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从概念到现实-写实风格迫击炮3D建模全流程

目标和要求

这个项目是一个3D环境艺术家职位的艺术测试,进展顺利。任务是按照他们提供的参考(下图)制作一个写实风格的迫击炮。

我必须遵循道具创作的经典步骤:

  1. 布局
  2. 高模细节雕刻
  3. 低模/拓扑
  4. UV展开和烘焙
  5.  纹理绘制

技术要求是:

  • 最大面数 – 8K三角面
  • 最大纹理尺寸 – 2K
  • 最小纹素密度 – 512像素/米
  • 金属/粗糙度管线

另一个要求是在纹理阶段不使用照片或概念投影,所有的图层都必须在Substance Painter内部完成。因此,我决定在ZBrush中也不使用外部资源,比如纹理或alphas通道。

从概念到现实-写实风格迫击炮3D建模全流程次世代模型库

软件

  • PureRef – 参考,笔记
  • Maya – 建模,UV
  • ZBrush – 高模
  • Substance Painter – 纹理绘制
  • Marmoset Toolbag – 烘焙,渲染
  • 虚幻引擎5 – 个人渲染和动画(非测试要求)

参考资料

参考板对于任何类型的CG项目都非常重要,在这个案例中,我花了将近一天半的时间。

我收集了不同类型的大炮和迫击炮的照片,如旧铁、木材等材料,以及ArtStation上一些关于写实高模雕刻和纹理绘制的作品。

经过长时间的研究,我还找到了一些制作主要参考的真实迫击炮的照片。

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建模 – 布局

我从在Maya中构建主要形状开始,不用担心拓扑和小细节,只是为了创建主要参考的体积。

考虑到概念的透视,这第一步中困难的部分是保持正确的比例,所以我也使用了收集的迫击炮照片来帮助我。

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建模 – 高模

这是我第一次雕刻写实资产,我只有写实风格的经验。

我使用了ZBrush,在打开它之前,我将布局网格分成了构成整个迫击炮的部分,以便在雕刻阶段更加舒适。

一旦导入ZBrush,我为各个部件分配了不同的多边形组,然后将它们分成不同的子工具。

在这一点上,我开始了雕刻阶段。

首先,我细分并平滑每个部件,然后开始雕刻木制部件,从车轮开始,然后是侧面的木块和下面的三块木板。我处理了边缘损坏,并创建了主要的经典木纹。

然后我用Noise工具制作了内部的纹理图案,水平拉伸噪点,并用曲线来调整强度和数量。

对于大炮,我在边缘损坏方面做了类似的工作(当然没有重现木纹),并再次使用噪点工具制作表面凹痕,遮盖我不想让它们可见的区域。

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我只雕刻了一次重复的部件,如车轮、水平木块和一半的铁板,然后我镜像了它们。

这样我优化了花费的时间和UV的空间(低模部件将具有相同的UV坐标)。

建模 – 低模

低模的创建是修复现有布局和从头开始重建形状的结合,以高模为参考。

因此,我强烈建议在处理布局时也稍微考虑一下低模应该是什么样子,以加快这最后一个建模阶段的工作。

如前所述,其中一个要求是保持在8k三角面以下,我达到了7982个三角面。

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UV和烘焙

我使用Maya进行UV展开和打包。我必须有至少512像素/米的纹素密度,花了很多时间在UDIM空间中填充UV。

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正如我之前说过的,为了节省UV空间,我在建模阶段重复使用了相同的元素,所以这些UV是重叠的。

我确保在左侧负UDIM中具有重复部件的UV(在相同的UV坐标中),这样在烘焙过程中就不会出现问题,否则法线会在相同的纹理空间上烘焙两次,并产生一些瑕疵。

这是一张选中重叠元素的图像:

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这一步仅用于烘焙阶段,在纹理绘制阶段请确保不要使用带有这些UV的模型。然后,您可以在导出用于纹理绘制的网格之前更改重叠UV壳的位置。

我使用Marmoset Toolbag进行烘焙,我推荐它。

首先,在Maya中,我使用相同的前缀重命名高低模块,仅用后缀_low和_high区分它们。

我在高模网格上分配了不同的材质以获得ID遮罩,这在纹理绘制阶段中非常有用,可以轻松创建遮罩。然后我在Marmoset Toolbag内创建了一个烘焙项目(toast bread按钮),并从Quick Loader菜单导入两个模型。

Marmoset会自动分离高/低对,因此各个部件之间不会有干扰。我还有很多要说的,但文章会太长,我推荐这篇文章以获得更深入的Marmoset烘焙教程。

纹理绘制

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对于纹理绘制阶段,我使用了Substance Painter。

这是创建3D资产的一个非常重要的部分,不同的贴图值得给予适当的关注和细节。

我通常听说最重要的贴图是粗糙度贴图,因为它可以根据反射的变化使模型更有趣,但我不完全同意。它非常重要,我喜欢它,但它不是唯一的。

另一个同样重要但通常被低估的是颜色贴图(反照率或漫反射)。每个物体都有丰富的颜色变化,无论大小,可见或几乎察觉不到。在纹理绘制阶段,请花时间用细节和变化填充颜色贴图,始终牢记您的参考。

开始之前,我像往常一样从Display Settings窗口设置了Substance Painter项目。

首先,我选择了我的HDRI。标准HDRI是一个室外图像,有蓝天和绿色/棕色地形,这些会改变您在视口中看到的模型颜色。所以我选择了黑白HDRI来解决这个问题,我最喜欢的是Studio Tomoco和Studio White Umbrella。

然后我按照William Faucher的这个教程用ACES LUT修正了色调映射。在我看来,它对于在视口中更好地看到颜色非常有用。

之后我终于开始纹理绘制了。

在Substance Painter中,当我必须开始构建材质时,我经常重复一些步骤,主要涉及基础颜色和粗糙度贴图:

  1. 基础层与基础材质(此案例中没有)或平均颜色和粗糙度
  2. 噪点颜色和粗糙度变化
  3. 边缘光
  4. 污垢/凹陷变暗
  5. 不同大小的颜色和粗糙度变化

当然,对于这些步骤中的每一个,可能有几个层,或者根本没有,这在很大程度上取决于项目和您想要创建的材质类型。

重要的是要始终很好地理解和分析您的参考。

在这些初始步骤之后,还有一部分纹理绘制工作,包括根据参考添加各种细节,如手绘变化、笔触、材质变化等。

这是我如何在迫击炮的一块木头上应用这些步骤的示例:

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作为最后一步,我添加了一个最终的锐化层,混合模式为直通,这使一切略显锐利,给人纹理分辨率提高的感觉。

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演示

对于渲染阶段,我再次使用了Marmoset Toolbag,这是一个非常简单的步骤。

我只是选择了我的HDRI,这次有一个蓝天,因为我想让它看起来像主要的参考,添加了一个具有HDRI太阳方向的太阳光,以及另外两个中性点光源来照亮一些黑暗区域。

为了渲染不同的视图但使用相同的光照,我将HDRI和灯光连接到相机,以便当我旋转相机时,光线可以跟随它。

个人渲染

在我发送测试后,我决定尝试将迫击炮导入虚幻引擎5。

我想把它放在一个中世纪的背景中,因为迫击炮也是中世纪的,我在Epic Games商城中找到了中世纪游戏环境。

所以我寻找我感兴趣的镜头,通过在场景中添加和移动小资产来构图,并根据我想要实现的氛围修正灯光和后期处理。

我还用Sequencer制作了一个小的相机移动和焦距变化。

希望我给出的一些小技巧对那些阅读的人有所帮助.

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