虚幻引擎4!创建维多利亚时代的图书馆场景关卡流程分享!
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发布于 2022-6-17 18:03:32

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作者: Daniel Faber  

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作者A站:


https://www.artstation.com/artwork/RnqkYm
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Daniel Faber 谈到了 Forlorn 项目的工作流程,分享了它背后的故事,并展示了如何在 blender 中进行布料模拟。

介绍




我叫 Daniel Faber,是一名来自澳大利亚悉尼的自学成才的 3D 环境艺术学生。在悉尼科技大学完成音频工程学位后,我意识到音乐和声音设计并不是我完全热衷的职业道路。多亏了澳大利亚的新冠肺炎疫情,我有很多空闲时间来拓宽我的创作视野,最终让我爱上了 3D 艺术,更具体地说,是游戏的实时环境创建。我喜欢既要制作出色的艺术作品,又要以智能有效的方式设置场景和组织资产以最大化性能的挑战。


孤独的项目




在开始 Forlorn 之前,我对维多利亚时代有着浓厚的兴趣。那个时代的室内美学有一定的优雅,我知道这将是尝试和处理 3D 的完美主题。在通过 ArtStation 寻找灵感时,我发现了Andrii Shafetov 的一幅名为 Forgotten Library的哑光画作,它体现了我正在寻找的维多利亚哥特式绅士书房的类型。
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https://www.artstation.com/artwork/Pe6bZ
这篇文章为我自己的改编提供了充足的机会,并为视觉叙事提供了一个坚实的框架。
如果你对环境艺术比较陌生,我总是建议你从一个能激发你灵感的概念开始工作,因为复制伟大的艺术可以帮助你理解它成功的原因。




模块化




选择概念后,我开始计划如何将场景分解为各个部分,决定在哪里可以重复资产并模块化工作,如果可能的话,以节省时间和内存。然后我编译了一个独特资产列表和一个模块化资产列表,这些资产需要在 Maya 中建模并在 Substance 3D Painter 中纹理化。
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因为场景中的书架非常大,使用平铺修剪纹理来纹理这些元素将是实现足够纹理像素密度同时将内存使用量降至最低的最经济的方法。这仅仅是因为为表面占据大约 30 平方米场景的资产拥有一张 2k 贴图比在 0 到 1 UV 空间中包含具有独特纹理集的较小网格更可取。在这个阶段,我还计划了书架的哪些元素需要在以后的装饰纹理中体现出来。
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我开始使用标准的高到低多边形工作流程创建在 0 到 1 UV 空间中具有纹理集的独特资产。尽管绝大多数道具都是我制作的,但我最终还是使用了来自筱原爱子图书馆的地球仪、椅子和钢笔以及 Megascans 纸板箱。不要羞于在你的场景中使用其他人的道具!
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https://www.artstation.com/artwork/zmByL
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布料模拟




我在 Maya 中完成了所有建模,除了地毯和窗帘,它们是使用 Blender 的布料模拟完成的。尽管它可能不如 Maya 的 nCloth 强大,但我发现它更加直观,并且可以完美地满足我的需要。为了创建窗帘,我创建了一个平面,大方地细分它,并将顶行顶点钩到一个钩子对象上。然后我将这些钩住的顶点添加到顶点组中,并将这个组添加到布料设置中的针组中。这允许您在模拟运行时缩小挂钩对象以拉开窗帘。然后,我为下方的碰撞平面设置动画,以在窗帘与地板相接的位置创建更自然的皱缩外观。我还使用了一个带有碰撞的圆环,可以在窗帘的 X 和 Y 周围按比例缩小以将它们夹住。
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我想让地毯看起来好像有人在房间里疯狂地跑来跑去,把上面的家具移到不合适的地方。我可以通过将它的一部分弄皱并将角落倒置来实现这种外观。我尝试使用力场对象以及在模拟运行时手动移动网格,但是这些技术最终失败了。我通过导入低多边形表格网格、为其添加碰撞并沿 Z 轴向上移动网格所在的地板平面来实现最终结果。这会迫使网格与桌子发生碰撞并有机地落回下方的平面上。我认为由此产生的皱缩图案确实增加了最终作品的构图,因为它引导了房间周围的视线,并为一个没有它就没有太多视觉趣味的地方增添了细节。对你的模拟要有耐心,他们经常需要大量的摆弄和调整才能得到你想要的结果。
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然后我为窗帘和地毯添加了一个 Solidify 修改器以提供一些厚度,这将允许我为网格的两侧创建包含 UV 的光照贴图。如果我将这些网格保持为单面平面,我将无法为地毯的下侧指定不同的材质或在稍后可能包含光照烘焙的光照贴图中表示背面。尽管这使 polycount 增加了一倍,但在这种情况下这是必要的成本。最后,我在两个网格上都使用了 Decimate 修改器来大幅降低多边形计数,同时保持整体形状完好无损。它通过在不需要它的网格区域中去除顶点密度,同时在需要它的区域中保留它来做到这一点。不要忘记在模拟之前对您的网格进行 UV 处理!如果等到模拟之后,要获得足够的 UV 将是一项巨大的工作。‍
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图书




我知道,为了让书籍纹理有足够的变化,我需要使用纹理图集和一系列不同的 19 世纪书籍扫描。这意味着我需要创建一组“高”多边形书籍,这些书籍具有独特的展开,分配给我在网上找到的一系列 19 世纪书籍扫描(我使用引号,因为 polycount 没有任何差异。)然后我复制了这些“高”多边形书创建“低”多边形网格并将它们的 UV 组合成一个单一的集合,以便它们可以在烘焙过程中用作“低”多边形网格。然后我将“高”和“低”多边形导入 Blender,并使用共享的 UV 集将漫反射颜色从“高”多边形网格烘焙到“低”多边形。这给了我一个很棒的书籍 2k 纹理图集,以及在 Photoshop 中创建我的法线和粗糙度贴图的起点。
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使用烘焙的漫反射贴图进入 Photoshop 后,我需要进行一些调整以确保图像尽可能平坦。由于拍摄时的照明条件,这些扫描通常在脊柱的一侧有阴影。我们不希望这些阴影来自我们的 Base Color Maps,我们应该尽我们所能确保它们被最小化。为此,我使用 Camera Raw 滤镜来提升阴影并挤压高光。确保图集中每本书的整体曝光或 RGB 值在同一范围内也很重要,不要太亮也不要太暗,这会破坏 UE4 中变化的错觉,因为有些书会更亮相对于其它的。
为了创建法线贴图,我使用了 Photoshop 中的生成法线贴图滤镜。我不建议将此方法与许多其他纹理管道一起使用,但在这些书籍的情况下,创建一些漂亮的凹凸纹理来分解表面就足够了。粗糙度贴图是通过采用漫反射颜色并将饱和度降低以将其转换为灰度来创建的,然后我使用级别调整来确保没有太粗糙(白色)或太闪亮(黑色)。这是制作粗糙度贴图的一种非常快速的方法,不一定反映真实的光泽区域,但它有助于分解书本表面的镜面反射。
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这种技术被用于所有的书籍网格以及字母和纸片。这允许我在场景周围复制相同网格的 16 种不同变体,同时需要最少的纹理集。
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纹理




为了创建修剪纹理,我从 Maya 中的 4x4 平面开始,并使用循环切割将平面切割成与将应用到的网格部分的大小相匹配的间隔,然后对维多利亚时代的细节进行建模成型以及帮助打破网格尖角所需的斜面,它已准备好导入 Substance 3D Painter 以烘烤到方形 4x4 平面上。
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我使用了Dmitry Dovgal 的 Wood Smart Materials的组合,去除了不太可能出现的划痕和磨损,以尝试减少智能材料通常会给您带来的程序感。我强烈建议您投资一些高质量的智能材料,因为它为您在纹理管道中的工作提供了一个很好的起点。我还添加了一些额外的垃圾层,只影响粗糙度通道以分解镜面反射,并且修剪纹理是完整的。这一步基本上是在每个具有较低粗糙度值的资产上完成的,因为完全干净的表面可能总是会吸引观众的眼球并破坏资产的真实感。
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https://www.artstation.com/artwork/baDAon
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材料




我为这个项目设置的材质并不复杂,也许除了我用于窗帘的天鹅绒着色器。这个天鹅绒着色器是在Ben Cloward 的布料着色教程的帮助下创建的。着色器本质上使用相机矢量来使网格法线面向相机的网格部分变亮或变暗。然后,这允许您使用 1-x 节点反转函数,并使网格中不面向相机的区域(边缘)变亮或变暗。结合这些功能可以灵活地模拟光与不同类型布料的交互方式。由于您可以控制每个效果的强度和亮度,因此我调整了参数,直到对结果感到满意为止。在应用此着色器之前,窗帘看起来非常沉闷且像塑料一样。https://www.youtube.com/watch?v=LUfG5ojx0O4

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我在为该场景中的许多资产设置纹理时使用的另一个技巧是将额外的失真法线混合到主材质中,以便在需要时添加少量失真。我在搜索从 Gumroad 获得的 Aiko Shinohara 的图书馆项目时发现了这种技术。我无法充分表达从您欣赏的艺术家那里购买 UE4 项目并查看他们如何设置他们的主材料的价值,因为您通常会在此过程中学到一些可以为您自己的艺术带来的东西。这种失真效果很微妙,但确实有助于打破通常感觉临床和无机的死直线。我将它用于所有书籍、桌面、地板和书架。
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最终组成





我希望这篇文章的故事表明这个图书馆最近被匆匆离开,离开它的人都迫切地想要找到他们正在寻找的东西。我想尽可能地匹配参考,所以我使用了完全过时且繁琐的手工将书籍放置在场景周围的方法,在我可以复制的地方复制一堆。我试图通过将物品放在桌子上来进行视觉叙事,以表明这个人处于压力状态并且需要非常紧急地找到一些东西。我认为将打开的书放在各种配置中,并在它们之间放置松散的纸张有助于传达这种叙述。


灯光




对我来说,照明无疑是该项目中最有趣的部分,它是您可以看到所有东西融合在一起的部分,但这也是您可能意识到您的着色器需要大量调整的时候。在这个项目中,我使用了静态和固定灯光的组合,因为在使用动态灯光的室内场景中获得漂亮的全局照明是一个巨大的挑战。天窗提供从窗户射进来的环境光,并充满了大部分房间。我没有使用 HDRI 天空球体进行实时捕捉,而是使用了与外面的天空球体匹配的环境立方体贴图。我还使用了从窗户射进来的静止定向光,将视线引向场景的焦点,即旧哥特式书架。我很快意识到,只有这两个灯,我无法让房间按照我需要的方式照亮,而且在任何表面上几乎没有镜面反射。
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然后我意识到静态照明对着色器几乎没有任何高光,需要放置更多的静止或动态光才能使它们栩栩如生。放置不会反射光线自然来自何处的“假”灯并不可耻。如果它改善了场景的外观,请使用它们,但是要小心,不要使用过多的阴影投射灯,如果可以的话,将它们设置为非阴影投射。我使用了四个额外的区域灯、两个点灯和一个聚光灯来照亮玻璃后面的书,并为桌子上的书添加一些需要的镜面反射。我还应该补充一点,这个场景使用了光线追踪反射和阴影,这让你的工作轻松了 10 倍。
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最后,在后期处理体积中,我使用了非常少量的色差、胶片颗粒和光晕。这些效果很微妙,但确实有助于使您的场景栩栩如生。我还使用指数高度的雾在房间中产生轻微的尘雾,以及使用 Niagara 的一些尘埃粒子效果。
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结论




这个项目花了我大约 2 个月的时间完成,我每周工作 3 天。这是因为大部分时间都花在了学习工艺和了解该领域其他伟大艺术家的方法上。这个项目一开始肯定是令人生畏的,但是当你超越你认为自己的能力时,看到你能学到多少东西是令人惊讶的。如果您是该领域的学生,那么进行稍微超出您舒适区的项目非常重要,因为只有这样您才能强迫自己学习、成长并成为更好的艺术家。这个项目对我来说是一次难以置信的学习经历,我迫不及待地想继续下一个!






END

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评分

参与人数 6元素币 +77 活跃度 +14 收起 理由
zz04525 + 15 + 5 好贴子不应默默无闻,我先点了!
Mr.铁匠 + 13 + 2 这是真的很强了
gxfc5688 + 11 + 1 太赞了!
John-s117 + 9 + 3 这就是大佬的世界嘛
li22peng + 17 + 2 这是真的很强了
xduoduo + 12 + 1 感谢

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huang1a1  发表于 2022-6-18 08:26:35  
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wangzhenmo  发表于 2022-6-18 10:33:55  
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張涵東  发表于 2022-6-20 10:44:16  
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maxuanyu  发表于 2022-6-20 14:07:17  
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