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作者: Egor Pasko 作者网站：https://www.artstation.com/artwork/w0xmvZ
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介绍
大家好！我叫 Egor Pasko，今年 19 岁，是一名自学成才的 3D 环境美术师。我住在格鲁吉亚第比利斯。
目前，我在 Leartes Studios 兼职担任环境艺术经理。
不过，我也在积极寻找游戏外包或游戏开发工作室的全职工作。
三年前，即 2020 年 5 月，我开始学习 3D 图形，我决定在游戏环境艺术方面追求自己的成长。我不断学习新事物并提高我在建模、纹理、构图、照明等方面的技能。
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目标
当我开始在这个环境中工作时，我的目标是提高我的雕刻技巧，并使用两个 UV 蒙版、灯光和环境的整体氛围。我这个项目的主要目标是根据这个概念创建一个视觉上令人惊叹的游戏场景，专注于复杂的对象细节，同时尽量减少独特纹理的使用。
该项目基于https://www.artstation.com/artwork/oArPgL
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软件
我使用了很多不同的软件来创建这个项目：
PureRef – 收集参考资料。
Autodesk Maya——主要的 3D 软件。ZBrush——用于高多边形雕刻和低多边形创作。RizomUV – 用于在某些情况下创建 UV。Marmoset Toolbag 4 – 用于网格贴图烘焙。物质画家 - 用于纹理。Substance Designer – 用于创建一些可平铺的材料。Quixel Mixer – 用于使用 Megascans 快速创建可平铺材料。虚幻引擎 5 – 用于此项目的游戏引擎。SpeedTree – 用于创建根。Quixel Megascans – 用于某些材料和贴花。Photoshop – 用于后期处理和 LUT 创建。
对有些人来说，看似用了很多软件，其实全凭喜好。当然，其中许多程序都可以从流水线中替换和删除。例如，您只能在 Maya 中制作 UV。但我喜欢学习新工具，帮助我提高工作质量并快速完成它们。因此，我尝试充分利用每一个机会和可用的软件。
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规划与参考
选择我要处理的概念后，创建环境的第一步是收集和分析参考资料。在我看来，这是最关键的阶段之一。环境开发的每个阶段都直接取决于前一个阶段。例如，如果您未能收集和分析足够的参考资料，您将在后续阶段遇到问题。高多边形模型将缺乏真实感，纹理将缺乏细节，并且照明将变得暗淡且没有吸引力。因此，我建议在创建位置的每个阶段都投入适当的时间。我为环境中的每个细节收集了大量参考资料。此外，我还发现了一些预制 3D 场景和游戏示例。收集参考资料极大地有助于设想最终场景的大致外观。
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白盒和建模
收集参考和规划后，我开始创建场景的块，从使用图元的基本形状开始。环境阻挡非常重要，因为它可以让您在尽可能短的时间内呈现场景的最终外观。
此外，如果发现任何错误，块中使用的简单形式可以快速调整对象的比例。在封锁阶段，使用人体模型来确保逼真的物体尺寸至关重要。例如，您可以使用虚幻引擎的标准模型。
顺便说一下，重要的是要记住，在创建游戏环境时，门、窗以及玩家可以进入的所有通道通常都比现实世界中的要大。这样做是为了适应相机和游戏角色的碰撞。有时，更大的门也是该地点设计的一部分。在确认我的块与概念中的比例相匹配并且具有逼真的尺寸后，我继续将网格导入游戏引擎并调整基本照明以更好地了解我的场景在最后阶段的样子。
创建块后，我开始对对象的更多细节进行建模，细化形状以类似于最终结果。这个阶段使我能够更好地理解所需的纹理。需要瓷砖纹理的地方，需要修剪纹理的地方，以及需要独特纹理的地方。此外，通过更详细的建模，场景开始与最终结果非常相似，尽管没有包含小细节和纹理。到这个阶段，几乎所有的对象都已经定位，比例应该看起来令人满意。今后只允许对比例进行最小的调整。
而且，在更详细的建模之后，我喜欢将 Megascans 的基本瓷砖材料应用到需要它们的对象上。这使我能够估计将来需要创建哪些瓷砖材料。例如，在下图中，您可以看到我已将可平铺材料应用到地板和墙壁上。这些材料来自 Megascans，稍后将对其进行修改或从头开始重建。
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高模和雕刻
创建高多边形资产是最耗时的过程之一。由于我决定使用独特的法线贴图和蒙版，因此几乎所有资产都必须手工雕刻。我从雕刻石头对象开始，比如场景顶部的石头、方柱等。
在制作石器时，最重要的是要密切注意雕刻边缘的损坏。为此，我经常使用带有方形 alpha 的“TrimSmoothBorder”笔刷，因为它在对岩石造成破坏方面非常有效。
此外，在某些情况下，我不得不使用“Trim Dynamic”、“Clay Buildup”和“DamStandard”等画笔来处理裂缝。在雕刻第一批石头时，我使用不同的石头 alphas 在平面上添加了细节。然而，后来，我决定不包括这些细节，只关注边缘的损坏，因为平面上的细节将从可平铺的纹理中添加。
下面，我附上了我为这个场景创作的石雕图片。以下是一些帮助我加快雕刻工作的技巧：
1）从大细节开始雕刻，逐渐转向小细节。
2) 您不必独特地雕刻每个网格。例如，如果对象由 10 个相同的对象组成，则只雕刻 3-4 个石头就足够了，然后复制它们并旋转它们，这样细节的重复就不会很明显。3）不要在小细节上停留太久。有时，您会被这个过程冲昏头脑，用很长时间雕刻石头的一角，试图创造出许多小细节。您不应该这样做，因为由于 Texel Density 较小，烘焙法线贴图后小细节将会丢失。最主要的是让岩石和损坏部分的基本形状从远处看，从玩家的眼睛看起来很好。
如您所见，大多数高多边形网格都是使用相同的工作流程创建的。我一直在雕刻边缘的损坏，有时使用带有裂纹 alpha 的画笔添加裂纹。我强烈推荐；它们非常适合在石头上创建裂缝和细节。
https://www.artstation.com/artwork/5zLLg但是对于一些石头，我还创造了一些变化，这样石头既可以完整使用，也可以被破坏。例如，我为楼梯和房间中央的大石头做了这个。这样，形状会变得更有趣。您还可以将破碎的碎片散布在场景的不同区域周围以获得额外的细节。
创建高多边形的困难对象之一是带有雕像的柱子。我在角色雕刻方面没有太多经验，最初，我似乎需要解剖学知识才能使雕像看起来逼真。但由于这些雕像的大部分身体都被衣服覆盖，所以我在 Maya 中创建基本模型，然后将它们导出到 ZBrush 以完成雕刻石像和损坏的细节。这是柱子的基础模型和最终造型的样子：
此外，最详细的高多边形对象之一是铃铛。为此，我还使用了带有烘焙的独特法线贴图和独特遮罩的管道。然而，我在钟上使用了金属、铁锈和苔藓的瓷砖材料，而不是石头瓷砖材料。首先，我在 Maya 中对铃铛的基本形状和小细节进行建模，然后将所有内容导出到 Zbrush。我雕刻了损坏并用“DamStandard”画笔绘制了图案。钟上的洞是使用 Zbrush 中的布尔函数创建的。这是一个非常强大的工具，可以让你在不关注拓扑的情况下减去或合并几何体。此外，Zbrush 中的布尔值允许您实时查看结果并移动或编辑网格，直到获得满意的结果。
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树根 - 高模型
我使用 SpeedTree 来创建根。首先，我将场景的主要对象导出到 SpeedTree 中，以便更好地了解根的位置。
然后，我开始使用名为“HandDraw”的“FreeHand”工具手动创建每个根。这就是 SpeedTree 中的场景在创建所有根之后的样子。
我将使用一个根的例子来解释我是如何创建它们的。对于所有其他根，过程完全相同，只是我画了略微不同的根形状，有时还添加了额外的分支。首先，将手绘树干添加到树节点。
按住空格键点击地面任意位置，只要它适合树的半径；否则，不会创建中继。您可以增加树的半径以更好地查看它。然后，在“手绘”模式下按住空格键，您可以绘制根的形状。这样，您可以快速获得所需的形状。然后，您可以用同样的方法在之前的树干上添加一个手绘树干，完成绘制所需形状的树枝。此外，SpeedTree 的标准“分叉分支”对根部非常有效。当你创建了根和树枝的形状后，你还可以稍微调整一些参数：在“Segments”部分添加更多多边形，使用 Noise 添加 Displacement 使根看起来更有趣。
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低模型
为这个场景创建低多边形网格并不是一项艰巨的任务。因为我在这个项目中使用了 Nanite，所以我不必保存太多多边形。对于低多边形，我使用了 ZBrush 中的“Decimation Master”插件。它允许您减少多边形的数量，删除平面上不需要的多边形，并仅在高多边形上有大量细节的地方留下几何体。此外，使用 Decimation Master 的优势在于，在低多边形上，你会得到一个有趣的轮廓，这是使用手工建模很难实现的。
Decimation Master 非常适合为岩石、悬崖、雕像等有机物体创建低多边形网格，但不太适合在低多边形上需要清晰线框的情况。这是一个示例，说明 Decimation Master 如何将具有大约 500k+ 个三角形的高多边形模型转变为只有大约 800 个三角形的低多边形模型。
我对几乎所有网格都使用了 Decimation Master，但对于钟，我想实现清晰的拓扑结构。因此，我在将其导出到 Zbrush 之前创建了基础网格的备份。维护网格的备份副本非常有用，因为它们在不同的开发阶段很方便。接下来，我通过删除多余的多边形优化了基础网格的线框，添加了更多的多边形以增强圆角的平滑度。此外，我使用布尔值在 Low-Poly 模型上创建了一个洞。
根低聚。为了为根创建低多边形几何体，我使用了 SpeedTree 中的 LODs 系统。创建 High-Poly 根时最重要的是在圆柱体上使用 4 的倍数的部分。
这样您将在 Low-Poly 上获得干净的线框，这很容易使用并且更容易制作 UV。因此，要在 SpeedTree 中创建 Low-Poly 几何体，只需在 LOD 部分编辑曲线“Length Segments”和“Radial Segments”。
当然，对于 Low-Poly，您可以获得密度较低的网格并保存更多的多边形，但因为我使用的是 Nanite 并且这是一个个人项目，所以即使多出几千个多边形也无妨。
但在开发方面，当然最好尽可能地优化几何结构，而 SpeedTree 也擅长于此，因为您可以在 LOD 部分单独调整每个分支上的网格密度，使用“节点”。模式。[micxp_wxonkey]wxv_2977968975620620290[/micxp_wxonkey]
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UV
在创建高多边形雕塑后，我将它们转换为低多边形网格，然后继续创建 UV。为了使用独特的遮罩和独特的法线贴图 + 平铺材质使管道工作，我需要创建 2 个 UV 通道。
第一个 UV 通道用于平铺材料，如石头、金属、地砖等。对于这个阶段，主要的事情是不要创建不必要的接缝并保持良好的 TD (~8-10 px/cm)。第二个 UV 通道用于烘焙带有高模的独特法线贴图，以及用于在第一个 UV 通道的平铺材质上添加污垢、苔藓、铁锈和颜色变化的纹理蒙版.
让我以带有雕像的柱子为例，向您展示我是如何创建 UV 的。首先，为蒙版创建独特的 UV。最主要的是要确保所有的壳都适合同一个 UV 方块，你也可以使用重叠来节省更多的 UV 空间。
由于 Substance Painter 还不允许使用多个 UV 通道，在我创建了唯一的 UV 通道后，我继续进行烘焙和纹理化，我将在下一个主题中详细讨论。只有在我确保我独特的 UV 看起来正确并且所有东西都经过完美烘焙和纹理处理后，我才会为瓷砖纹理创建 UV 通道。为可平铺纹理创建 UV 通道非常简单。我复制了独特的 UV 通道并将壳的大小增加到我想要的 Texel 密度。
在此之后，UV 就完全完成了。独特的 UV 通道保持不变，可根据需要随时更改可平铺的 UV 通道。
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烘焙 我使用 Marmoset Toolbag 4 进行烘焙。使用此管道烘焙纹理贴图与创建道具时烘焙几乎没有区别。
我简单地使用命名组来划分对象，这样紧密网格的法线贴图就不会相互叠加，也不会出现法线重叠。
通常，我烘焙纹理蒙版所需的所有贴图：法线、法线对象、位置、曲率和 AO。另外，有时我会烘烤厚度；它可以在特殊情况下创建非常有趣的面具。以下是 Low Poly 烘烤后的样子示例。如您所见，如果我们在 ~1-1.5 px/cm 的独特 UV 处有一个小的 Texel 密度，High Poly 的所有细节仍然完美烘焙并可见。
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面具纹理
因此，当独特的 UV 通道准备就绪且纹理烘焙完成后，我将继续制作纹理蒙版。对于石头制成的物体，我使用 3-4 个遮罩：
边缘蒙版使边缘变亮。污垢面具（AO 污垢、泄漏、地面污垢）。苔藓面具。颜色变化的可选掩码。
使用遮罩纹理的困难在于，您无法立即看到应用材料后模型最终的外观结果。要查看它，您应该将所有内容导出到引擎并检查那里的所有内容。需要一定的面具经验才能使它们看起来逼真且具有视觉吸引力。每一次，它都会变得越来越好，因为您将开始了解面具在哪些地方看起来不错，哪些地方看起来更差。要在 Substance Painter 中启动纹理遮罩，您需要在“纹理设置”中添加“用户通道”。每个通道将负责不同的掩码。例如，我有 User0 – Edge Mask、User1 – Dirt Mask、User2 – Moss Mask 和 User3 – Color Variation Mask（可选）。
在那之后，我制作了一个基本的智能材料来加快蒙版的工作。此材质只有 4 层：每个蒙版 3 层和一个背景层，使蒙版导出为黑白而不是透明。如果你需要，可以从这个地址下载：https://drive.google.com/file/d/1hzgVUlkH6dkWiJMP860nAwuTuvkfos4g/view
我已经将这种智能材质用于几乎所有对象，添加图层和编辑图层蒙版以获得更合乎逻辑的纹理。以下是我可以为纹理蒙版提供的一些提示：来自 Substance Painter 的预制蒙版最好不要以其纯形式使用。它们作为面具的基础很好，但最好花一些时间调整和改变它们。
尽可能多地使用由真实照片和参考制作的模板和 alpha。它们极大地增加了纹理的真实感，并节省了大量时间。分析参考资料，研究物体上哪里有污垢，苔藓从哪里长出来，锈迹是如何出现的等等。这大大提高了你的纹理技巧。对于铃铛，我使用了略有不同的面具，因为铃铛是金属制成的。我需要防锈面具和颜色变化。这是最终的贝尔面具的样子：
对于铃铛，我使用了略有不同的面具，因为铃铛是金属制成的。我需要防锈面具和颜色变化。这是最终的贝尔面具的样子：
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平铺材料
我使用 Quixel Mixer 来创建大部分可平铺材料。它允许您利用 Megascans 的扫描数据快速获得漂亮的瓷砖材料。这是一个简单的软件，没有太多关于它的用法的解释：我们只是从 Megascans 中搜索最合适的材料，将它们添加到项目中，并调整图层以获得视觉上令人愉悦的结果。
在Quixel Mixer中，有一个功能可能很多人都不知道：点击图层的颜色，可以使用“Pick Underlying”功能。此功能非常适合从下面的层中选择颜色，使您能够组合颜色并使不同的材料看起来彼此更相似。
以下是我在 Quixel Mixer 中制作的材料：
但是我在 Substance Designer 和 Substance Painter 中手工制作了一些可平铺的纹理，例如地板上的瓷砖材料、铁锈和金属材料。例如，这是我在地板上使用的在 Substance Designer 中制作的瓷砖材质。一般来说，这是一种非常简单的材料，但即使是它也能做得很好。我还制作了一种带有裂缝的材料变体。在最后一个场景中，我使用蒙版混合了这两种变化以获得更有趣的结果。
而且，这是我在 Substance Painter 中制作的金属和铁锈材质。这里也没有什么复杂的。至于 LowPoly，我使用了一个普通的平面，它的 UV 占据了整个 UV 方块。然后，通过简单地添加图层并遵循参考，您可以创建一个很好的可平铺材质。
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绳索
为了创建绳索的基本形状，我使用了 Maya 中的“CV 曲线工具”。我创建了三个交织在一起的曲线，从这些曲线中，我已经使用QuickPipe 插件获得绳索几何开形状。
https://fansub.gumroad.com/l/QPipe1a
为了创建绳索碎片，我制作了一个透明纹理图集。首先，我在 Maya 中创建了绳子看起来最合乎逻辑的区域的平面，为这些平面创建了 UV，将它们导出到 Substance Painter，然后应用了绳索材质。我为透明度创建了蒙版。对于面具，我没有使用任何现成的模板；所有的面具都是手工绘制的。
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虚幻引擎中的着色器
要实现材质混合的无缝管道（涉及使用 2 个 UV 通道和遮罩），有必要在虚幻引擎中创建适当的着色器。
这就是主材质的样子，我几乎在所有资产上都使用了它。虽然它看起来很大很复杂，但实际上这里并没有什么异常，而且材料在性能上也很轻。这是来自着色器复杂性模式的视图。
图表上的大部分空间都被每种材质的纹理贴图混合所占用。此外，对于污垢，我使用了一种单独的材料，而不仅仅是具有白色粗糙度的深色。除了在这个着色器中混合之外，我还结合了大量不同的参数来控制最终结果。这些参数包括遮罩的强度、每个法线贴图的强度以及负责编辑基色的参数，例如饱和度、对比度、色调等。要了解如何在虚幻引擎中使用着色器，我强烈推荐以下 YouTube 频道。他们帮助我快速掌握了为环境创建着色器的过程。除了着色器之外，这些频道上还有很多有用的游戏开发视频：[url=https://www.youtube.com/@TheDiNustyEmpirehttps://www.youtube.com/@BenCloward]https://www.youtube.com/@TheDiNustyEmpirehttps://www.youtube.com/@BenCloward[/url]这里有一些规则，可让您尽可能高效地创建和使用着色器：使用主材质时，请遵循图表的结构并添加注释和框架，以便更轻松地浏览图表。
参数的结构也应该正确，这样才能更方便地使用实例并且您不会迷失在参数中。试验并尝试不同的节点，它可以让您快速了解编辑器素材的所有功能。
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灯光
布光场景对我来说是最难的部分之一。因为我对照明环境没有太多经验，而且在这个场景中，照明并不是最简单的：有很多复杂的雾，而且没有夜间照明的概念。这就是我必须进行试验的原因，事实上，我对最终结果并不是 100% 满意。但我认为随着经验的积累，我会在照明方面取得越来越好的效果。我开始打光是在场景中添加Directional Light、Exponential Fog、Sky Light和Sky Atmosphere，但即使你把它们调整得再完美，只有这些基本的主体，打光也会显得很单调、枯燥、黑暗、不真实。所以我开始添加假光源来照亮物体的轮廓，突出非常暗的区域并强调粗糙度，这就是白天场景照明的最终版本的样子，你可以看到与基本光是巨大的。
一般来说，场景使用 70+ 个光源，其中大部分是聚光灯，因为它们的性能要便宜得多，但在某些区域使用点光源以获得更漂亮的效果。我觉得在发展条件下，在技术限制下，有可能把假光源的数量减少到15个甚至更少。
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夜间照明
为了创建夜光，我用日光复制了关卡并开始使用它。降低Directional Light和Sky Light的强度，增加雾的强度，使远处的树木在夜间几乎看不见。
并且还将定向光和模仿月亮的假光源的颜色更改为更蓝的阴影。我还必须将雾中散射光的颜色更改为更深的颜色以获得逼真的效果。创建夜间照明最重要的是不要让场景完全变黑，这样就看不到任何细节。
您应该避免完全黑色的阴影，出于艺术目的，最好使图片比现实生活中更亮。这样您将获得更令人愉悦的视觉效果，并且玩家不会遇到环境中太暗区域的问题。
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背景 与树木
为了创建背景，我使用虚幻引擎 5 中的 Landmass 插件制作了一个小景观。它让我能够快速获得良好的基本山脉形状，对于我的任务来说，这就足够了，因为在最终场景中，景观本身几乎不可见，主要用作树木的地面。
对于树木，我使用了 Quixel Megascans 的包。并使用 Procedural Foliage 工具将它们布置在景观上。它可以非常快速地自动排列植被，特别适用于不需要手动排列树叶的背景植被。要使用 Procedural Foliage，您必须选中“Editor Preferences”中的复选框。YouTube 上有很多关于 Procedural Foliage 的不同教程，所以理解 Procedural foliage 的功能不会很难。
在环境几乎完全准备好并完成良好的照明后，我进入了抛光阶段，贴花和小资产散布在场景周围。这个阶段非常简单和冥想。我使用 Megascans 对地面上的漏水、落叶、裂缝和碎屑进行贴花。总的来说，由于我使用的是带遮罩的管道，我已经对贴花和裂缝进行了纹理处理，因此在这个场景中很少使用贴花。
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渲染
对于渲染，我不仅使用了静态帧，还录制了一些短片来更详细地展示环境。我使用了 Level Sequencer 和 Movie Render Queue 来录制视频。以下是一些很好的教程，可以帮助我理解虚幻引擎 5 中的视频渲染：
https://www.youtube.com/watch?v=c39vdC7jloo
https://www.youtube.com/watch?v=ryLbX3LIPw0
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后期处理
在项目完全完成并准备好渲染后，我喜欢将所有内容导入 Photoshop 并进行后期处理并为 Unreal Engine 创建自定义 LUT。我认为这是非常重要的一步，它将大大改善最终结果。
这是有关制作自定义并在虚幻引擎中使用它的精彩文档。https://docs.unrealengine.com/4.27/en-US/RenderingAndGraphics/PostProcessEffects/UsingLUTs/
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结论
如果您已经阅读到这里，非常感谢！我希望您能在我的文章中找到一些有趣或有用的东西。
我很高兴能够顺利完成这个项目。它帮助我练习雕刻技巧、照明和使用 2 个 UV 面罩。创建这个环境我花了大约 160 个小时。
对我来说，营造环境最困难的部分是严格遵守纪律，并花时间完成最后的阶段。我建议您负责任地对待环境发展的每个阶段。不要跳过重要的阶段，例如收集和分析参考资料、封锁等。这样您就可以在流程开始时了解环境的外观，并且完成它会容易得多。
END
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