Sam Hipwell 在虚幻引擎 5 中重建凡尔赛宫:镜厅
Sam Hipwell 从 Doria Pamphilj Palace 分享了镜厅背后的工作流程,讨论了材质创建,并展示了使用 Lumen 完成的照明设置。

大家好,我叫 Sam Hipwell,我是一名自学成才的初级环境艺术家,最近在英国牛津的 Rebellion 获得了我在该行业的第一个角色。在这里,我将回顾一下作品集,它确保了我的角色并分解了我的过程,我当时非常彻底地记录了这些过程。我将讨论许多室内环境设计技巧,使用 UE5 的尖端 Lumen 和 Nanite,以及我在 The Mentorship Coalition 指导的经验。
我希望这可能有助于阐明如何在才华横溢的初级艺术家的海洋中脱颖而出。如果它对您有帮助,或者如果您还有任何未解决的问题,请随时发表评论或在我的 ArtStation 上与我联系。
凡尔赛宫:镜厅
这是罗马令人瞠目结舌的多利亚潘菲利宫中的镜厅,在罗马斗兽场和特莱维喷泉之间匆匆忙忙的游客经常忽略它。当我有幸在 2019 年一个安静的下午探索它时,我在手机上拍下了这张照片。享受乐趣的乐趣。但是,我们不要超越自己。

2022 年回到伦敦,我正试图打入视频游戏行业,但遭到了很多拒绝。我正在开始一个新的环境项目,我想将我的作品集提升到一个能让工作室注意到我的水平。我决定真正分解我想要展示的特定技能并创建一个项目,将这些技能浓缩到一个场景中。我认为有意识地开始这个场景真的会得到回报,并避免创造一个漫无目的的作品的陷阱。
简而言之,我想展示的技能是:
使用模块化工作流程:将复杂的环境分解为多个可重用的组件。
丰富细节:使场景密集且细节丰富,重点是讲故事。
创建复杂对象:展示建模技巧,在 ZBrush 中雕刻细节并烘焙复杂的法线。
材质创作:在 Substance 3D Designer 中制作的自定义平铺材料,以及对关键资产使用修剪表。
我已经能够逐步减少我的许多自由职业(当时我是一名平面设计师),这让我有三个月的时间相对专注于该项目,第一次专注于自己制作一个体面的第一关 ,第二个由导师指导,第三个保留用于完成和润色。这是我计划的开始,我在 Trello 上提出了我的想法,它是免费的:

我想避免的一个陷阱是过度放大,这是一种咬得比你能咀嚼的更多的艺术。我听说过一个很好的口头禅是“房间,而不是建筑物”,如果我只想把自己寄托在一个房间里,那为什么不努力呢?我也很想避免尝试为项目创建自己的概念的诱惑,这可能会冒着将范围推得太远,甚至在我开始之前让我停滞不前的风险。因此,需要一个现有的概念。

进入镜厅。我见过的最离谱的房间之一,充满巴洛克风格的招摇和华丽,向朋友展示它的照片总是让他们“哇”。这是完美的。它不仅在视觉上独特、引人注目且对我个人而言很特别,而且它的设计方式也非常适合模块化,由重复的形状和对象组成,还有很多使用平铺纹理和装饰板的机会。
收集参考资料
所有最好的场景都是从参考板开始的,幸运的是,镜厅从各个角度都拍得很好,所以找到大量参考是轻而易举的事。PureRef 是一个免费的 ref-gathering 工具,它做得非常好。(许多业内人士使用 PureRef 快速拼凑想法——对我来说,它现在对我开始的任何项目都是必不可少的。

从那里,我现在选择了一个关键参考,我在 Photoshop 中对其进行了一些调整,以改变视角并剔除照明以创建一个概念镜头以供使用。(我发现专注于从一个摄像机角度创建整个场景很有帮助,以避免被房间中的其他细节所淹没。

有了强大的概念形象、健康的参考板和最初几周的计划,是时候开始创建白盒了。
白盒
我的目标是在引擎中确定场景关键架构的基本布局(现在是虚幻引擎 4;以后会变得更有趣!),然后将其粗略点亮以提供一些构图是否正常工作的感觉。
对于某些场景,在引擎中完全建造白盒可能是有意义的,但对于像这样复杂的架构,我将从 Maya 开始,以获得更多控制。确保正确设置单元以导出到虚幻引擎,初始白盒尽可能基本 - 抵制充实任何东西的冲动。

在 Maya 中建模
通过相互构建建筑的各个部分(即复制面以创建新的几何图形),我可以确保这些形状稍后会拼合在一起。需要仔细观察才能弄清楚如何分解房间的形状,但在这个阶段花点时间并避免进一步的滚球是值得的。
通过在 Maya 中使用实例化,我可以使用“复制特殊”来投影片段,并使用几个父片段创建完整的房间。有时启用顶点捕捉也至关重要地确保父片段与其实例捕捉在一起,不留空隙。Maya 的工具非常适合这一点,我觉得它非常令人满意。


准备好形状后,我在 Maya 中非常粗略地展开所有部分,这使我能够在 Unreal 中生成光照贴图并测试一些带有一些反弹的静态光照,我认为在这个阶段这样做非常值得。我使用久经考验的定向光加天光照明设置,并在快速预览烘烤之前将较暖的内部点灯投射到镜子上以进行良好测量。尽管白盒远非迷人,但我确信事情正朝着正确的方向发展。

接下来,我将添加一些基本材料并为几何图形添加细节以创建第一遍。
第一关
现在我们用煤气做饭。我开始在 Maya 中为几何图形添加细节并调整照明以使其更接近我的概念。此时,Maya 中的任何变化都可以快速导出为新的 FBX 并在 Unreal 中更新,因此两者之间弹跳的过程感觉非常自然。


基础材质
在 Unreal 中构建一些基本的占位符材质并从 Megascans 和 Google Images 中引入纹理会产生巨大的变化,在项目的这个阶段,变化的速度真的很令人兴奋。


小剂量的预制资产
我想在这个场景中从头开始构建尽可能多的资产。话虽如此,我会使用预制的雕像,因为制作雕像更多地属于角色艺术领域。Unreal Marketplace 有一些我买的很棒的预制产品,它是一个寻找游戏就绪资产的好地方,没有愚蠢的 polycounts。
目前,我还使用预制的枝形吊灯,Turbosquid 的这个,作为占位符,但我稍后会自己建模以更好地适应场景。镜子资产、家具和拱形装饰品将提供大量机会来进一步挑战我的建模技巧,但就目前而言,它们仍然很基础。

这个“第一次通过”阶段只是将每项资产的详细程度从封锁中推得更远,而不会过于沉迷于任何特定的资产。这种迭代的想法让我可以将整个场景推进,这也是一种更有趣的工作方式。

通过将特定资产的 UV 贴图导出到 Photoshop(例如,下面的拱门),我可以准备好大致绘制的纹理。在 Substance 3D Painter 和 Designer 的这些日子里,在 2D 中进行纹理处理感觉有点过时,但对于像这样的平面资产,它可以让我将质量推得更高。我是一名平面设计师,所以这是我的主场。
从远处看,这种粗糙的油漆看起来非常适合第一次通过,并且很容易为绘画添加细节层并稍后重新导入。
N.B.:这个纹理布局作为初稿效果很好,但我稍后会将其细化为适当的平铺装饰板,即,装饰将从上到下填充纹理板。

灯光
我很快就放弃了定向光的想法,因为我想改变从每个窗口进入的光量,以及柔化阴影,而定向光对这两者都不是很好。现在,我改用静态聚光灯,每个窗口一个,具有较大的光源半径以允许柔和阴影。我不确定这是否是最好的方法,但希望我的导师会在下个月澄清。目前,它看起来不错,并且允许内部有一些不错的间接光,但烘烤已经相当慢了。天光可以防止阴影变得太暗。

在内部,我们将点灯放置在烛台所在的位置,但是通过使用更大的软投射灯,我可以避免为每个灯泡配备一个光源,这将是多余的。灯泡被设置为带有发射材料的小网格,这对静态光没有贡献——既好又便宜。在后期处理体积中调整了绽放。

镜子和反射
在这一点上值得一提的是,镜子(显然)是场景的关键部分。目前,我使用盒子反射捕捉来保持便宜,但它们不是很准确,所以我设置了平面反射并准备打开。这些非常昂贵,但我认为它们对最终捕获很有用。我在处理事情时已经调低了反射分辨率,所以希望任何屏幕截图看起来都很粗糙。(稍后我会改变我对平面反射的看法,因为它们实际上会渲染两次场景,当我将引擎切换到 UE5 时,我将可以使用 Lumen 自己的反射功能。)所以第一遍就完成了!
有很多事情要做,但在缩略图级别上,场景看起来已经与概念非常相似,所以我对事情的进展感到非常满意。我在我计划的时间范围内,并准备好与我的导师一起在一个月内推动事情的发展。

装饰、材质、建模和指导
进入项目的第二个月,我第一次打电话给我的导师 Jobye Karmaker(Respawn、Apex 传奇和绝地:堕落秩序),我从导师联盟中选择了他。
回想起来,我真的不能更好地安排指导。在第一关就准备好场景开始指导是获得动力并充分利用经验的一种严肃方式。Mentor Coalition 并不便宜,但如果你认真学习,我认为让资深艺术家监督你的项目的机会很值得,而且在大多数其他行业几乎闻所未闻。Jobye 给了我很多他的时间,非常好的写我们的电话和有用的油漆,我从每一个电话中走出来都感到有动力和一个新的方向。我对任何做导师的人的主要建议是为每一个电话做好准备:你会从中获得两倍的收益。
Jobye 似乎对我目前的进步感到满意,并为我提供了一些很好的提示和想法,以推进下一阶段。与高级环境艺术家深入讨论场景真的很令人兴奋,我觉得我可以安全地完成项目的其余部分。
切换到虚幻引擎 5
我们做出的一个重大决定是将引擎从 UE4 切换到 UE5,这应该可以让我更多地使用 Lumen 实时控制内部反射照明,并让我更加依赖 Nanite 的详细几何图形,这将非常适合场景的华丽部分。
对于任何其他有抱负的初级艺术家来说,这都是一件有趣的事情。使用 Lumen 和 Nanite 意味着您可以或多或少地完全跳过资产的烘焙光和法线贴图——这是一个不可估量的巨大节省时间,并且肯定是任何下一代游戏的未来。话虽如此,任何尚未使用 UE5 的工作室(其中大多数目前在 2022 年)都希望看到您拥有烘焙灯光和资产的知识和经验,所以我很高兴我有其他作品集来展示这一点.
回顾过去,使用 UE5 让我可以无限快地推进这个场景,并达到比使用 UE4 更高的视觉标准。没有任何遗憾,我希望我能尽快专业地使用 UE5。
充实材质
通过在 Substance 3D Designer 中从头开始创建砖地板纹理,我能够控制其外观的各个方面,为砖添加气泡和裂缝等细节,以及微调颜色和砖分离。Designer 中有很多很棒的积木教程内容,所以这只是一个控制流程以适合我自己的参考的案例,从人字形图案开始。

我将天花板设计成一个漂亮的扁平展开,因此它可以在 Photoshop 中完全纹理化,我相信我将能够构建一幅漂亮的画作并融合许多巴洛克人物和细节。我已经把它放在一起开始工作,然后我会慢慢地结合参考中的更多细节和图像。

有趣的是,更新这两种材质对反弹照明有多大的影响,并立即使场景更接近参考,并对曝光和灯强度的平衡进行了一些调整。

修剪表
与 Jobye 聊天帮助我意识到我可以将比我想象的更多的资产分解成装饰表。我将重新组织纹理以充分利用这一点。我正在制作我的第一张纸,我将用它来为砖地板添加装饰。在 Substance 3D Designer 中为我当前的砖纹理创建一个新的直变体后,我在 Maya 中为地板添加了一些几何图形,并小心地打开它以使用新纹理。

在这张纸上,我将包括墙拱和窗板的纹理。可以在我工作时添加布局。

我还为一些形状笨拙的面板创建了一个组合纹理表,以充分利用空间。

造型华丽的细节
是时候处理那些华丽的细节并充实我的所有资产以进行第二遍了。我将在 Maya 中使用实时曲面四边形绘制来放置基本形状,注意平面变化,然后挤压并严重靠在折痕工具上以使形状弹出而不会引入大量的几何图形。Jobye 向我指出了本教程以获取华丽的装饰。(我认为这个优秀的教程帮助我以一种明智的方式为华丽的形状建模,我从中获得了巨大的信心。干得好 Jobye。


使用 Nanite 混合、雕刻和添加细节
为了帮助放置的资产真正融入环境,我正在制作一个新的脏地板纹理变体,我将使用虚幻中的顶点绘制来混合它。这将产生微妙但非常重要的差异,并真正有助于减少“游戏”的感觉。(回想起来,我本可以在 grime 上使用贴花来节省时间,但这是一个很好的展示技巧,最终结果看起来很好地融合在一起)。

用 Nanite 添加细节
此阶段的很大一部分涉及返回 Maya 并为每个资产添加另一个级别的细节。我将使用大量的折痕工具以及依靠 EP 曲线之类的东西来生成漂亮的编织绳索和电缆。使用 UE5,我现在可以导入具有高细节水平的平滑网格,而无需烘焙法线贴图:Nanite 太疯狂了!它大大加快了这个过程,更不用说流明意味着我不必像以往一样重新烘焙照明。
Jobye 告诉我,每个资产 500,000 个多边形对于 Nanite 来说是细节和导入时间的最佳选择,所以当涉及到高细节雕刻资产时,这就是我的目标。对于位于中间某处的中等细节平滑网格,我将远低于该水平,但 UE5 的文档表明无论如何启用 Nanite 仍然值得,并且让我不想将它们烤得更低。


我被这张桌子吓到了,但是在我把它分解成它的关键形状并使用四边形绘制来布置它们,然后挤压并使用软选择来增加深度和曲线之后,这对于基础网格来说非常好。
雕刻
下一个阶段是相当重的 ZBrush,为华丽的资产添加精细的细节,并真正给它们额外的 10%。我会细分很多来给我大量的多边形来雕刻,在 ZBrush 中充分利用遮罩来获得更硬的边缘,尽量不要失去参考,并且不会使画笔过于复杂——基础就可以了。我的导师 Jobye 在这里对我的雕塑提供反馈非常有帮助。

在 UE5 的内容浏览器中启用 Nanite 导入之前,我将使用 Decimation Master 将我所有的雕刻资产减少到我的 500k 最佳位置。
虚幻中的材质层混合
要为我的黄金材质添加一些流行音乐,我需要烘焙这些高多边形资产的 AO 和曲率贴图。在 Maya 中对抽取的 ZBrush 模型进行一些乏味的展开后(选择最短边路径工具对此很有用),我在 Substance 3D Painter 中烘焙贴图,使用“高多边形作为低多边形”,然后使用这些纹理进行混合 在我的虚幻着色器中模型上的不同材质层之间。纹理被视为参数,因此可以对每个对象进行材质实例化,并应用和调整新贴图。

其结果是,华丽的黄金资产不再具有平坦和毫无生气的材料,而是具有更多的个性和感觉更接地气。在将这种方法应用于我的所有其他资产之前,我将大量研究这种材料。
小问题解决
Reddit 上的一些方便的人帮助我解决了一个有趣的问题,那就是我“伪造”了烛台照明,并且球体出现在我镜子的反射中。解决这个问题的方法是改变物体对特定光通道的敏感度;通过禁用照明通道 0,球体不再出现在反射中,而是在几何体上投射光。Nanite 还不兼容照明通道,所以在这样做之前我必须将镜子的表面与华丽的框架分开。


反馈
随着我的指导完成并且场景接近第一个完成阶段,这是获得大量反馈的非常重要的时刻,即使在完成之前分享作品是令人伤脑筋的。我在 Discord 页面上发帖,例如 ExperiencePoints、The DiNusty Empire 和 Mentorship Coalition 自己的私人 Discord 页面,并在 ArtStation 上联系我最喜欢的一些艺术家。
当你真诚地接近他们对 WIP 的批评时,有多少艺术家花时间做出回应,真是令人惊讶。本着这种精神,如果您想要我对作品集的拙见,请随时在我的 ArtStation 上与我联系;我很乐意一有时间就回复。
我认为接受反馈并根据反馈采取行动是初级员工的一项基本技能,这是雇主真正喜欢在面试中看到的东西,所以要大胆提出要求并感激得到它,无论你对某人的意见有多么不同意观点。
在分享了一些现场截图后,一些小问题出现了,比如需要处理的材料或需要调整的修剪。没问题。但是几个更大的问题被曝光(双关语很快就会澄清),这将有助于真正推动场景走向完成。

照明
场景真的需要一个完整的重新照明,因为我一直在构建空间,需要看到所有资产都光线充足,所以照明太平或被吹灭,或者只是一般地阻碍了真实感。下面显示了我在确定新的照明情况方面取得的进展,我希望(我希望)朝着更好的微妙性和现实主义方向发展,同时还引入了更多的黑暗区域,让眼睛在如此繁忙的房间里休息。(这是我的眼睛有点盲目的东西,这是反馈至关重要的一个很好的例子。)
使用 Lumen 意味着所有的灯现在都可以移动而不是烘烤,房间里充满了反射光,而无需烘烤。这是一种非常自然且简单的照明方式,让我无需任何猜测即可快速构建强大的设置。唯一的缺点是它非常昂贵,随着灯光数量的增加,性能会显着降低。由于这是一个投资组合,它的运行速度仍然超过 30fps,我不会太担心这个成本,但是如果这要成为游戏的一部分,将照明转换为传统烘焙将是一个明确的性能选择。



故事性
在这个阶段,我发现自己在问:我的环境真的在讲故事还是只是一个空的(尽管很漂亮)房间?尽管我的很多反馈都认为房间本身讲述了一个足够有趣的故事,但有一条特别有用的评论敦促我问“这里发生了什么?”。(正如我当时意识到的那样,这是迄今为止我最重要的反馈,也是我向自己保证我永远不会忘记的事情。)
为了回答这个问题,我需要通过为玩家留下线索和兴趣点来加倍讲述故事。经过一番搜索,我很快发现多利亚潘菲利宫的镜厅不止一次被用于举办活动,其中一次是时装秀。
这立即引起了我的注意,很快就确定了我需要添加哪些元素来讲述前一天晚上在这里发生的时装表演/跑道活动的故事。

通过创建一些相当简单的新资产,比如聚光灯装置、跑道地毯、长凳、废弃的包、卡片等,我终于能够回答这个基本问题——“这里发生了什么?” – 并为我的场景增添更多趣味。

讲故事的这种转变的一个重要部分意味着照明场景需要进一步工作以平衡室内灯光,更多地使用体积照明来增加烟熏气氛,并做出艰难的选择来调低我一些最珍贵的资产的照明 . 这将有利于场景和故事,这是迄今为止最重要的事情。

这是一个平衡的行为,依靠 Lumen 的间接照明,同时调整我的各种灯光的强度和衰减半径,以创建一些很好的值来照亮我的关键焦点区域。灯光的温度以及它们的体积贡献对于场景的情绪也非常重要。
最终细节
在这个阶段,通过在 Maya 中详细说明它们并在 Substance 3D Painter 中烘焙混合贴图,然后将它们连接到 UE5 中的材质混合实例,这是一个添加一些抛光和处理我的最后一个资产的案例。
我还非常慷慨地使用贴花在场景中添加一些小装饰、地毯上的脚步声、污垢和垃圾,这比在不需要它们的地方创建全新的材料混合更有效。

一旦完成,我就完成了。我刚刚花了我为这个场景计划的 3 个月,这意味着用一两个星期的润色,我只会稍微落后于我在四月份为自己计划的时间表。我真的很高兴我没有严重超标,并且我已经完成了我在计划中设定的一切,可能达到了比我最初希望的更高的标准。
我喜欢建造这个场景;我为结果感到非常自豪,我觉得这个过程以各种非常令人兴奋的方式推动了我在室内环境艺术方面的学习。



结尾
谢谢阅读!对于在反馈方面帮助我的许多人中的任何一个,你们都是美丽的人,我将永远感激你们花时间帮助我。最大的感谢当然是 Jobye-Kyle Karmaker,很高兴。

