电影级别的室内怀旧场景制作方法

来自加拿大的3D环境艺术家Anna Stopina 分享了自己使用3ds Max、ZBrush 和UE5 制作《When Only Memories Remain》这个老房场景时的工作流程。
规划与分组
Anna 想创造一个具有强烈怀旧感和富有故事性的场景,让其在视觉上像电影镜头一样有趣和吸引眼球,她最终在一本摄影集里获得了灵感。
她从轮廓草图开始着手,并放置了几个摄像头来观察体会整个场景的空间感。
一开始她陷入了直接上手做火炉、椅子等场景小道具的误区,但在导师的指导下她转变了思路,从整理参考板(道具、材质、灯光、粒子等)开始来让自己的制作思路变清晰。
这样做可以让我们知道自己首先应关注什么、要在哪里要放置更多的细节、需要创建什么材料、应该制作什么道具等等。
下图是她参考板的一小部分。
Anna 是从自己很久以前就收藏在电脑里的参考图里,提取了图案作为壁纸(说明优秀的建模师都要养成随手收藏的习惯收藏暗示)。
建模和纹理
Anna 将所有的场景道具按照纹理分成了两类:制作复杂道具要用到的独特纹理和普通道具所使用的可拉伸纹理(因为她还没有足够的素材库,所以在Anna 的这个项目中,通常是几个小道具共享一个纹理集)。
使用独特纹理能为道具添加更多层细节,可以赋予道具无限的可能性和复杂的故事性,也不会受到引擎中的纹理数量的限制,但缺点就是会更加耗时;而使用可拉伸纹理和遮罩在速度上会有明显的优势。
Anna 就是花费了大量的时间在用SD(Substance 3D Designer )制作合适的纹理上。她感叹道:有了需要的质地差不多就成功了一半。
对于具有独特纹理的对象,Anna 使用了标准的高低模制作流程——先在3ds Max 中建立基础模型,ZBrush 雕刻细节,3ds Max 制作低模,最后在Substance 3D Painter 中烘焙贴图纹理,她还会额外使用一些多边形来让道具有一个更好的轮廓。
Anna 使用了SD 创建可拉伸纹理并对所有道具进行了纹理处理。这个1.5㎡的场景选择的纹理密度是2048*2048,所有材质也都是根据这个纹理密度创建的。
Anna 根据可平铺材料和RGBA 遮罩将纹理过程分为三个阶段,由于方法类似,下面就以场景中的梳妆台为例:
1.创建基础网格,创造材料,为Substance 3D Painter 创建代理网格。
在制作任何东西之前,都要先决定好,要做什么模型以及需要添加哪些纹理和贴花(游戏引擎常用的贴图技术)。
她决定将梳妆台的主体制作到中模,并添加一些污迹和破损的木材纹理、贴花。但是她发现这种方法并不能给梳妆台拉手和贴花增加额外的细节,所以她又给梳妆台单独分配了三种材质id。
Anna 在3ds Max 中制作了梳妆台的主体模型。为了给基础模型赋予高模外观,她倒角了所有硬边并应用了加权法线修改器,而后在ZB 中做了造型,SP 烘焙法线贴图。
确定模型不需要再调整后,Anna 开始着手准备混合遮罩的网格——将UV 复制到第二个UV 通道并将其打包到 0-1 UV 空间中,复制了网格后再将UV 从第二个UV 通道移动到第一个,并导出后者以在SP 中进一步烘焙。
2.应用混合蒙版。
Anna 用Base proxy mesh 在SP 中做烘焙,使用黑色和白色通道的信息作为遮罩(金属/粗糙度/环境遮挡/不透明度),在此情况下决定在哪里增加额外的破损和污垢细节,最后在引擎中用Channel-packed masks 暴露这些信息。
3.应用不可平铺材质增添细节。
对于贴花,她在Photoshop 中制作了一个图集来用于其它几个模型。
为了让外观看起来更加真实,Anna 使用了有缺口的单板家具(用整块木头做板材的家具)参考图来组成自己的受损单板图集。而被用于长椅、入口和椅子等处的贴花,她是在ZB 中雕刻了破损木材后再在SP 中完成烘焙、纹理化和遮罩。
像梳妆台腿这些形状比较复杂的地方的贴花,Anna 复制了几何体,非常轻微地进行了偏移以避免深度冲突(还有一种方法是翻转深度),并映射到她的破损木材贴花图集。
这是一个道具的最后阶段:
对于造型Anna 没有做什么特别的,就是倒角硬边和使用3ds Max 的加权法线修改器,几个额外的多边形能让模型看起来更好。
她还试图尽早将自己的模型带到引擎中,并在开发过程中多次更新——她发现自己模型的外观在3ds Max 中,和在引擎中以及作为场景中的一部分有很大不同,这几分钟的更新可以节省了很多修补的时间。
另外要时刻记得展模型时的纹理方向,Anna 为了操作起来更简单,所有木材都是水平放置的。
UE5中的照明和后期处理
Anna 在测试UE5 的Lumen 技术时找到了自己想要的感觉,不过在照亮场景时还是遇到了一些问题。
比如光线没有穿过窗帘但一些物体上的阴影消失了,解决方案非常简单——确保在项目设置中没有使用virtual shadow maps (虚拟阴影贴图)就可以了。
再如,Lumen 没有与HDRI dome 正常工作。解决方法是在Editor Sky Sphere (蓝图天空球 )中禁用Affect Distance Field Lighting (影响距离场光照)。
照明主要是依靠一个方向灯,Anna 还添加了一些非常细微的亮点,比如炉子前温暖的橙色照明点和角落区域的一些光线。
她只在引擎里做了简单的颜色分级,但在PS 中做了最后的处理来增强场景的电影感——添加一个噪声叠加层来增加颗粒感,设置混合模式为滤色(screen )和不透明度约30-40% 。
UE5 的新照明系统帮助Anna 大大简化了工作流程,不仅照明系统是完全动态的不必花时间烘焙,看起来也更自然还能够即时做出改变。
最后的思考
Anna 说规划和打磨是整个制作流程中最重要的两个阶段,建模师要学会做好很多规划:你的构图、可重复使用的材料还有方便以后绘制细节的图集等等。表面看起来你在做计划的时候没有做任何工作,然而事实上,你是在做一件最重要的事情。
此外,她认为尽快达到抛光阶段很重要。添加细节虽然是一个艰难而漫长的过程,但也是让你的场景富有趣味和充满生活气息的原因。