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从 2D 概念到实时 3D:中世纪村庄场景制作全流程解析

引言

大家好!我叫高范洙(Beomsu Ko),是一名 aspiring 3D 环境艺术家与硬表面艺术家(3D Environment and Hard Surface Artist)。从小我就对游戏、科幻与奇幻作品着迷,这也让我沉迷于把脑海中的世界视觉化的“魔法”。最初我接触的是 Rhino(犀牛)这类工业设计工具,目标是汽车设计;但渐渐地,我发现自己更向往数字艺术,因为在那里可以更自由地表达想象。

我没有依赖正规学院或传统教育,而是在每个项目中按需自学软件。通过积极利用在线资源和 AI 工具,我逐步培养了跨工具的解决问题能力,先后掌握了 Maya3ds MaxSubstance 3D Painter、Zbrush、虚幻引擎(Unreal Engine)和 Blender

虽然我还没有商业工作室经验,但已通过多个个人作品集项目积累了能力:

  • 毕业设计:蝙蝠车项目(The Batmobile Project)
  • 粉丝电影短片:战锤 40K 星际战士(Warhammer 40,000 Space Marine)
  • 科幻机甲设计:Project SDM
  • 环境艺术项目:消失的中世纪村庄(Disappeared Medieval Village)

消失的中世纪村庄

由于此前大部分项目都集中在科幻硬表面艺术上,我希望拓宽自己的艺术光谱,尝试奇幻世界。我一直很喜欢《黑暗之魂》(Dark Souls)和《血源诅咒》(Bloodborne)这类带有粗粝、阴郁氛围的黑暗奇幻作品。在浏览 ArtStation 时,我偶然发现了 Forrest White 的概念图《从地图上消失的中世纪村庄》(The Medieval Village That Disappeared From the Map)。

画面的情绪与构图瞬间吸引了我,让我决定把它作为核心概念。但我觉得单纯复刻原画还不够有意义——原画在传递情感上非常出色,而我想在这个场景里注入自己的解读。

Forrest White 原画《从地图上消失的中世纪村庄》:昏暗废墟中燃烧的房屋与远处大教堂
Forrest White 的原始概念图,为项目奠定了黑暗奇幻的废墟基调。
Beomsu Ko 在虚幻引擎中重建的中世纪村庄实时 3D 场景:月光与圣光穿透大教堂窗户照亮废墟

原画强烈地表现了一座被烧毁村庄的绝望。相比之下,我想讲述一个即使在废墟中也能留存希望的故事。为此,我强化了背景中的大教堂,并重新设计了灯光与构图,让月光(即 god rays,体积光/圣光)透过教堂窗户倾泻而下,照亮被毁的村庄。这是同一个空间,却加入了我个人的触感,营造出略微更有希望的氛围。

在参考收集上,我并不只依赖原画,而是搜集了大量现实世界中的中世纪建筑照片:普通民众居住的木骨房(timber houses)、大教堂、风化的木材与石材等。借助这些参考,我制作了粗糙度(Roughness)表现和雕刻细节,让中世纪建筑尽可能自然可信。

构图

这个项目的目标不仅仅是制作一张 2D 静帧,而是在虚幻引擎(Unreal Engine)中构建一个完全可玩的空间。为了营造电影般的宏伟感,我将相机比例设为 21:9,并围绕玩家视线(line of sight)的流动来设计整体构图。从前景的村庄入口到中景的兴趣点,再到作为终点的大教堂,我希望视线过渡自然、有节奏。

环境构图分区示意:用模块化和可平铺纹理引导玩家视线从入口到大教堂
将整个场景按玩家探索动线划分为三个视觉区域,最终目的地是背景大教堂。

建模

我的主要软件组合是 Maya、ZBrush、Substance 3D Painter 和虚幻引擎(Unreal Engine)。我首先在 UE 中用简单的白模/布局(blockout)和一个人形比例参考来确定场景尺度与空间构图;随后把这些尺度数据导入 Maya,列出所需资产清单并开始完整建模。整个流程围绕高模转低模烘焙流程(high-poly to low-poly baking pipeline)展开,针对实时游戏环境进行优化。

我没有逐块雕刻每根木头和每块石头,而是选择了模块化(modular)方法:在 ZBrush 中只雕刻 4-5 组核心木石模块;回到 Maya 后,通过旋转、切片和缩放这些基础模块,构建出多种多样的建筑结构。

我最大的省时技巧是严格控制资产与纹理的种类。通过对同一资产进行旋转和摆放,它们会呈现出完全不同的结构,让我能用最少的资源获得极高的视觉多样性。

模块化大教堂组件在 Unreal Engine 中的素模展示,包括尖塔、拱门与玫瑰窗
中世纪村庄民房、塔楼、木架、车轮与道具的模块化资产集合

重新拓扑

在 Maya 中,我制作了低模(low-poly)网格,并添加倒角和边缘环线,为高模流程准备合适的基础形状。在 ZBrush 中完成木石细节雕刻后,我再将其导回 Maya,检查模型形态与间距,然后再进行烘焙。对于常规资产,我直接复用原始低模;而对于复杂的有机形态,则使用 ZBrush 的 ZRemesher 生成新的低模拓扑。

在 UV 展开上,我没有把整栋建筑作为单个网格烘焙,而是将可复用的模块化部件单独展开。我对重复的 UV 进行了重叠以节省纹理空间,并按材质类型(如木材、石材)拆分纹理集,方便管理。此外,我为靠近玩家视角的物体分配了更多 UV 空间,为背景物体分配较小空间,在质量与性能优化之间取得平衡。

ZBrush 中雕刻的木质房屋高模与可复用木石模块

Maya 2024 中房屋低模的线框与 UV 展开布局
按材质类型拆分 UV 集,对前景物体分配更多纹理空间。

纹理

纹理部分遵循基于物理的渲染(PBR, Physically Based Rendering)流程,主要使用 ZBrush 和 Substance 3D Painter。为了优化显存占用,大型建筑墙面没有使用独立烘焙贴图,而是采用可平铺纹理(tileable textures)。我先用 ZBrush 雕刻无缝的木纹和石面,再将其烘焙到平面上,然后在 Substance 3D Painter 中制作最终纹理并应用到整个项目。

在虚幻引擎中,我设置了主材质(Master Material)和材质实例(Material Instances),以便实时调整 Roughness(粗糙度)和 Normal(法线)强度等参数。这让我无需反复回到 Substance 3D Painter,就能在引擎视口中直接微调各种材质属性。

ZBrush 中制作的无缝可平铺纹理:木材、石墙与瓦片
Substance 3D Painter 中绘制的屋顶瓦片 PBR 纹理
可平铺纹理在 UE 主材质与材质实例中的应用说明图

最终场景组装

整体构图与设计都围绕概念图的主镜头展开。由于原画本身具有梦幻般的氛围,我保留了核心布局,同时加入了自己的叙事解读。原画极度强调绝望,而我希望这个空间能让人感受到:灰烬之中仍有希望留存。

背景中的大教堂是我投入精力最多的元素。作为硬表面建模爱好者,我想清晰展现它的形态与复杂结构。我重新配置了灯光,让月光穿过教堂窗户照亮村庄中心,并在中心放置了一尊向天祈祷的雕像。

即使在被摧毁的村庄里,从大教堂洒落到雕像上的光线仍在传达:这个空间依然保留着希望与神圣——这是与原始参考最大的不同。在整个过程中,我把环境当作真正的游戏关卡而非静态渲染,不断从玩家视角探索空间,并通过测试移动路径和焦点来迭代优化布局。

Unreal Engine 编辑器中的场景组装画面与内容浏览器中的模块化资产
在 UE 编辑器中组合最终镜头,并管理大量模块化资产。

灯光

灯光方面,我以平行光(Directional Light)作为主要光源。围绕透过大教堂窗户洒下的 god rays(体积光/圣光),我想表达一种阴云密布中仍有希望之光倾泻而下的感觉。我使用 Poly Haven 的阴天 HDRI(高动态范围图像,HDRI)建立基础环境光,并在整个场景应用指数高度雾(Exponential Height Fog)来营造空间纵深感。

接着我调整平行光的角度和强度,让体积光自然地指向村庄中心。为了丰富氛围,我积极加入了视觉特效(VFX)元素。我从 Fab 引入了免费的 VFX 资产,并根据场景情绪自定义参数:

  • 自定义雾气卡片(Fog Cards)摆放:仅靠指数高度雾无法精准地按深度柔化远处大教堂。因此我将雾气纹理贴在平面上,手动放置在特定区域,既控制了大气透视,又保留了建筑剪影。
  • Niagara 系统自定义:我没有直接使用 Fab 的火焰效果,而是打开它们的 Niagara 系统,调整燃烧速度、粒子数量和颜色值,使其与场景氛围自然融合。

在后期处理中,我避免过度校正曝光和颜色,而是让灯光、雾气和粒子效果本身来定义情绪。总体而言,我追求的是一种黑暗奇幻美学:冷冽的月光与温暖的火光形成对比,在废墟中唤起希望感。

Unreal Engine 视口中的中世纪村庄另一角度光照与气氛测试

结语

整个项目耗时约 2-3 个月。我学到的最大一课是:游戏环境艺术不只是把单个资产做酷,而是要在优化与玩家体验之间取得平衡。从以电影为主的工作转向在虚幻引擎中构建完全实时、可游玩的环境,让我深刻认识到优化与关卡设计(level design)的重要性——尤其是如何自然地引导玩家视线。

最具挑战的部分无疑是优化。在庞大的环境中、有限的性能预算下保持高视觉保真度,需要不断就资产模块化、纹理复用和资源分配做出决策。相反,最愉快的时刻则是把完成后的资产放入虚幻引擎、组装成最终世界的那一刻。

那感觉不像是在渲染一张图片,而是在创造一个供玩家探索的鲜活世界。移动相机发现新的构图、调整灯光完成情绪,这些体验都非常值得。

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