在UE4中创建程式化的丛林环境

UE4所拥有的CPU实时渲染功能，使得场景制作非常方便，再加上现代技术越发完善，使用UE4制作出来的场景也更加的写实。下面暴雪3D艺术家玛丽·拉扎(Marie Lazar)分享她在UE4中创建程式化的丛林环境，并讨论植被和岩石的创建，照明设置等。

第一步是挑选一些可以合作的植物。我不是植物学家，但根据一些植物网站的介绍，我得以在图片中为植物命名。一个好的植物工具包应包含形状，高度各异的大，中，小型植物，以及独特植物和填充植物的混合体。曼萨尼塔树及其独特的糖果条纹树皮是一个很好的起点，它们在视觉上与众不同，并为大多数金色和绿色的景观增添了色彩。

我制作了四个版本，形状和大小都互不相同，并且将白色，红色和条纹树皮纹理拼贴在一起以进行匹配。一棵好树总是值得进行一些变化的，但是要超过四到五棵变得很难使用。关卡设计师可能最终会坚持自己的最爱，而忽略其余部分。

我用于曼萨尼塔分支的地图。在Photoshop中绘制了Base和AO，使用Crazybump或Photoshop法线贴图滤镜从绘制的高度图生成了法线。我跳过了树枝和草的粗糙度图。在这里，底图显示了其Alpha，因此轮廓易于修改。

树皮的变化。我最终主要使用纯红色，而其他确实混入了大树中。对于中型植物，我需要一些通用的东西来平衡它-矮小的植物是一个不错的选择，经典的矮灌木丛可以被复制很多次以填充空间。我做了三个版本：一个绿色的版本，一个枯死的版本和一个简短的版本，可以用短草过渡其他两个版本。

我还决定选择一种丛林丝兰，这是另一种独特的植物，可以清楚地表明这是我们正在寻找的莫哈韦沙漠，而不是大草原或内陆地区。盛开的丝兰可以稀疏放置，从水平设计的角度来看，它们可以标高路标，因为它们比周围的环境更高。后来我一时兴起扔了一些刺梨。这些不是必需的，但是有多种不同的植物类型可供选择，可以通过在区域之间切换使用哪种植物来营造一种进步的感觉。

其余的放满了草，有了这些我可以变得更加灵活一些。我喜欢红bro的柔软，蓬松的质感，以及印度稻草的长粒对比，所以我都选择了一些植物。最后，我撒上了一朵黄色的花，以致于很好，因此没有曼萨尼塔人的地区仍然可以带有色彩。将曼萨尼塔纹理的一部分重用于一小块曼萨尼塔“杂草”。草很难制造，它必须是低聚的，但仍然要从侧面和上方覆盖空间。最后，在顶点alpha通道中将受风影响的植物部分绘制为白色。

一般工程提示：

对于岩石，我保持简单，一块小石头和一块大石头。这两块岩石的设计都使它们看起来各个角度都不同，并且以有趣的方式与地形相交。小石头有点圆，可以和大石头形成对比。在这两个岩石上，我故意没有对ZBrush造型进行详细介绍。对于这块大石头，主要是雕刻边缘，稍后使用平铺贴图和法线贴图添加更多细节。后来，我添加了一些小卵石，可以将它们放置在成堆的大块岩石旁边，以逐渐缩小它们。岩石是我在ZBrush中雕刻的唯一资产，在Blender中重新拓扑，并在Substance Painter中烘焙和纹理化。相比之下，植物完全由Blender制成，并在Photoshop中进行纹理处理。

各种大小的岩石在场景中混合在一起：

大石头的着色器具有一些额外的功能。它使用被顶点红色通道遮盖的细部贴图不出现在岩石的边缘或顶部。局部UV的变化与模型成反比，并且还被岩石在世界空间中的位置所抵消，因此，每种岩石的外观都会略有不同。顶点蓝色通道融合了(很少使用)较冷的细节颜色版本，绿色通道使岩石更暗，更光泽，就好像是潮湿的一样。岩石的整体颜色乘以世界空间梯度，该世界空间梯度随着Z坐标的增加而从白色变为红色，很好地统一了混在一起的岩石。

对于地面纹理，我使用了低对比度的沙子，低对比度的岩石和高对比度的卵石纹理在它们之间过渡。后来根据大岩石的细节图制作了横纹岩石，然后制作了侵蚀的孔岩-孔是我要包括的参考的另一个简洁特征。在ZBrush中雕刻了地面纹理，在其中捕获了法线和Matcap通过。我将光罩与Photoshop中的传统纹理绘画混合在一起以生成基本贴图和粗糙度贴图。

最后，我添加了一些道具来填充场景。使用了脸部加权法线(更多信息在此处)和大斜角，因此不必烘烤法线贴图。唯一的例外是垃圾桶，在这里在Blender中建模了highpoly和lowpoly，并在Substance Painter中对了烘焙的地图进行了建模。我可能也可以避免对此进行烘焙，但是我想让自己不熟悉从高聚到低聚的烘焙工作流程。

几年来我没有做过UE4项目，所以我不得不学习灯光。最重要的是，我想学习在《守望先锋》和《见证》等游戏中看到的间接照明。我原本以为我必须烘烤照明才能获得这种强烈的GI，但是一旦我在项目中启用了光量传播体积并提高了来自太阳的间接照明强度，我对结果非常满意，并且可以得到通过在我想要额外增强的地方放置动态照明来解决问题。LPV的不利方面是缺乏控制。我对间接光所做的任何更改都会影响整个级别，并且由于日光为白色且岩石和地面纹理为橙色，所以我的间接光在所有地方都主要是橙色。我本来想让山洞变凉。

仅有动态定向灯光和天窗的场景：

使用来自质量传播体积的光，间接照明强度设置为2：

场景还使用距离场阴影，级联阴影图，距离场AO和屏幕空间AO。我没有在这个项目上使用实时光线追踪。距离场阴影在树叶上效果很好，但是在岩石凹处投射出肮脏的黑色阴影，必须覆盖岩石上的距离场自身阴影偏差(多少一口)以将其最小化。

添加距离场阴影，距离场AO和屏幕空间AO之后：

即使在发现之后，我仍然无法获得想要的色彩和谐感，所以尝试制作一种后处理材质，该材质将场景覆盖为前景中的淡黄色，中地红色，背景为蓝色。这个微小的变化带来了巨大的变化，丰富并统一了场景。应用所有照明和后处理材料：

彩色通道叠加在场景顶部;不需要多大的改变：

对于Skybox，我从默认的Unreal skyscene开始，然后在其主要的云纹理上绘画以使其更像吉卜力风格，这需要两个小时的工作。默认的Skyscene将两个云纹理混合在一起，但是为了简单起见，我删除了其中之一。

默认的Skybox和我的版本：

我还做了一些鹌鹑和一只鹰(未完成，因为只有它的阴影可见)。我不是专业的动画师，但偶尔走出您的专业领域是很有趣的，并且在经过数天的灯光摆弄之后，一段时间内可以进行不同的工作令人耳目一新。并非所有生物都一样。

大约在这个时候，我开始和我的朋友卢卡斯·安农齐亚塔(Lucas Annunziata)聊天，幸运的是，他还是《守望先锋》的环境艺术家。我想让场景更令人印象深刻，我们决定一起添加另外两个远景，一个瀑布和一棵大树，并将它们全部连接成一条小电路。

他还让我思考使世界更加活跃的方式。我利用一些水着色器从瀑布和河流的虚幻市场中撤出，并将瀑布着色器修改为下落的细沙。来自Infinity Blade FX套件的其他沙子和薄雾颗粒仍未变而进入现场。我还使用通过在Blender中对旋转的叶子进行动画处理而创建的活页簿纹理制作了一些叶子粒子。我还修改了我的叶子着色器上的SimpleGrassWind，使其不那么均匀。没什么复杂的，基本上，正弦波掩盖了风，该正弦波在世界空间中滚动。

场景中经常使用贴花，主要是隐藏岩石之间的交叉点，但我还制作了一些效果贴花，例如瀑布的小溪水和波纹状的沙子，这是通过将两个法线贴图与受噪音纹理扭曲的滚动UV混合在一起而制成的。

我最初是通过水平相机进行拍摄的，但是卢卡斯建议做一个额外的《守望先锋》风格的演示卷轴。对于音乐，我从一位名叫Turtle的艺术家那里找到了一条开源曲目，节奏很好。最初它太长了，所以使用免费的声音编辑器Audacity对其进行了编辑。这些镜头是从Unreal音序器中设置并记录的，音乐和水印后来在Openshot中添加了。对于卷轴，我非常小心地将每次拍摄的长度与音乐的节奏相匹配，甚至鹌鹑末尾的动作都与吉他音符保持一致。我使用了慢速平移，旋转/平移，动画绽放和移动FOV的组合。