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从建模到地编,游戏自然景观场景创作步骤解析

2022-10-25

引言

本次我们将转载来一篇来自80lv的场景创作分享,虽然没有特别高超的实时渲染技巧,但作者把每个步骤的成果都完整地呈现了出来。


分享人:Fernando Quinn

你好!我叫Fernando Quinn,是一名环境艺术家,目前居住在巴西。在学校获得电气工程学位的三年后,我决定放弃之前所学,试着弄清楚我一生中真正想做的事情。
那时我开始仔细研究3D技术和传统美术,并意识到这就是我想要做的事情。2012年后,我一直在自学3D,学习传统美术,也在广告行业做了一些小工作,获得了平面设计学位。最近我决定专注于游戏美术,目前正在寻找工作室工作的机会,以不断提升我热爱的事业及能力。
以下为Fernando Quinn在顽皮狗工作室美术师Jeremy Huxley所授——课程《为游戏创建植被》中的学习成果。
第一步:规划环境
在为它收集一些参考和灵感的同时,我从一开始就决定在我的作品中使用更温暖的色调。基于这一点,我采用了调色的方式转为暖色调,而不是直接从参考中挑选颜色。从顶部略微倾斜撒下的照明也有助于捕捉到这种情绪。

 为项目收集的灵感及最初的调色板
第二步:资产生产
我一直想创造一个有很多乔木、灌木和草植的开放环境,但由于缺乏经验,最初的计划与我最终得到的结果有很大不同。场景在试错中发生了变化,我的想法也发生了变化,尽管基本概念保持不变。
从一开始,我就想在森林里创造一个空地,以一座遗弃的旧磨坊为视觉焦点。Block Out(通过简单几何体大致摆出想要的布局)场景可以快速了解资产的初始位置,在此过程中,我构思了一块非常大的岩石,这对我的构图有很大帮助。

 在虚幻引擎中最初的Block Out结果
磨坊一直保留在环境中,直到创作结束,但由于制作时间限制,最后不得不放弃这个元素,但对于整体效果影响也不算大。制作这件作品对于我非常具有挑战性,因为是第一次利用虚幻制作作品,制作的同时需要学习虚幻引擎4的所有细节。
在建立初始布局后,就该创建资产了。此场景中的每个资产都在Maya或ZBrush中创建了高模,然后烘焙到低多边形,并使用 Substance Designer 对其进行纹理化。除树叶和树枝外,所有资产都使用了可平铺的纹理,稍后我将更深入地解释该过程。
第三步:岩石的创作过程
岩石是我为场景创建的第一批资产之一,因为需要它们来确定不错的镜头构图。在雕刻岩石时,兼顾尺度很重要,因为这些资产将在整个环境中以不同的大小被使用。微表面细节将不会被雕刻在模型上,稍后你将在细节图中看到这些信息。
这里使用了各种类型的 alpha 和笔刷来雕刻,例如 Crackle、ClipCurve、hPolish 等,但我雕刻岩石的主要工具是 TrimSmoothBorder 笔刷和带有方形 alpha 的 Crumple 笔刷。除此之外,应该始终牢记主要到次要,再到更次要的设计层级规则,避免过度细化,并记住在模型周围保持平坦的表面。

 Zbrush中的岩石雕刻
雕刻完成后,我将这些模型导出为高模,将过程模型用作低模。我在 Maya 中导入低模,给它们一个 UV,然后使用Substance Designer从高模烘焙法线贴图
对于岩石纹理,我使用Substance Designer创建了具有三种不同变化的简单可平铺材质,以便稍后在虚幻引擎中将它们进行顶点混合。它们分别是:一种干燥/清晰的岩石材质,一种常规的中间色调材质和一种较暗/湿润带苔藓的补充材质。

 在Substance Designer中创建的岩石平铺纹理
之后剩下的就是在引擎中设置一个适当的母材质。通过使用 ObjectRadius 材质节点并将其与纹理坐标UV相乘,便可以将平铺纹理的缩放比例与岩石大小匹配。我使用单独的一张岩石细节法线贴图与烘焙的法线贴图混合,然后将创建的岩石材质与在 Substance Designer 中创建的一些苔藓材质进行顶点混合,这就是岩石创建过程。

 干湿苔藓材质

 岩石的母材质
第四步:景观创作 
制作景观的开始是将一些基本形状的岩石和树干带入虚幻引擎,并按之前的构图散布这些东西。一开始这很粗糙,但之后都会改变。然后,我将这个基本的遮挡模型导出到ZBrush,开始在地平面上雕刻以让这些资产有地面依靠。我想要一条小河穿过构图,所以我在平面上雕刻了河流的形状,并确定了它在场景中的位置。

 Zbrush中的地形平面
ZBrush中的地形主要作为前景和中景。对于背景,我使用虚幻引擎中的地形工具来创建,然后在周围散布一些树木和岩石。它在构图中并没有出现很多,所以它只是创造一些表面来把资产放上去。

 虚幻引擎4中的地形
地形纹理主要在 Substance Designer 中进行创建,以便后续在引擎中进行顶点混合。为此,我使用了四种材料:一种苔藓、一种泥泞的地面、一种岩石地面和一种满是树叶的地面。


 地形中使用的泥浆材质
对于绿树成荫的地面,我为此导出了地面树叶的高度贴图,并在Substance Designer中通过混合高度贴图并为其赋予基础色(BaseColor)和粗糙度来完成材质。材质的基础只是一些噪点贴图,混合了柏林噪波,使表面看起来有点凹凸不平。

 树叶与岩石覆盖的地面材质
第五步:植被制作
我会将其分为三种不同类型的资产,尽管它们的创建过程非常相似:树、矮木和草/花。
我需要做的第一件事是决定需要创建的具体植物类型。为此,我收集了一些真实世界特定区域的植被参考资料。植被间是有联系的,因此您不会混合很多不同地区类型的植物,有些植物永远不会在现实中相遇,否则可能会看起来很违和。

 放置在平面上的的雕刻植被
有了我手头的参考资料,是时候开始在 ZBrush 中为其中一些树木雕刻单个叶子了。我用 polypaint 绘制基础色,和高度贴图一起导出,然后在 Substance Designer 中调整纹理,并在导出最终贴图之前创建粗糙度贴图。
在对叶子进行多色绘制时,我从 Jeremy 那里得到的一个很好的建议,即使用带有方形 alpha 的标准RGB画笔,以便在树叶中绘制一些损坏。完成雕刻和绘制树叶后,应该将它们放置在方形平面上,并从ZBrush导出完美的方形贴图。请注意,导出Opacity(透明度)贴图也很重要,以供稍后在引擎中使用。

 从SD导出后的最终贴图外观
创建贴图后,便是在DCC软件中去创建植被的模型。你可以从方形面片中裁剪出需要的叶子部分,创建不同类型的植物。对于其中一些来说,需要模拟一个简单的茎来将叶子固定在适当的位置。茎只需要平铺纹理即可,不用设置单独的纹理,以减少在引擎内的绘制调用(DC)。由于植被是散布最大数量的图元,因此需要对其进行优化,否则它会很快让渲染开销变得沉重。
 在maya内组装的植被
在引擎内部创建的母材质没有什么花哨的。它只是一个带有次表面散射颜色的双面植物着色模型,此表面会加强温暖的色调层次。

 植被的母材质
一切都设置好后,只需将植物散布在周围,或者使用虚幻引擎的植被系统,如果想要更精确的话,可以手动放置所有东西。
第六步:创建树木
树的创建过程与植物非常相似。对于这个场景,我只创建了两种类型的树:针叶树和较小的阔叶树,并将它们散布在周围。在密集的环境下,同样的模型,通过旋转后,真的很难注意到重复。
还需要为树的叶子建模,然后将它们组织在树枝上,使用与植物相同的过程导出纹理。我还在同一纹理上导出了许多不同版本的枝干,因此在用贴片填充树时我可以产生一些变化。


 在Zbrush中制作的树枝
树干和较大树枝的建模只是在 Maya 内部进行的一些常规挤压,使用样条线来引导我想要的形状。之后,只需从之前创建的分支纹理中裁剪下贴片,并以看起来自然的方式填充树木——请记住始终检查最初的参考。

 maya内部的树干和树枝
树皮的材质并没有达到我满意的效果,但制作时间有限,有时也不得不妥协。

 在SD中制作的树皮材质
第七步:制作花和草
我从 Maya 中制作基本形状开始。我一开始便想要在我的作品中加入红色的花朵和一些三叶草,只需要使用曲线和一些挤压便可以得到。像之前的植被一样,我将这些模型导出到 ZBrush,绘制了一些颜色并将它们组织在平面上。我第一次创建草叶时犯了一个错误,它们太薄了(见下图),之后我改厚了很多。

 第一个基础模型,太细太薄了
在 Substance Designer 中快速操作以获得一些粗糙度变化后,在 Maya 中剪切出贴片,组织成不同大小的块,以完成草的创建过程。

 草与花
在整个环境的创建过程中,课程导师Jeremy给了我一些很好的建议,比如对看到的一切都进行过渡。他从一开始就一直在强调,而从结果来看,确实对游戏环境的创造有非常重要。从较大对象到较小对象的过渡、不同形状和材质之间的过渡、地面和资产之间的过渡、纹理上的阴影和颜色之间的过渡。处理这一点非常重要,因为突然的过渡和直线会完全打破沉浸感,看起来非常“游戏”。还需要确保对象在自然界中的聚集方式,这在创建地面纹理或在场景周围放置岩石和草时是相关的。

 最终效果
当然,还有很多很棒的软件和插件可以帮助创建树木和植物(例如 SpeedTree),但我觉得知道如何从头开始制作这些东西非常重要。大多数情况下,您将无法使用这些特定工具。


来源 / 80lv
来源 / 毁男孩的小图纸

全文完

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