如何打造一款《Counter-Strike 2》复古科技感武器

引言

大家好，我是 Petru Grati，一名来自摩尔多瓦的硬表面3D艺术家。我目前是一名学生，不过为了专注于个人项目，我正在休学术假。

我在疫情期间开始接触3D艺术，利用空闲时间通过YouTube教程学习 Blender。我很高兴能在本文中与大家分享一些信息，尤其是我在最新项目“Sawed-Off Audio”中使用的透视烘焙技术。

虽然当时我没有完全意识到这一点，但我从小就对艺术产生了兴趣。我喜欢用乐高积木、沙盒游戏和木工来激发创造力。直到2020年发现3D艺术之前，我从未想过自己会以艺术为职业。这次发现促使我报名参加了 Howest DAE 的游戏图形课程，至今我已经建模五年了。

大学教会了我很多辅助技能，比如艺术理论、Houdini 中的程序化工作流程以及脚本编写，同时也让我结识了许多优秀的艺术家和朋友。尽管如此，我认为我的主要技能还是自学而来，在数千小时的建模练习中不断精进，追求细节以达到模型的最高质量。

目前，我把大部分时间都花在《Counter-Strike 2 Workshop》的内容创作上。这是一款我热爱的游戏，我也希望未来能有机会参与它的开发。现在，贡献 Workshop 内容是我最接近这一目标的方式。我已经完成了近400个项目，其中79个是原创设计，其余则是颜色变体。我和朋友 EGODEATH 合作设计的一款 Tec-9 Slag 皮肤已经被正式收录进 CS2，成为首批17款官方皮肤之一。而我最新的作品 Sawed-Off Audio 将是我在本次访谈中重点介绍的内容。

关于 Sawed-Off Audio 的起点

我进入这个细分领域，是在认识了 Millenia 之后。Millenia 是一位出色的科幻硬表面艺术家，曾参与过《Fractured Space》中的飞船建模，并为 CSGO 设计了一些令人印象深刻的武器皮肤。

她向我介绍了其他从事类似工作的艺术家，如 Emu、Sparkwire，以及最重要的 EGODEATH。他后来成为了我的好朋友，也在我起步阶段给予了极大帮助。与他的合作大大提升了我的能力，我们共同完成了我大部分的作品，其中约80%都是与他一起完成的。

我花了数千个小时重新建模游戏中的武器模型，以创建干净、可用的基础模型，供我自己或其他艺术家在此基础上进行定制设计。这是一个重复且往往枯燥的过程，但它是实现高质量结果所必需的，也是训练我眼睛和耐心的一种方式。我已完全重做了16个CSGO武器模型（现已不可用），截至目前已完成20/35个CS2模型。我曾在一篇旧作品集中展示过其中5个：

我选择休学是为了腾出更多时间，投入到除“工厂式”基础武器模型重建之外的创意项目中。那只是整个流程的起点。一旦模型准备就绪，真正的设计挑战才刚刚开始。

我一直对计算机硬件充满热情，既重视性能也注重外观。我经常研究那些我根本不会购买的产品，只为理解它们的形状并想象原始设计师是如何建模的。最近，我越来越喜欢那种老旧的灰色电脑和绿色PCB主板，这些设备远离“RGB电竞风潮”，呈现出一种极简主义的单色美学。

有一天，我发现了一个有趣的旧音频接口模块，名字叫 Sound Blaster，我最终将它与其他复古计算机元素结合，设计成了一个武器。

我非常兴奋地尝试了一项我长期以来一直研究却未能掌握的技术：透视烘焙。我最初是从 De Puiseau 的《使用投影创建3D幻觉》指南中了解到这种方法的，后来被 Millenia 应用于多个项目中，并由 NameJeff21 进一步发展成更现代的工作流。他慷慨地教我如何操作。为了让我熟悉并将其融入我的常规流程，我决定在这次项目中学习并应用这一技术。

建模部分

我在 Blender 中使用细分曲面（Subdivision Surface）工作流进行建模，尽管我也使用过 Plasticity 和 Fusion 360 等CAD软件。

我选择这种建模方式的原因是，多边形建模允许非常精确和细微的调整，使我能够尽可能贴近原始低模的形状。CAD模型的结构基于严格的几何规则，当低模并不完美、存在倾斜优化甚至标准不一致时，很难与之匹配。由于细分建模允许更灵活的形状匹配，因此也能产生最佳的法线贴图烘焙效果。

我总结认为，CAD对于硬表面艺术家来说是一个绝佳工具，尤其是在快速迭代概念方面。然而，我倾向于在高到低建模流程中使用它，而在低到高建模流程中继续依赖细分建模。并不是所有形状都适合用纯细分建模；有些形状根本不值得花那么多精力去获得良好的效果。

最明显的例子就是圆柱体表面的任何切割，这通常会导致一定程度的凹陷。为了解决这个问题，我开始使用布尔运算处理这些部分，布尔会在切割侧面留下锐利的边缘，随后需要进行后期处理。不同艺术家根据需求采用不同的后期处理方法。

我选择使用 ZBrush 抛光（Polishing）的方法。这是一种流行的做法，包括对整个模型进行密集重网格（remeshing），使用抛光滑块根据角度进行平滑处理，然后减面（decimate）优化后再导出进行烘焙。对于不愿使用 ZBrush 的艺术家来说，Marmoset Toolbag 5 的倒角着色器（bevel shader）可能是一个不错的替代方案。

拓扑结构

我认为，除非项目要求非变形高模必须遵循特定拓扑规范，否则唯一真正重要的是阴影表现。只要阴影和烘焙效果良好，高模拓扑中包含多少 N-gon 或者 ZBrush 减面后的拓扑有多乱都不重要。

我注意到，在许多游戏美术学校，包括我所在的学校，老师往往把 N-gon 视为敌人，并贬低三角面的使用。虽然初学者刚开始学习拓扑时坚持只使用四边面是一种不错的临时练习方式，但这一点很少被解释清楚。因此，许多学生误以为毕业后也应该保持只使用四边面的习惯。

全四边面、分布均匀的拓扑结构在线框渲染中看起来确实很美观，但额外的制作时间和为此做出的妥协往往得不偿失。

我们在 CS2 Workshop 中不能修改低模模型，只能提交现有模型的 PBR 材质。乍一看这似乎减轻了我的工作量，但实际上反而拖慢了整个流程。它强制我们采用低模到高模的工作流，并限制了创意的可能性。

为了解决这个限制，我不得不寻找方法让枪支平坦表面上的形状看起来尽可能立体。正常贴图细节在某些视角下往往会失效，但我使用了一些技巧来增强真实感。例如，我略微过度平滑了高模，以便影响屏幕上更多的像素，并有意将每一个现实中应为90度的角度（如插口、旋钮或孔洞）进行了轻微倾斜，以避免生硬的明暗过渡。

我唯一需要手动拆UV的部分是我想通过透视烘焙捕捉的细节：手柄内部的 PCB 板。纹理绘制则借助了 Ian Hubert 在《Blender 中的世界构建》演讲中提到的写实纹理技术。有趣的是，这其实就是直接使用照片作为纹理，正如他所说：“照片之所以逼真，是因为它们本身就是照片。”这种快速粗略的方法加快了迭代速度，也更容易舍弃那些效果不佳的细节——这些细节如果花费大量精力制作，可能会因为不舍得放弃而保留下来。

纹理绘制：

这是我最激动的部分，我写得很详细以避免误解。虽然解释起来很长，但一旦你亲自实践一次并熟悉流程，其实整个过程非常简单。这是一种有趣的方法，甚至连一些我分享过的业内人士也感到惊讶。

这项技术是一项非常实用的工具，尤其适用于无法修改低模的情况。不过需要注意的是，它最适合用于模型的小部分区域，仍然需要在其下方使用传统的烘焙方式进行遮罩。你可以把它想象成从报纸上剪下文字并粘贴覆盖原有段落，本质上就是替换细节。

这种方法最适合矩形形状，不太适用于曲线部分，这也是为什么我这把霰弹枪的圆形手柄上有四个角部支撑件的原因。

设置流程：

在开始之前，我们面对的复杂度分为两个等级：颜色贴图和法线贴图，后者需要额外的步骤。为了进行这项工作，我们需要准备两套模型：低模（low-poly） 和 高模（high-poly）。

基础设置步骤

1. 将高模视为仅用于渲染的对象：高模不会被导出到任何地方。建议在一个主文件的副本中进行操作，以避免破坏原始模型。

2. 放置相机：相机应放置在最能体现纹理意义的角度。例如：

• • 对于 PCB 板，我将其对齐为垂直于平面；
  • 对于枪身背面的电源开关，则要完美对齐游戏中玩家视角的方向。

3. 手动对齐相机方向：如果是对齐某个平面，可以很容易地手动完成。但如果是对齐游戏中玩家视角的方向，可能会比较困难。

我使用了一个价格较高的插件 GeoTracker（有免费试用），它帮助我轻松匹配了焦距和位置。当然，这个插件不是必须的，也可以通过其他方法实现。

4. 复制低模作为“假高模”用于烘焙：这个模型只是为了烘焙用途，材质表现无关紧要。

5. UV 拆分需与相机视图一致

• • 打开 UV 编辑器；
  • 在 3D 视图中切换到相机视角；
  • 按下 F3 并搜索并应用 “Project from View（从视图投影）”。

6. 建议提前细分或重网格处理对象：尤其是在处理玩家视角下的 UV 拆分时，提前对物体进行几次细分或重网格处理是非常有必要的，否则在烘焙过程中侧面可能会出现扭曲。

渲染前的准备：材质与灯光

在对齐完成后，我们需要确保所有材质和灯光都已准备好用于渲染。以下是我个人项目的具体做法：

• 透明塑料外壳与电源开关均使用 Blender 的 Glass BSDF 材质，参数根据我的喜好进行了调整，其中电源开关的颜色也做了更改。
• 增加 Glass BSDF 的粗糙度会使 PCB 纹理模糊，从而让效果看起来更真实一些。
• PCB 使用的是照片贴图，电缆最初也是用的照片贴图，后来我决定为其单独设计材质，并加入 Fresnel 效果以增强曲面在渲染中的可读性。
• 光源布置方面，应避免产生大量强烈的高光，因为这些高光如果被烘焙进基础颜色贴图，会导致引擎在运行时同时显示真实的动态高光和静态的假高光。
• 虽然这样会让图像略微“洗白”，但我选择将光源放置在与 PCB 相机相同的位置，以尽量减少高光。
• 由于电源扩展器上的电源按钮通常内部自带灯光，因此我在该部分的透视图中加入了内部和外部两种光源。

颜色贴图烘焙流程

1. 渲染准备：一切设置完成后，我们可以进行渲染，建议使用足够高的分辨率。

2. 将渲染结果转换为贴图：渲染完成后，将其作为纹理叠加到低模上。

3. 导出至 Marmoset Toolbag 烘焙器

• • 将低模与“假高模”导出至 Marmoset Toolbag；
  • 将渲染图像作为“假高模”的颜色贴图；
  • 将其烘焙到低模上。

4. 多次烘焙：我一共进行了五次颜色贴图烘焙：

• • 四次分别来自手柄的四个侧面；
  • 一次来自游戏中玩家视角的电源开关；
  • 每次烘焙都需要一个不同的“假高模”，并且每个模型的 UV 是从对应的相机角度拆分的。

5. 导入 Substance 3D Painter：颜色贴图可以导入到 Substance 3D Painter 中，并通过材质 ID 或手动绘制进行遮罩处理。

法线贴图烘焙流程

正如前面提到的，现代化的法线贴图烘焙技巧是由 NameJeff21（Featherweight MP9 的共同创作者）教给我的。他利用透视烘焙技术，成功地从玩家视角烘焙出了 90 度的边缘细节。这部分流程较为复杂，需要更多步骤。

步骤详解：

1. 将材质转为世界空间法线

• • 在材质输出节点中插入一个 Normal Map 节点；
  • 由于 Blender 和 Marmoset 的坐标轴不同，中间需要插入一个 Mapping 节点，并将 X 轴旋转 -90 度；
  • 可以通过确认左侧是否为红色、顶部是否为绿色来判断是否正确。

2. 关闭所有合成选项

• • 包括渲染菜单中的去噪（Denoise）选项；
  • 渲染必须保存为 OpenEXR 格式。

3. 打开 Marmoset Toolbag 文件

• • 使用之前用于颜色贴图烘焙的 MT4 文件（此技巧目前在 MT5 中无法使用，原因尚不清楚）；
  • 将 EXR 渲染图像作为法线贴图加载到“假高模”上；
  • 确保关闭 Scale & Bias，并启用 OBJect Space；
  • 法线贴图在视口中的“假高模”上会显示异常，但在低模上的烘焙是正常的。

4. 裁剪并叠加传统法线贴图

• • 烘焙后的法线贴图除了焦点区域外，其余部分都会显得混乱；
  • 需要将其裁剪后叠加在传统的法线贴图之上；
  • 我选择在 Substance 3D Painter 中完成这一步；
  • 创建一个新的项目文件，不分配任何纹理集设置；
  • 为每张贴图创建填充层，并将它们放入法线通道；
  • 将法线通道从 “Normal Map Detail” 切换为 “Normal”，以完全替代原有颜色而非混合。

5. 注意 OpenGL / DirectX 法线差异

• • 虽然两个贴图都是 OpenGL 格式，且 Substance 项目也设为 OpenGL，但第二个图层却以 DirectX 方式叠加；
  • 请特别注意法线贴图颜色的方向；
  • 对比 Substance 视口中的传统与透视法线贴图，确保颜色与方向一致；
  • 我不得不添加一个 Levels – Normal 滤镜，并对电源开关部分的绿色通道进行反向处理。

6. 导出最终法线贴图

• • 将合并后的法线贴图导出，并用于主 3D Painter 的纹理项目中。

关于视角烘焙的取舍

我也曾考虑过从玩家视角烘焙枪口部分，以使其在特定角度下更真实。然而，这样做会导致从其他角度看时出现严重变形。

几年前，Millenia 曾设计过一款轨道炮风格的手枪皮肤，展示了这种技术的极限。虽然从主要观看角度来看几何感知发生了显著变化，但从正面看时却几乎崩溃。

这并不是好与坏的区别，而是艺术家的选择问题。当无法修改低模时，只能根据自己的偏好决定是否使用该技术。在这次项目中，我选择了谨慎的方式，只将其用于小细节。

结语

在硬表面设计方面，我还有很多需要学习的地方。但我总结出一个几乎总是有效的原则：保持块状与曲线表面的良好比例。过多的块状元素会让武器看起来像 Roblox 中拉伸的 2D 草图；而过多的曲线则会让整体显得像融化的棉花糖。

一个广为人知的设计典范是 AK-47，它的美感来源于曲线防尘盖、木质握把、托架、护手以及香蕉形弹匣与方正下机匣、金属瞄具等小部件的结合。

我经常看到过于方正的科幻设计，那些立方体握把看起来像是如果你握住它就会割伤你的手。我对科幻设计非常挑剔。我认为最好的参考作品是 Alex Ryabtsev 发布在 ArtStation 上的枪械设计，以及《星际争霸2》中的神族模型（复古风格）。

对于初学者，尤其是希望以此为职业的人，我建议你们尽可能在这个充满无限可能的领域中找到自己热爱的方向——既能让你享受其中，又能为观众带来价值。艺术是一段终生旅程，它推动着好奇心与不断变化。只有真正热爱你所做的事，你才能坚持下去。

我目前在 Blender 中已有超过 6400 小时 的注册使用时间。至于其他软件的使用时间，天知道还有多少。在过去五年里，我非睡眠时间的大约三分之一都花在了 3D 创作上。艺术改变了我的人生，那种改变需要用比这篇文章长得多的文字才能说清。找到你的热情，紧紧抓住它，永远不要放手。