6
309401
35
原创TA/Shader
Shader信息: 节点shader文件
Shader类型: 角色 
工程信息: 完整工程 
使用的版本管线: Unity2017.4以上

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本帖为PBR-Shader全工程范例,微元素TA美术规范范例工程的  V4.6  【3S皮肤】 【眼睛材质】  的展示说明
https://www.element3ds.com/forum.php?mod=viewthread&tid=210458

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Snipaste_2020-02-11_20-15-24.jpg

    购买说明    
  • 本帖为E3D PBR系列最后一次的升级内容,此前购买过PBR包的同学,可以直接在总帖获取,无需买本帖
  • 希望单独购买本帖的同学,也可以直接入手,本帖包含完整的工程包。不依赖于总贴
  • 终于历时8个月,完成了之前的承诺的所有后续部分,每个升级都是独立的工程,互不影响
  • 具体沟通,咨询,讨论,请进入元素TA  QQ群  318958005   联系  元素界王

014.jpg
   内容和使用说明   
  • 解压包内为是asset目录和project setting文件
  • 直接用Unity2017.4以上打开工程
  • E3D系列不要自己新建工程导入,否则会缺少project setting



  注视系统-眼睛Look At   
  • 多数3D角色制作,会把眼睛作死在模型上,或者绑定骨骼K动画
  • 这远远不及注视的灵活和真实,我们只需要给目标物体运动,那么眼睛就能跟随转动
  • 人类的双眼并不是看像同一个3维坐标的,每只眼睛有自己的朝向-且初始关系,且XYZ都不是一个整数角度
  • 人眼在看近处,远处的时候两眼球的角度关系也会变化,眺望远方那么则到人类双眼角度的最大值,如果双眼注释自己的鼻子则会形成斗鸡眼
  • 注释系统需要多个层级的对象,才方便控制,用一个中间的父物体,带动2个左右虚拟物体,这两个虚拟物体是双眼的look At对象

Mask贴图RGB合成解释
R- 光滑度
G- 曲率厚度图
B- AO图

   多光源的实时3S(Sub-Surface-Scattering)皮肤shader材质   
  • 3S的皮肤有非常多的特性和计算量,每一条特性都准确可控是皮肤shader质量的重要指标
  • 3S通俗讲就是光线会在物体表层下面,继续在分子之间发生光能传递和衰减
  • 典型的3S有皮肤,蜡,玉石,水果等透光性和厚度有关
  • 衰减过程我们可以用一张衰减效果的图片来表示, 获取更多RampMap


  • 角色3S皮肤需要呈现3S的地方为耳朵,鼻翼,脸颊,眼皮等部位,这些部位的体积最薄,需要一张图来标注这些区域,给予透射计算
  • 明暗交界线部位最为明显,在正对光源的亮面 和 背光的暗面则没有效果,背光面排除3S计算
  • 3S计算使用的是Unity默认的【透射】接口算法


   皮肤毛孔   
  • 游戏毕竟是游戏,基于硬件和观察条件的限制,不能也不需要接近真实毛孔的结构
  • 但我们需要在宏观和整体视觉上符合皮肤毛孔感的基本呈现
  • 所以我们需要角色本身的高模烘焙法线图 细小的皮肤机理(四方连续)进行法线的混合
  • 法线混合不同于其他混合,不是叠加,也不是半透明,是需要重新混合后每个像素的新法线方向
  • 需要处理法线就需要非常了解法线是怎么回事,需要怎么操作 可以查阅 Unity法线规则基础
  • 毛孔的细节具体应该如何处理,你可以参考  皮肤毛孔处理的资料
  • 如果你需要更多的皮肤毛孔法线贴图那么可以在微库获取 微库-皮肤法线
  • 毛孔贴图可以很小,可以考虑分2UV来做更均匀,更适合各个部位走向的贴图




   Retina视网膜    
  • 近几年越来越多的游戏开始这么做,因为这个环节对于角色颜值和气质实在太重要了
  • 在手绘的年代,高光和眼皮AO都可以画在贴图上,随着材质,灯光发展,眼睛可以转动,环境会变
  • 那么眼皮AO不能画在眼球上了,Retina就成为了主流做法,(目前一些国内的厂子叫泪腺,是一个东西)
  • 至于睫毛是否和泪腺做在一个对象,这是仁者见仁的,建议是做一起,以减少对象和采样
  • 这个对象不需要什么固有色贴图,因为2个部件基本都是黑色
  • 但为了灵活调节,这里我们用RG通道分开,可以单独调整颜色和透明度,也给DIY装配NPC更多可能


   参数化-程序化眼球   
  • 可以调节的眼睛,一个材质去做各种变化和DIY,自定义角色
  • 人类的瞳孔在遇到不同强度的光后,会进行收缩调节,称之为瞳孔效应
  • 理论光越强,黑色部位会越小,进入的光就会少,光越暗,则反之
  • 虹膜收缩,理论是一种UV动画,这种UV变换规则可以用shader实现,具体算法比较复杂,有兴趣学习,可以参考参数化眼球
  • 真实人眼的眼白和虹膜是虚化渐变的关系,现在有一种叫做【美瞳】的东西,戴上后眼白和虹膜的边界变硬,咱们也是可以调的
  • 有时我们会希望修改【眼珠】的大小,传统做法修改这个极为费力,放大眼球后整个眼球曝了,又改UV又改贴图,这个用参数调节十分效率
  • 真实世界的眼睛高光符合PBR的原理,但是有时背光就没有高光了,或者高光太小
  • 在游戏中,我们更希望眼睛的高光不要那么的PBR了,更自由的形状,强度,适配角度
  • 游戏中我们可以用matcap来做眼睛的高光,这是一个多快好省的方案,且可以随视角变化而变化位置,左右眼公用
  • 你可以用matcap给你的物体换上任何一种材质的感觉,更多Matcap贴图库
  • 而matcap的主要缺陷是不会随真实灯光的角度变化而变化,需要多采样一次。




     真实多向投影光照,各向异性头发   
  • 此前发布一个头发,已经有很多特性,但本次最大的不同为,可接受投影,但不能alphablender(半透明)模式
  • 上个版本的头发有半透明排序E3D-Hair各向异性半透明,但无投影接受。这两个特性至今不能完美整合在一起
  • 原因:没有半透明的虚边才能做出接受实时投影,因为半透明的部位在投影下,目前的图形接口搞不定半透明排序
  • 各向异性的高光为CustomLighting模式,所以高光区域默认不受投影的影响,此次可以通过Specular-InDark来调整在投影下高光的颜色,颜色A通道控制强度

  • 修改了mask通道的意义,其中R为切线正方向偏移点乘灯光,G为切线反方向偏移点乘灯光
  • 说中文就是图A把较密的高光丝往上拉,图B把较松的高光丝再拉下来,因为彼此错位形成了不规则的高光波动拉丝,模拟了各向异性特点
  • mask.B则为发丝的缝隙图,理解为发丝与发丝产生的自投影,AO,发丝之间的暗线,这个暗线会降低高光强度,降低albedo颜色
  • 这种头发规则只要做1套从上而下的UV,UV越均匀高光越顺滑。
  • 对于平展全UV的头发做法,不适用本头发shader,可参考上个版本

    Shader模块介绍   
  • 模块就是你可以自己把这个模块关闭掉,在不需要的地方,跳过这部分运算以节约开销
  • 根据需求修改出来很多最小化使用的变种
  • 节点尽可能优化成通俗易懂的关联,相信有基础的你一定能看懂掌握,灵活修改应用

皮肤3s-Skin图解


眼球图解


头发图解

    这套范例的管线问题   
  • 首先这个系列一直都是专注在unity2017+  默认管线下的。默认管线虽然有缺陷,但是目前依然有它不可取代的多种优势
  • 我们知道高版本的HDRP 有默认的头发和皮肤效果,但需要注意HDRP 仅限主机-PC,移动端不存在可能性
  • HDRP目前多数是做视频影视的用途,甚至有些操作不是实时的。国内至少在3年内不会普及HDRP的配备和实际项目
  • HDRP不能和默认管线切换,这个是最要命的,规格以及灯光的单位都不同,完全像2个引擎一样的存在,并不存在一键切换的可能,未来也不可能
  • 所以咱们就静静的继续使用默认吧,期待Unity未来在HDRP 能有一个好的应用和表现

    最后我们谈一下优化和实际项目   
  • 这套效果确定是可以在移动端使用,但是因为复杂的运算和GPU开销,功耗和发热是肯定有的
  • 所以最好的使用场景是 高端画面 和创建角色,实时过场等单人出现的时候
  • 现实问题,这套角色实时光下面一共有多少个渲染批次?
  • 所有对象的投影开启后,对于范例中使用的韩国手游模型V4,可换装的网游来说是 38个
  • 实体对象数量=身体+头发+脸+泪腺睫毛+眼球*2+手部+脚本+武器
  • 本范例模型出自V4的全职业模型,模型的版权为韩国V4开发商,模型仅供参考,切勿直接使用在商业项目
  • 多数PBR规划资源,都可以简易调整为此规格,需要调整更多的是贴图
  • 如果这些实体都要打开投影,那么批次会X2,当然睫毛和眼球可以不开
  • GPU消耗2个重点为 后处理 和高指令数的shader,这些shader全部都是高指令数,或者说,凡是涉及PBR的运算指令数都会很高
  • 实际游戏中,很多次要角色没有必要使用这种级别的效果。建议非主角,远处角色等都可以用简易效果代替
  • 实际的MMO可能会有超过40个角色同屏,这种时候是无论如何也不能直接使用这套方案的
  • 实际的美术制作工艺也非常重要,且比手绘规格复杂了N个数量级,对于量化,规范化多人生产需要极高的项目管理经验
  • 不要觉得有了shader 贴图可以随便做都好看,贴图要严格符合通道意义的标准,比如光滑度图,厚度图和AO图都是准确越好
  • 贴图的度如何把控?把控标准要建立标准渲染环境下检测
  • 以实际引擎效果为基准,比如光滑度到底应该有多亮,透光图多亮,需要对着引擎调

谢谢支持,希望本资源对你有帮助!



Snipaste_2020-02-11_20-17-41.jpg
参与人数 14 元素币 +309 活跃度 +417
想要成大触,天天上元素

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Shiva希瓦  发表于 2024-4-24 13:46:28  
2#
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神一样的注册  发表于 2024-4-26 10:37:47  
3#
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月光光照大王  发表于 2024-4-28 17:05:20  
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水印幽蓝  发表于 2024-4-28 17:45:19  
5#
谢谢来自分析
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Schujian  发表于 2024-4-30 21:43:49  
6#
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菩提※本无  发表于 2024-5-1 00:32:39  
7#
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猴狸蟹  发表于 2024-5-15 10:21:46  
8#
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GUJASON  发表于 2024-6-4 18:08:39  
9#
很好的资源啊
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德芙(D.F)  发表于 2024-6-12 11:43:20  
10#
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墨水瓶  发表于 2024-6-12 12:06:42  
11#
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huadiandong  发表于 2024-6-13 17:40:54  
12#
感谢分享!!!!!!!!!!!
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小酒窝  发表于 2024-6-18 16:04:28  
13#
对对对
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moying  发表于 2024-6-19 14:58:47  
14#
谢谢分享
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99号力场  发表于 2024-7-2 16:58:21  
15#
要想成大触,天天上元素
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zhoudi426  发表于 2024-7-4 20:43:08  
16#
好棒
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你宝宝打我  发表于 2024-7-30 14:26:27  
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Jgd  发表于 2024-8-15 15:35:40  
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lianke123926235  发表于 2024-8-28 11:45:41  
19#
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qq_浮生若梦_Wk5  发表于 2024-9-20 11:12:58  
20#
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