Tyler Oliver 在 UE4 中制作美丽的砂岩寺庙
Tyler Oliver 分享了 Oasis Temple 项目背后的工作流程，彻底解释了砂岩材料的制作方法，并谈到了使用蓝图。
你好！我是英国索伦特大学三年级学生 Tyler Oliver！我刚刚完成学位并开始寻找初级职位。您可以在这里找到我的联系人并了解更多关于我的信息。（https://tyleroliver.carrd.co/）
我一直想从事游戏工作，尽管首先是作为一名编码员——我在中学学习计算机和大学计算机科学以及我参加的媒体课程，因为它有几个与游戏相关的单元，而且我对从事电影摄影和平面设计的常规媒体单位。这是我真正发现 3D 艺术的地方，因为我们有一个部门可以在 Maya 中创建一个科幻走廊，我从那里爱上了它！
我认为可以公平地说，尽管进入了大学，但我在自己的时间、参加课程、观看 YouTube 和 ArtStation 学习方面已经建立了大部分 3D 技能。我相信大学更多的是为你的学习提供结构化的支持，讲师指导你的学习比教你需要知道的一切——至少这是我的经验。
然而，我发现对我的学习影响最大的是加入了一些 Discord 社区，即 DiNusty Empire 和 Experience Points Discord 频道。这些巨大的频道充满了非常有才华和经验丰富的艺术家，他们分享他们的作品，互相批评，互相提供建议和指导，我在那里遇到了一些很棒的人，他们在过去一年里给了我很多帮助。
在这个项目之前我已经完成了一些项目，因为这是我在大学的最后一个主要项目，所以我可能创造了大约六个独特的环境作为我课程的一部分。但是，我在大学之外也做了很多个人工作，比如我在 ArtStation 上的所有 Substance 3D Designer 帖子，因为我相信在学习之外做个人工作真的可以让你在竞争中脱颖而出并帮助提高你的技能 以增加的速度。
最近我有幸在我的大学教授了一个 2 小时的 Substance 3D Designer 研讨会介绍，在那里我了解了软件的所有基础知识，分解了一些简单的示例材料和常用技术，注释文档可以下载 在这里免费。（https://www.artstation.com/artwork/B36eOD）
所以绿洲寺真正开始是为了创造一个宏伟的场景，一个巨大的拱门。我真的不知道这个想法是从哪里来的，因为我没有玩过任何这样的游戏，也没有看过任何我通常会从中获得灵感的电影，但随后我开始在 artstation 中搜索与大型幻想拱门相关的所有内容。在此期间，我必须保存大约 100 个概念，所有这些都非常相似，直到我找到了 Quentin Mabille 的架构探索概念。
被岩石和入水口包围的宏伟拱门立即引起了我的共鸣，我立即开始将其分解并围绕它计划我的项目。在这样做的过程中，我研究了尽可能接近这个概念的现实生活中的例子，其中最著名的是约旦的佩特拉。
从那以后，我开始改变场景，使其所处的气候更接近我们目前在现实生活中的情况，选择使用砂岩等材料，而不是我在概念中假设的石灰石。这种变化极大地影响了概念的调色板，让我可以使用更温暖的色调，同时仍然能够将冷色调保持在水中，最终保持在室内。我也想夸大水的颜色，以增强场景的梦幻感，我真的很喜欢 Oksana Dobrovolska 的这个概念的颜色，它有鲜艳的绿色和蓝色。
每当我开始一个场景时，我通常会快速绘制概念，尝试将其分解为各个元素，哪些可以重复使用，哪些将使用平铺纹理或修剪表，以及需要什么 独特。这是我为这个场景所做的一个示例绘制，粗略地规划了场景的各个元素以及它们出现的频率，因为我知道模块化对于保持这个场景在范围内非常重要。
对于场景的内部，我真的没有遵循任何单一的概念，回顾这个项目我非常后悔，因为这意味着我浪费了很多时间来迭代布局和设计选择，而不是有一个 从一开始就设定了石头计划。这并不是说它没有参考！我对室内的建筑和照明有大量的参考资料，从拜占庭式的寺庙到罗马的废墟，再到哥特式的大教堂。我想混合和匹配这些不同的建筑风格，而不是让它们符合一种特定的风格/时期，而是帮助强调场景的幻想元素。
这是我使用 PureRef 制作的最终参考板，我在其中存储了我的概念、故障、建筑、道具、材料和照明参考，以及 PBR 值颜色选择器等方便的备忘单。
制作场景时要做的第一件事是，在您拥有所有参考资料和可靠的计划之后，开始搭建它。这对我来说通常是分阶段进行的，我做了一个非常简单的立方体和基础搭建，专注于资产的位置和规模。然后，我走得更远一点，做形状传递，在这里我以粗略的形状阻挡资产，例如，我将建模一个粗糙的拱门并将其导入 UE4 以代替我放置的立方体使用。
然后我有时会更进一步，做更详细的遮光，对单个道具进行快速遮光，并为网格添加简单的基色。这很有用，因为它可以加强您需要制作的计划，而且这些搭建不会浪费，大多数时候您可以使用遮挡网格作为制作最终资产的基础。
这个场景的建模其实很简单。一旦我分解了场景并规划了我需要的所有资产，我注意到实际上只有一小部分资产需要制作，这里的诀窍是以不会过于重复和导致的方式模块化重用它们艺术疲劳——这是我对这个场景最大的担忧。
我解决这个问题的一种方法是使用类似于乐高积木的独特造型来构建我的场景。我首先雕刻了一些石砖的变体，然后将其分解为低多边形，展开并烘焙（我只打算使用烘焙中的法线贴图，并在引擎中结合平铺纹理）。现在我有 7 种不同的石砖（每一种都有独特的 6 面，因此有 42 个独特的面），然后我可以用它们来构建我的资产。这可以在引擎中完成，将砖块一一堆叠，但在绘制调用方面效率不高。因此，我将 UE4 中的遮蔽物作为 FBX 导出到 3ds Max 中，然后开始将砖块堆叠到单独的资产中。
一个例子是楼梯，它是 1 个 FBX 文件，由一堆砖块模型组成。另一个例子是主拱门，它也是由一堆砖块模型构成的，还添加了一些自己独特的网格，但全部导出为一个文件以减少引擎中的绘制调用。我也将这种方法用于场景的码头，雕刻了几块木板，这次使用完整的纹理而不仅仅是法线贴图。
外部的另一个大特征是悬崖面。对于这些，我使用了 Megascans 悬崖资产。我决定使用这些，因为它们非常适合场景，并且在 9 周内完成一个如此规模的项目，我会牺牲质量来完全自己制作所有东西。我不确定是否使用这些，但我与许多行业艺术家交谈过，他们都同意在你的作品集中使用 Megascans 是完全可以的，只要它不是场景的唯一焦点，并且你没有声称自己做的！
我用于此场景的唯一其他 3 方资源是人体基础网格，用于模拟场景中角色以及雕像网格中的布料。对于这些雕像资产，我在 Marvelous Designer 中创建了一个简单的布料模拟并将其导出到 ZBrush。从这里我遮住了我想移动的元素，比如手臂，然后简单地旋转它们，在遮罩上进行柔和的衰减，以免过多地弄乱形状。然后我进去使用了 ZBrush 的布刷，结果证明它非常适合我的需要。这些工具允许您快速添加折叠、捏合和拖动网格，同时它的行为就像布一样。
场景中唯一具有有趣建模方法的其他网格是枝形吊灯。对于这些，我知道它们是径向对称的，所以我只需要制作大约四分之一的网格，然后弯曲和对称。这也允许我只展开其中的四分之一，并让其余部分共享 UV 空间，有效地将保持相同细节量所需的纹理分辨率量减半。一旦我制作了主枝形吊灯，我只需将它切成我认为可以重复用于不同变化的部分，然后将 KitBashed 壁挂式和独立式版本组合在一起。
所以在规划这个场景时，我知道如果我创建了很多独特的纹理很容易超出范围，因此我需要大量使用装饰板和 Tileable 纹理。考虑到这一点，我计划创建：
砂岩
砂岩砖
外饰板
内饰板
木制装饰板
仅这些，当与独特的砖雕法线贴图结合使用时，可能对整个场景的 80% 左右进行了纹理处理。最初，这显然引起了很多艺术疲劳，所以我不得不想办法大规模地分解这些表面，而网格之间没有明显的接缝。我决定解决这个问题的方法是使用覆盖在我的平铺纹理上的世界对齐蒙版。
这是我在蜘蛛侠 PS4 游戏中第一次注意到的一种方法，为了了解更多信息，我给这些游戏的开发者 Nestor Carpintero 发了消息，并解释说他们在平铺纹理上使用了世界对齐的垃圾蒙版，以添加大建筑物巨大的砖墙表面的尺度变化。他还表示，模块化积木资产也使用了世界对齐的纹理。
在 UE4 中进行设置实际上非常简单。您只需要创建一个设置了所有常规平铺纹理的材质（我的平铺纹理也使用世界对齐，但它们不必如此），然后使用 WorldAlignedTexture 节点，蒙版纹理为 输入。然后，您可以将其添加、相乘或作为 Lerp 节点的蒙版，为您的基本颜色甚至粗糙度贴图添加变化。
正如我简要提到的，我已经设置了用于平铺纹理的主材质以使用世界对齐投影，这让我在使用模块化资产时不必担心接缝，大大加快了生产速度，并允许轻松迭代表面。这确实需要定期映射 UV 坐标纹理的额外成本，但我发现好处远远超过了轻微的性能成本——这是我研究中许多游戏中使用的一种技术。
创建平铺纹理对我来说是一个非常愉快的过程，因为我个人喜欢在 Substance 3D Designer 中使用程序方法创建纹理。因为我对它的热爱，我决定在 Substance 3D Designer 中创建我所有的可平铺表面、修剪表、变化蒙版和贴花，只真正使用 Painter 来制作非常独特的网格，如枝形吊灯、书籍和船，以及手绘 RGB 包装蒙版。
砂岩材料的制作相对简单，主要包括以有趣的方式组合不同的噪音。我几乎总是先使用 SD 来创建高度贴图，然后使用它来创建法线贴图、AO 以及曲率贴图。然后，我使用曲率贴图作为我的反照率贴图的基础，将其与各种不同的垃圾和蒙版相结合以获得最终结果。
在 SD 中工作时，拥有良好的参考资料非常重要，尤其是光线充足且未经编辑的参考资料。这是因为您不希望对与现实生活不准确的信息进行抽样。为了解决这个问题，我建议使用 Megascans 作为重要参考，特别是对于纹理的反照率贴图。制作曲率贴图后，您可以将其插入渐变编辑器，并使用“选择渐变”工具将光标拖到与您制作的材料相同的 Megascans 基础颜色图上，以对扫描的基础颜色进行采样进入你自己的材料。我发现这是一种更准确的工作方式，而不是尝试从参考中挑选颜色，因为它们总是会有一些影响颜色的照明信息。
所有由砂岩制成的东西，在某些部分都使用了我制作的基础砂岩材料，无论是在引擎中组合材料，还是直接在 SD 中，调用基础砂岩图来构建其他纹理，例如砂岩砖。
场景中的修剪表也是完全在 Substance 3D Designer 中制作的，使用了名为 The Ultimate Trim 的插件节点和技术。这是为 Sunset Overdrive 开发的一种技术，基本上包括创建具有完全相同布局的所有装饰板，因此它们可以毫无问题地与其他装饰板交换，以便轻松变化。该技术可以在这里进行更多研究。
这种技术对我的主要好处是自定义 Substance 3D Designer 节点和为其制作的 3ds max 插件。这些工具使您可以轻松地将修剪表创作到设置的像素段中，然后将网格的 UV 放置到相同的设置段中，缩放 UV 壳以完美匹配。
下面是 SD 的最终修剪节点，如您所见，它可以让您以像素为单位定义修剪表段高度，并自动生成具有 45 度斜角的段的法线贴图。对于这些修剪表，我没有使用法线贴图，而是启用了为每个修剪部分创建蒙版输出的选项，然后我可以在我的图表中使用它来轻松组合所有修剪表图案，确保每个部分都适合完美的像素数量——所以当我开始使用 3ds Max UV 插件时，只需单击一下即可将 UV 对齐到正确的修剪段。
创建装饰板是多种方法。对于一些更简单的部分，我在 SD 中完全创建了图案，使用形状节点作为基础，然后从那里变形和平铺。
对于更复杂的装饰，我使用了我在 ArtStation Marketplace 上购买的预制 alpha，并稍微调整了它们以适应我的需要。
然后将这些高度贴图组合在一起，使用变换和混合与最终的修剪蒙版作为不透明度贴图。
对于其余的修剪，使用不同的模式输入重复相同的过程。它们，一旦我获得了独特形状的所有基础高度，我将它们与我的砂岩材料的高度图结合起来，并将装饰板和基础砂岩的法线贴图混合在一起。
从这里开始，它就像对常规材质进行纹理化，使用曲率贴图作为起点对不同的颜色和垃圾进行分层，使用蒙版添加边缘高光和污垢，并使用泛滥填充到随机灰度节点为重复元素添加一些变化。
对于场景的外观，我只是尽可能地匹配概念的构图，因为我觉得它已经有很强的构图了。对此有所帮助的是了解相机在现实生活中的工作方式。我最近开始接触摄影，虽然我还是个业余爱好者，但我对焦距有相当的了解，这让我能够以与概念相同的视角排列相机。
从这里我调整了我的资产（例如船）的位置，以尝试在框架中获得更多的前景元素，并在整个场景中提供一种感觉，因为船越靠近寺庙越小，有助于更好地销售深度和规模。正如您在下面看到的，我使用三分之二/黄金比例规则作为构图的起点，然后根据自己的喜好对其进行微调——这些指南并非旨在成为完美的最终解决方案，而是一个很好的您从那里开始工作的起点。
对于内部，我没有工作的概念，因此选择依赖久经考验的三分法来设置我的相机。让雕像成为主要焦点元素，我试图排列一个接近三分线的次要焦点元素。在建筑中保持和谐，拱门的重复也是一种常见的建筑技巧，可以将视线引向某物，我用它来帮助将焦点吸引到走廊的尽头。引导线的使用是一种可以以某种方式应用于几乎每个场景的技术，并且是另一种吸引焦点的好方法——我还在场景中添加了假神射线资产，以帮助将视线引导到焦点上。雕像。
进入场景内部时我肯定知道的一件事是，我想要到处都是书和蜡烛，而手动放置数千个资产将需要很长时间，而且对于数千个绘图调用也不是一个高性能的选择.每个使用 UE 的艺术家都应该知道的一个巨大工具是蓝图。这些可以用于各种各样的事情，但对于艺术家来说，有几个主要用途——创建资产“预制件”和创建程序资产工具。
“预制”蓝图本质上是不包含代码的蓝图，只是预先放置的资产，使放置重复细节变得更加容易，因为您可以在一个 BP 中放置任意数量的网格，然后将该 BP 放置在关卡中并拥有您所有的网格都预先放置在您想要的位置。另一个好处是迭代，因为您可以在放置一堆后调整 BP，这些更改将传播到场景中放置的所有现有 BP，因此您不必去调整数千根蜡烛如果您希望它稍微移动，或者添加额外的网格等，请在您的场景中使用。下面是我如何在场景中使用它们的示例。
然后是包含代码的 BP，井节点可以在放置网格（构造脚本）期间或在游戏运行时（事件图）运行。构建脚本 BP 可以是一个非常强大的学习工具，因为它们可以让您添加随机性和程序性工作流程，以自动化可能变得非常耗时的任务。
Kay Volbeda 好心地帮了我一堆场景中的蓝图，并创建了一个 BP，它接受网格的数组输入（在本例中为各种书籍）并添加了一个随机网格的实例，其次数在用户变量中指定 . 可以在此处将 BP 添加到您的场景中进行检查。您可以在我的 ArtStation 帖子中看到这些 BP 的运行情况！（https://blueprintue.com/blueprint/nz9p4j48/）
从这里我创建了另一个变体来堆叠书籍，它的工作方式非常相似，但是有更多的随机位置和旋转控件，因为它们不需要水平对齐。我还为我的蜡烛创建了另一个 BP，它采用输入数字在定义的半径内生成一定数量的蜡烛。这使我可以轻松地将随机的蜡烛团散布在场景中。
UE4 是一个了不起的引擎，我强烈推荐任何艺术家使用它，尤其是在追求真实感时。这并不是说您无法在其他引擎中获得类似或更好的结果，但 UE4 中免费提供的工具非常强大，让您可以立即开始专注于艺术，而一切正常。我还发现它对艺术家非常友好，而其他引擎可能需要您有更多的编码知识才能创建自己的 UE4 已经具备的工具。考虑到这一点，现在发布的 UE5 非常令人兴奋，接下来我将继续使用新的工作流程，尤其是 nanite，为我即将到来的个人项目继续使用它。
此场景中的照明几乎完全烘焙。由于场景的本质是一个宏大的内部，几乎没有直接照明，如果没有烘焙照明，即使不是不可能达到类似的质量水平也是非常困难的，除非你在 UE5 中使用 RTXGI 或 Lumen 等技术，这两个都不是我的选择。烘焙光照也让我不必担心场景中的光源数量，因为我使用的静态光照没有运行时成本，除了存储在内存中的光照贴图。这是一个需要考虑的重要因素，因为我在场景中有很多蜡烛，分散在各处，它们会有很多重叠，这会极大地影响项目的性能。我确实有一些灯是静止的而不是静态的，这样我就可以让它们实时闪烁，并且在某些灯上具有一些灯光功能。
场景中的照明不是很复杂。外部主要由定向灯和天窗照明。我确保增加定向光的间接照明强度，在阴影中获得一些不错的反弹照明，并从刺眼的黑暗阴影中提升它们。我还在水附近添加了一些微妙的蓝色可移动点灯，以假装来自水中的反射光，因为半透明材料似乎对光烘烤没有贡献。在这些灯光上，我从创建焦散的水材质中提取节点，并将它们复制到新材质以用作灯光功能。这让我可以让这些灯光将水的焦散投射到我寺庙的墙壁上，并增加了一些视觉趣味。下面是一个夸张的例子，可以更清楚地展示效果。
这里是光功能材料：
对于场景的内部，如前所述，我为所有光源构建了一组蓝图。这些蓝图包含光源资产（通常是枝形吊灯和蜡烛）、每个蜡烛的单独静态灯、设置为非常低的值和半径，然后是更大、更强烈的静态或固定灯。我有时为这些蓝图使用固定灯光的原因，部分是因为能够在可移动对象上投射动态阴影，例如视频中穿过场景的角色，还因为能够为灯光添加闪烁。为此，我在蓝图中添加了一个简单的时间线，直接控制主光的光强度，产生微妙的闪烁效果。
为了在内部营造一种美好、喜怒无常的氛围，我使用了来自 Unreal Engine 示例项目 Blueprints 的雾卡。这些是简单的蓝图，上面有半透明的雾材质，您可以将它们放置在整个场景中以营造雾气氛围。这些是微妙的，但是当在整个场景中重叠时，可以很好地营造更好的氛围。
我还创建了一个非常简单的 Niagara 系统，让场景周围漂浮着少量灰尘颗粒。
场景的后期处理都是在引擎中使用后期处理体积 Actor 完成的。我实际上使用了 2 个演员，一个用于内部，一个用于外部，因为我发现我需要更多的本地化控制。我涉及的主要设置是曝光、坡度和脚趾、胶片颗粒和间接照明强度，以及添加后期处理材料以略微锐化场景，以稍微推动更精细的细节。
这些设置让我能够创造出更具电影感的感觉，在场景中添加更多的斜率和脚趾对比度，叠加胶片颗粒效果以增加在真实相机上拍摄的错觉。我没有对场景进行任何颜色分级，因为我觉得没有必要，因为我设法通过照明和大气以及简单的后期处理控制来实现所需的外观。
这是最终的烘焙设置，设置为生产质量。请注意，我没有在这些设置上进行测试烘焙，降低很多以加快迭代速度，然后在您满意的设置时开始增加。
这是一个巨大的项目，汇集了我在过去 3 年在大学里学到的所有技能。话虽如此，我可能从这个项目中学到的东西比从其他任何项目中学到的都多，纯粹是因为项目的范围意味着我不得不使用许多不同的技术和工作流程，我可能以前知道但没有实际投入使用。
这个场景的最大挑战之一是范围，并且没有针对内部的具体计划。对于这个场景的很多制作，实际上有第三个房间经过主走廊的楼梯，通向一个祈祷室，雕像所在的地方。这个想法最终不得不被放弃，我把雕像拉进了主房间，这不仅让我不必创建第三个房间，而且大大改善了那个主房间的构成。
正因为如此，我建议大家确保他们有一个非常充实的遮挡，详细说明整个场景的布局，以及确保每个资产的比例在与人类比例参考相比时感觉正确，然后打破将它们的块划分为单独的网格和纹理，以及可以重复使用的内容，以及可以拆分为模块化网格的内容。我还建议学生和入门级职位的人不要创建巨大的场景来证明他们的技能，而更多地专注于创建更小的范围场景，他们将能够专注于细节，更重要的是 - 完成而不被烧毁出去，或者对同一个项目感到无聊！
