效果图
1.收集材质和参照图
收集了参考照片和农场上的物体的图片,仔细的挑选,注意要保持风格的一致,让他们看起来是同一个年代的,这里要做一个屋子,一个小水塔和一个货车。通常像水塔和货车这样的物体都叫做道具。
颜色和细节在之后都会做一些修改来让各个元素看起来更协调。
2.概念设计
有了这些参考图片,画了一些场景里要用到的细节的速写,还加了一些多余的细节。
这些草图是之后更为详细的概念设计的基本,之后会加入颜色,材质,反射还有更有立体感和建筑感。详细的概念设计会使用到SketchUp软件,但在这个教程里,概念设计只是用做基本物体方位和比例的参照。
3.建模和UV
用其中一张概念设计图,估计了一下房屋的维度,做出了大体的形状。一步一步加入细节。
不要做太细小的或者是用太多多边形完成的细节。依据游戏引擎来判断细节是用多边形来完成还是用贴图来完成。确保结果是最佳的,在游戏工业里,加快执行速度是很重要的。建模里出现的任何看不到的,多余的细节都必须移除。网格大多都得是四边形,只有在四边形不能用的地方才能使用三角形。
下图是建模窗户和优化屋顶的过程:
别外以优化几块斜靠在墙上的厚木板为例。在之后会通过贴图加入一些细节,这些细节包括缺砖的墙面和厚木板的形状。
砖,屋顶的瓦片,木板等都是可以在贴图的时候用法线贴图来完成的。只有大体的形状会用几何体来表现,因为几边形的数量限制是1300个三角形。水塔要用将近1000个三角形,因为它的圆形需要很多的三角形来表现。如果做细节,这个车需要2500个多边形。玩家不能去开车,所以不用为车做内里,这样车也不用做太多的设定,如车门不用做成可开合的。
水塔则可以眺望远方或者点火。这些操作细节在建模时都必须考虑到,因为有的东西是可以用的,所以场景里要为这些东西留一些空间,这样才能让玩家够到这些物品,而不至于被卡住。次代游戏意味着玩家可以去,可以近距离看到大部分的物体,这样就要求贴图的分辨率要很高,并且和旁边的物体的分辨率保持一致。
从建模一开始就要让模型保持在最终的多边形数的限制以内,因为一些细节在之后还会添加进去,或者需要加一些边来帮助完成贴图。
游戏艺术家通常遇到的一个问题是两个选择:是要用低精度建模后再按需求增加多边形数,还是一开始就用高精度模型,最后再按限定来减少多边形数目。通常,游戏建模中,轮廓没有房屋的比例来得重要。一个复杂的轮廓会让人错以为物体有很高的分辨率。
加一些细节在房屋的轮廓上,如缺瓦的屋顶,木块,碎片,突出或者是陷入的砖块,破碎的楼梯等。
在展开UV之前确保几何体很干净,场景已经组织好了,这个场景是通过命名和给物体分层来组织的,同样的,用Outliner可以把场景中不必要的节点删除。
确保删除无误后,用以下的步骤来整理场景。 File->Optimize scene size 和Edit>Delete all by type->History来确保物体的法线都是正确的,用Backface Culling来看法线的方向是否正确。
接下来这里有一些常犯的建模错误:
建模完成后接下来要展UV了,将UV全展开。如果项目要求128像素/米,那么一个4m x 4m 的区域就需要512x512的贴图,而一个2m x 4m的区域就要求256 x 512的像素。场景里的砖墙有2米高,所以就高度而言,它需要一个256像素的贴图,厚度也需要额外计算。作一面长砖墙,会用去很多的贴图空间,如果要保持分辨率的原则。
用棋盘材质图能看到所有的多边形是不是有同样的分辨率。
4.布局,材质和UV
在photoshop中的画纸上怎么摆放所有的细节。方法是在一张纸上试着摆放不同大小的区域来找到一个最好的布局,而尽可能用最小的贴图大小。正确与否的衡量方法是看是不是保持了正确的大小关系。所以几何体表面积越大,它的贴图占用的空间应该越大。主要的部分有砖墙,屋顶和小棚的墙,像门窗那样的细节也会被包括进来。
房屋和道具不是用专门的,像角色使用的那样的UV空间。所以这样的UV是通过以下3步合成的:
1.展开UV(建模完成后就可以做了)。
2.材质布局(在photoshop或者是纸上完成)。
3.贴图(在maya中完成)。这是在材质完成后,当UV已经准备好可以用于生成材质后。
在左边蓝墙的材质,在顶和底部都有点脏。为了让它的用途更大,材质在垂直方向上有压缩,右边的图显示的是水平布局,还有圆形的布局。这些布局都必须和相应的几何体匹配。
下面是两个物体的材质贴图。
回到主要的场景方面试着去优化材质的数目和大小,同时保持足够大的空间来添加细节。
手绘的布局方法:
第一部分是房屋的主要材质,有1024x1024那么大,包括了长砖墙,木墙和门窗,楼梯等。屋顶的瓦是用另外的一个512x1024的材质图,水塔的材质图是512x512的。256x256的alpha贴图会用在钢架和楼梯的制作上。材质方面,车还需要1024x512。 画格子每个大小都是128像素。
漫反射贴图
建筑通过色彩,风格等来诠释。源图调整一下,过时的老旧建筑。材质必须做得真实。
在Photoshop中有一点要避免的是:层混合模式。要尽量使用正常,不过,在不影响最终效果的前提下,覆盖等其他方式也是可以用的。
层这类的元素不应该滥用。用得太多了会不好管理,特别是没有给它们命名和正确分组的情况下。最好的是用尽量少的层,只留下那些特殊的细节,如颜色,立体感特征。有一些层能帮助生成其他的层,如法线能方便的生成高光图。
下面是墙壁材质的例子:
为了生成好的法线图,首先要做等高图。生成的方法是用凹凸通过nVidia Photshop插件来转换成法线贴图。法线图首先要仔细研究漫反射材质,因为它看上去只要将图降低饱和度后在nVidia 滤镜里跑一下,就可以生成了,等高图必须在层里先用一个灰度来确定细节,然后再把细节加进去产,这样的步骤才能保证最终的效果。
每一层高度都能转换成一个法线贴图,然后叠加模式选为叠加。需要强调的层就复制一下,也可以调节层的透明度来控制。
一些地方要强调,只要复制有这些地方的层,并叠加。更明显的细节是不能直接用滤镜来生成的。
更好的转换结果可以用CrazyBump来完成,它会计算材质的深度来生成法线贴图。它还能通过材质的大小和细节来分别对待不同的材质。
nVidia Normal Map Filter 参数设置:
Specular map 高光贴图
高光图只要是指示有多少光从表面反射回来的。木材,砖,水泥等的反射度很低,而像玻璃,金属等就有较高的反射度。为了正确的生成法线图,高光图必须很小心的研究。一些3D引擎只要用灰度的图就行,一些则要彩色的。
亮的地方是窗户,暗的地方是污点。接下来金属的表面有一个较高的反射值,不过,其上的污点部分刚反之,像门把,钉子,铰链等地方都要这样来处理。最暗的地方是砖,水泥和木材。如果木材是油漆过的,反射度就会高些,一些湿的砖或者抛光过的砖也会高些。还有一个原则是旧的东西比新的东西反射值低,因为受到污点,灰尘什么的影响。
一般,高光图会比漫反射图的对比度更高。
贴图的过程要求设计者在每次材质保存后,在3D视图中仔细的检查,在完成所有的材质后再来调整材质的亮度和颜色也是可选的。一个原因是在法线贴图和调光贴图完成后,物体的视觉效果会有很大的改变。
因为之前的布局,在材质图上已经没有多余的空间可以利用了。同时,UV镜像也要尽量避免,因为这会产生蝴蝶效应。
同样的,缩放UV时也要注意保持比例,以避免分辨率的不同。
UV的主要贴图
在整个建筑贴图后,还有一些空间来添加一些像变形,损坏的瓦片那样的细节能让几何体材质细节更容易生成。
水塔也是用同样的方法完成的,保持一样的材质来保证分辨率。相同的材质用在了屋顶和蓄水池的底部。架子上还用了256x256 alpha贴图。
接下来用不同的方法来完成货车。
上半部分是货车一开始的造型,下面是报废后的造型。完成后的UV展开了,放到合适的大小以便使用更大的材质空间。
生成这类交通工具的UV必须仔细参考图片,来决定哪些地方要特殊的UV空间,因为有的部分不能镜像或叠加,不然会看出人工的痕迹。仔细参照图片看要加入哪些细节。布局决定了大部分的材质都得镜像,但是一些特殊的地方,像坐仓,缓冲器,散热器等都不能镜像得到。
车的侧面也能镜像,因为在同一时刻它们不会被同时看到。镜像得到的一些区域需要特别注意,如车罩和车床。镜像区域的蝴蝶效应能通过添加少量的对比细节来减少。
车罩部分缺少灰尘等其他细节来让镜像看起来没那么明显。同样的,后部也有同样的问题。
同时,值得注意的是材质没有照明。引擎会根据几何体形和法线图的细节来添加灯光和阴影。划痕等细节在与法线贴图结合后看起来效果会好很多。
在漫反射图上添加阴影也会影响到引擎的细节,让物体看起来有些失真,所以最好不要用。
看到最终的法线图的生成,与房屋用的是一样的方法。金属制品是在CrazyBump里生成的。
场景最终渲染效果: