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铁铲硬表面建模全流程:从体块到锈蚀贴图

铁铲最终渲染效果图
铁铲渲染图

引言

嘿!我是 Harry Berglund,一名在游戏行业做道具与环境美术的 3D 艺术家。

在接触 3D 和游戏美术之前,我曾做过影视与内容制作相关的工作,后来彻底爱上了游戏美术这一行。

自这场一见钟情之后,我进入了瑞典斯德哥尔摩的 The Game Assembly 学习,随后在 EB Studio 工作了 8 个月,如今做起了自由职业。

内容目录

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项目目标

铁铲——小巧又简单,却留出了极大的表达空间。它的材质区分清晰,同时又有余地做细腻、深入的细节。木头的损伤与弯曲、金属的缺口与锈蚀,都是你挥洒创意的绝佳画布。

这把铁铲是我正在制作的一艘大船上的一个小道具。整个项目的灵感,来源于 Twitter 上 Katoya01 制作的一个模型。

这个项目是我在实习快结束时启动的。当时我想优先做项目中这些零碎的小部件,好展示我在 AAA 游戏项目里学到的东西。

我的思路是从船上挂着的那些小道具入手,把大项目拆成一口一口能吃下的小块。简而言之:铁铲要做简单,但品质要过硬。

这里要特别感谢我的导师 Gustav Larsson,感谢他的指导,也感谢他一直督促我把这个项目的贴图质量往上提。

使用工具

这个项目用到的软件是 BlenderZbrushSubstance PainterUnreal Engine

体块搭建与建模

动手之前,只要这个东西在现实里真实存在,我总会先去研究它一番。如果是科幻或奇幻类的道具,我也会尽量找现实中的对应物。关键是要备好清晰的材质参考,弄清楚材质到底是怎么运作的。

铁锹制作前的建模参考图

它会不会腐蚀?受损后有什么特性?物体或材质会如何积累磨损?

在项目开始之前,我会尽量先想清楚这些问题。

前期体块搭建与建模

我习惯在 Blender 里建模,并先做起始的体块搭建(blockout)。由于这是个相当直白的模型,我最开始主要想确认比例,并看看船上到底想要一把什么样的铲子。

我最终选定了一把偏短的铲子,灵感来自出行时会带在身边的那种。最主要的参考是一把芬兰军用步兵铲。

虽说这是个挺简单的道具,但我建模时的思路跟做复杂得多物件时完全一致:先从塑造轮廓(silhouette)开始。

基本形状定下来之后,我就会开始细化体块。我用细分建模(sub-d modeling)做出一个中间态,它既能送进 ZBrush 里雕出高模(high poly),也能直接拿来生成低模(low poly)。

雕刻

雕木头时,我用的是 Dmytro「MykhailykArt」Mykhailyk 在他木雕教程里教的那套方法。强烈建议大家去学学这些技巧,它们上手很容易。

在 Dmytro 教程的基础上,我额外会加的一招是:变形 > 对比度(deformation > contrast)这个工具,对营造粗糙的木材质感特别有帮助。

铁锹高模雕刻各个视角
铁锹握把雕刻细节展示

只是要注意别用过头,否则会导致几何体互相穿插,给烘焙(bake)带来麻烦。

在这层基础雕刻之上,我会用木纹 alpha 来增加细节,强化高模上的木质纹理。这一步很关键,因为我想尽可能多地保留细节,方便之后烘焙下来。

展 UV 与烘焙

这个模型基本都是平面和圆柱,所以展 UV 阶段没太多花样。这里我把金属部分塞进一张 UV,再让木头的纹理密度(texel density)和金属保持一致。

展 UV 与烘焙

我会尽量把钉帽、手柄外壳这类小细节做堆叠和镜像复用。

烘焙是在 Substance Painter 里完成的,除 AO 之外全部采用炸开烘焙(exploded bake);AO 我单独把网格合在一起烘焙。

纹理绘制

对所有项目来说,第一步都是尽早把资产丢进渲染环境里。我建议先用 Substance Painter 的智能材质(smart materials)把贴图「打个体块」,再导出到你的渲染引擎里看效果。

我会根据项目不同,在 Unreal Engine 或 Marmoset Toolbag 之间选一个。不同软件出的效果不一样,所以最好能在最终的呈现环境里看贴图,也顺便琢磨一下可能的渲染角度。

我在这个阶段就抓到过不少之前漏掉的问题。这时候修起来很容易,可要是拖到后面,就很可能会变成让人头疼的大麻烦。

铁锹纹理绘制细节展示图两个角度

等真正开始做贴图时,我会把智能材质删掉,但它们是个很好的起点,能让我们快速看清方向。在更复杂的道具上,这还有助于按材质把部件拆分开来。

如果资产是依据概念图做的,原本设想为塑料的部件,换成别的材质说不定效果更好。

制作智能材质

我一直很喜欢做锈蚀的贴图。锈迹的每一层都有很多”戏”,它是一种非常有机的反应,能和这些硬表面(hard surface)部件自然融为一体。

为了做出铲子上的锈,我通过锚点(anchor points)做了一个智能材质。这样我就能在生锈区域涂抹,并带上锈迹晕染应有的渐变。

虽说生成器(generators)能让你接近理想效果,但我总会再手动绘制,拿到自己想要的确切结果。大胆尝试没问题,但要小心图层(layer)膨胀,尽量把每个图层的作用榨干。

渲染

渲染时,我一般用三点布光,但也不排斥加几盏小聚光灯来补高光。在 UE 里,我更习惯用电影渲染队列(movie render queue),导出 .EXR 文件。

这类只把资产单独亮出来的渲染,背景我会在后期里加。

渲染
渲染

我用的是延迟渲染(deferred rendering),抗锯齿(anti-aliasing)的空间采样数设为 512,时间采样数设为 1。

游戏内覆盖(in-game overrides)这块,我用默认设置,这样能避免 UE 对资产做 LOD 时出问题。

这是两张特写渲染的副本,纯粹是我在后期里玩玩。别怕在构图和造型上折腾。如果资产本身很普通,那就更得想办法做出点不一样、加点料。

我加效果的习惯动作是:先给画面加一点噪点,最后再锐化一下,让整体更”跳”出来。

渲染

成果与心得

我对这个结果非常满意,也很自豪自己在贴图方面超过了以往的个人作品。我觉得要留住这些成就感——记住自己已经走了多远,这事很重要。

尤其是当你开始拆解自己的作品、琢磨下次还能怎么提升的时候。

开启下一个项目时,我会把想改进的地方记下来;但别忘了,我之所以能看到下一座山头,是因为刚爬上了脚下这座。

感谢阅读,希望我的文章既有干货又有意思。

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