艺术家Olivia Curelariu为大家分享使用Substance软件与UE4创建厨房场景的简单过程,希望大家喜欢


1
场景参考

我想要制作一个小型厨房场景,这需要提高建模和纹理处理能力。我习惯于游戏资产创建工作流程。所以会制作几个器具道具,并放到整个场景中。我首先制作这些道具:烤面包机,搅拌机,冰箱和火炉。

在制作这些道具时,开始在Pinterest上花费大量时间,研究样式和设计,并制作一个世纪中叶的氛围厨房,保存关于厨房、老式和新复古布局及对象参考。

我制作了一个清单表格,其中包含场景中需要的所有内容。复古道具获得一些反馈,并计划在组装场景后立即应用它,因此做了一些笔记。在此过程中,从列表中修改一些内容。

将要从事的所有工作分为4大类。它们是:常规/房间,设备,家具和DecoAssets。在整个项目中,遵循着这种“事物的顺序”:从文件夹结构到Maya层,再到虚幻引擎内容浏览器组织。我以相同的方式组织了引用,每个保存的图像都将放在适当的文件夹中,并使用PureRef查看参考。


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造型


尽管在ArchiCAD中对场景进行了一般性的限制。考虑到场景背景,我想设计一个功能布局。在草绘一些草稿后,在ArchiCAD中构建了自己的图块。

完成厨房的设计后,在Maya中导出OBJ文件。将网格划分为所选类别,并将所有内容放置在一个图层上。可以查看初始设计,并具有仅隐藏和显示其中某些部分的控件。

从这里开始使用资产创建的典型流程,在Maya文件中处理资产。将最终的低多边形模型带入装配场景Maya文件中。对于大多数资产,首先制作一个块模型,再转到高多边形模型,低多边形模型,然后转到UV模型。

从房间的资产开始:墙壁,门,窗户,然后移到家具,其余的电器上,最后离开装饰资产。没有在任何地方填充场景。

除了进行坚硬的表面处理外,还开发一些资产。


3
摄影测量


首先进行摄影测量学的实验,用小面包做了3次这样的实验。我阅读Bertrand Benoit的入门指南,了解如何进行摄影测量。并看了很多YouTube视频,看看其他人如何使用Metashape。我发现弗兰克·佩雷拉(Frank Pereira)的播放列表特别有用。

在Metashape中制作出高级多边形模型后,导出到ZBrush,还导出在此处构建的反照率纹理,并在ZBrush中处理高多边形网格。从Metashape中复制该模型,并使用ZRemesher构建了干净的拓扑。添加细分,并使用“重新投影”工具来详细了解初始网格。在需要时进行手动更正,在部门级别之间进行切换。然后使用UV Master插件制作了UV,并从导入的反照率纹理中应用了Polypaint。将最高细分级别用作高多边形模型,将最低细分级别用作低多边形模型。


4
面料模拟

如果想要面料有逼真外观,就需要深入研究Marvelous Designer。我使用MD制作了下面的模型:窗帘,毛巾,垫子和室内装潢(用于床垫,椅子和凳子)。

从毛巾开始在MD工作。第一步是找到正确的图案,以便折叠所有边缘并正确进行缝制。弄好基本毛巾后,继续制作副本并开始折叠。烤箱把手上有两叠折叠毛巾和一条毛巾。对于这最后一条毛巾,将烤箱门作为化身导入,以便可以相对于门正确折叠。

然后将毛巾导出到ZBrush。因为OBJ文件带有非常干净的UV,所以使用抽取过程来获取我的低多边形网格。

在MD中制作窗帘之前,我在Maya中对窗帘系统进行了建模,因此我可以使用化身作为支持。我需要知道每块窗帘需要多少个钩子,以及它们的放置位置。在Marvelous Designer中完成工作后,我将网格导入到ZBrush,在这里我将进行小的校正并制作低多边形网格。
在MD中制作圆形垫子,圆形垫子是从缝制的2种圆形图案开始的。为顶部和底部制作了两种不同的织物,因此可以对它们施加不同的压力。将顶部图案固定在中间,并在3D视图中将其推入内部。对于顶部的线条,使用折弯强度和角度。在制作低多边形网格物体之前,我在ZBrush中为3个圆形枕头重新设置3个按钮。
对于方形垫子,使用非常充气的模型,外面的罩子更宽松。我制作一个原型枕头,后来在不同的位置和姿势上进行了复制。这里的挑战是一次只能使用一个垫子,而其他所有东西都将被冻结或停用,因为我的笔记本电脑一次也不会做太多事情。
在获得所有缓冲垫原型之后,下一步就是在适当的位置模拟它们。我将用于床垫,墙壁和窗帘的低多边形网格导入为化身-以确保模拟精确地遵循周围的环境。我发现如果您拥有更强大的工作站,MD会更好地工作。我使用的是4岁的笔记本电脑,因此直到结束时我都将粒子距离保持足够高,这样我才能得到更快的结果。我还使用了GPU仿真,而不是CPU仿真。我经常保存文件,因为MD经常崩溃。


5
贴图


对于纹理,使用Substance Painter,Substance Designer和Photoshop。

当我将场景资产放在一起时,在Substance Designer中为地板砖制作了一种材料。我在UE4中组装了整个场景之后优化了一些节点。我从一开始就知道我会在厨房中使用它,并且我公开了许多易于处理的参数。
我在UE4中安装了Substance插件,以了解如何在其中使用Substance软件。但是,我的笔记本电脑在此物质上进行实时更改的速度非常慢。也许我暴露了太多的参数,也许是我的笔记本电脑缺乏适当处理此参数的能力,也许两者都有一点。无论哪种方式,在本次实验之后,我都决定使用从SD导出的纹理贴图来构建经典材质。

我必须在UE4中复制一些资产,这意味着需要找到一种方法来防止其纹理看起来过于重复。而且我知道为单个网格设置不同的纹理集并不是解决该问题的一种非常优雅的方法。不知道该如何处理,我在r / 3Dmodeling subreddit上写道,寻求指导。我获得了3种技术,所有这些技术都直接适用于虚幻引擎:世界对齐的纹理、贴花、高度混合材质的顶点绘画。

我一直在计划如何尝试它们中的每一个。我会尝试使用“世界对齐纹理”作为墙,“贴花”作为橱柜,以及“顶点绘画”作为瓷砖。我没有完全遵循这个计划。

我发现Vertex绘画解决方案非常适合地板砖,因为我可以手工绘画某些区域以使其看起来更脏。我说的是地板与橱柜或其他家具的交汇处,那些地方可能会打扫不到。我可以在任何地方中断纹理重复。因此,我回到SD并为我的材料制作了2个版本。基础材料会稍微清洁一点,但仍保留一些磨损和污垢。其他版本会更脏。
我已经为虚幻中的高度混合材料设置了主材料。我发现莱恩·曼宁(Ryan Manning)的YouTube系列直接针对这一点。

我还需要回到Maya并重做地板网格。经过一些测试,我选择在50x50的边缘网格上制作2.5mx 2.5m的地板资产。我会在虚幻引擎中复制此资产,以获取整个连续的发言权。之所以这样做,是因为我需要更多的顶点才能使Vertex Paint看起来很有机而不是块状。


6
Substance Painter烘焙


以较大的分辨率在Substance Painter中进行了所有烘焙,即使在较小的纹理上保存一些纹理。在SP中使用了更高的纹理尺寸,因为将事物按比例缩小会比其他方式容易得多。我主要使用Photoshop进行网格贴图校正。对于大多数材料,我采用了3种方式:基础-干净的材料通过(如果需要,包括一些微弱的颜色变化)、普通磨损(撕裂,划痕,压痕)-通过组合图层效果和混合模式来尽可能地提高程序性、具体细节-我会手动绘制的最终修饰。

在整个项目中,节省许多智能材料,并重复使用了所有可能的材料,因此,我不必从头开始制作每种材料。基础材料尽可能地无损工作,易于适应。我只需要调整蒙版和转换,只需要手工绘制某些细节即可。

例如保存用于一件家具的金属材料,并在大多数带有灰色金属零件的地方重复使用了这种材料。
在Substance Painter中值得做的事情以及在Unreal中要做的事情。例如,我知道我会在酒吧区放置2或3盏灯。希望他们在那里带些许色彩。因此,在SP中对灯进行纹理处理后,我将外部涂层的基础颜色更改为白色,以便可以在“虚幻”中为其应用不同的颜色,从SP中导出了一个黑白蒙版,并设置了一个lerp节点,并为此蒙版插入了用于最终基本颜色的该蒙版。我使用了SP的基础颜色纹理和3向量参数将最终颜色应用到外部涂层上。
我发现Substance Designer是一款非常强大且有趣的软件。我使用它通过创建一些程序模式来加快我的工作流程,这些程序模式我可以在Painter中进行控制。我为窗帘,图案的原子爆裂以及枕头的图纸制作了图案。在SD中制作了模式(公开了几个参数)之后,我将它们发布为Sbar文件,并将其导入SP中作为基础材料。


7
通用调色板


在研究厨房风格时,我偶然发现了一个很棒的厨房装修项目。我绝对喜欢他们使用的调色板。这个项目完成后,我制作了地砖图案(拖船瓷砖)。我什至将他们的“ Bagels”画复制到我的场景中。当然,这是一个非常干净且充满光线的项目,我想要一种完全不同的氛围。

我的厨房对比度更高,但更暗。我想给它一种著名的蒸气波美学的色彩。我没有去很多游戏中看到的“废弃”,过度损坏的房间。我希望感觉好像有人正在积极使用这间厨房。某些资产看起来像老式的一样,带有更多的损坏,好像它们在那里呆了很长时间一样。还有一些资产很漂亮,因为它们可能是在最近购买的,以取代旧的资产。

大多数家具和电器都围绕着复古蓝和灰色。因此,我将补色用作许多装饰资产的重点。

由于我正在做一个复古的场景,所以在就餐区悬挂一件令人赞叹的Syd Mead作品。


8
最终场景

从ArchiCAD开始工作,因此已经创建了主要的合成布局。我在谈论定义我的场景的大形状:房间元素,家具摆放,甚至窗帘和灯具等一些细节。

在完成所有低多边形网格和纹理之前,我已经使用ArchiCAD遮挡设置了一个新的虚幻场景。

之前我提到过,我有一个Maya文件,可以在其中放置所有低多边形网格。我直接将一些网格物体放置在它们的最终位置上。我根本不需要调整它们在虚幻引擎中的位置。它们是:一般/房间资产,大多数家具和电器,甚至还有一些装饰性物品。同时将其他网格放置在0.0.0原点中。我需要复制并手动将其放置在UE4中的资产就是这种情况。我说的是橱柜资产,餐椅,吧台凳,电视和许多装饰资产。

在Maya中,按照以下4种主要类别对资产进行了分组。每个类别在Maya中只有一种材料,因此在导入时会避免在UE4中造成混乱。
在UE4中,我保持内容浏览器和Outliner非常干净。我按照内容的类型以及它所属于的4个主要类别之一来组织一切。
我为我的最终场景保存了一个新的关卡地图。我确保所有静态网格物体都到位。到目前为止,我只放置了一个天窗,以便能够看到哪里。现在,我可以开始在场景中放置更多的灯光了。


9
材料


大多数材料是以下三种:不透明材料,半透明材料和织物。我为这些制作了一些主材料,然后仅调整了实例。当设置材料时,有时会意识到对某些纹理不满意,或者在这里和那里错过了一些细节。因此可以返回Painter进行调整,重新导入纹理,然后检查其外观是否更好。

除了我之前提到的高度混合材料外,我只使用了几种其他特殊材料。

首先,我在锅底下生出了火焰。这是一种简单的材料,我将其插入了“世界位置偏移”中的“简单草风”节点。我一直使用实例的参数,例如风的强度,速度,重量,发射率和不透明度,直到外观正确为止。

动画电视屏幕是另一种不同于其他屏幕的材料。我想拥有一个旧的电视氛围,在屏幕上显示一张测试卡,同时能够在您接近电视时看到像素。为此,我遵循了Steve在YouTube上有关UE资料的一些教程。

我使用Lerp节点在电视测试卡纹理和Pixel纹理之间进行切换,具体取决于与屏幕的距离。我两次使用了Panner节点,以在屏幕上获得静态动画线。我为此材料创建了一个实例,以便可以实时调整一些设置,直到获得最佳效果。

最后,我使用贴花为橱柜,墙壁和墙砖添加了细节。首先,我从textures.com下载了一些免费贴花, 然后制作了可用于所有贴花的主材料。


10
粒子系统


我使用了两个粒子系统为场景提供动态效果。

我有一个蒸汽颗粒,用来煮锅。我从入门内容中获取了这个粒子系统,并对其进行了更改,直到外观正确为止。我需要给人以幻想被引擎盖拉起的幻觉。我调整了其模块中的大多数设置。我选择在碰撞时杀死演员。

在某个时候,我意识到我需要使蒸汽看起来像是很难从锅盖下面冒出来的。因此,我在盖子上添加了一个小的变换动画(按照我为电影设置的主要顺序),并在其中放置了另一个蒸汽粒子。

我在鸡肉托盘和烤面包机插槽上使用了类似烟雾的蒸汽。粒子系统本身非常简单。我为该粒子系统的材质使用了Flipbook动画方法。我得到了一个简单的烟雾* .PNG图像,并使用了Photoshop中的Liquify工具创建了Flipbook Texture。

我还使用了一些周围的灰尘颗粒。同样,起点是Starter Content中的粒子,我不断对其进行调整,直到获得所需的外观。


11
渲染设置


我使用的一般光源是天窗,定向光,天球和指数高度雾(启用了体积选项)。我通过修改“ lightmass.ini”文件启用了实时GI,然后为定向光启用了“动态间接照明”。

为了防止光线从墙壁泄漏,我用虚幻引擎制作了一个包围我房间的外盒。我使用了一个大盒子笔刷和2个较小的笔刷减去窗口面积。然后,我根据结果制作了一个静态网格物体。我在房间周围放了一个Lightmass重要卷。我还放入了一个无限的全局后期处理卷。

在添加其他光源之前,我检查了“光照贴图密度”。然后我更改了某些网格的光照贴图分辨率,直到整个场景看起来都统一为止。
我为的“静态网格物体”灯泡制作了发光材料,启用“对静态照明使用自发光”选项。但是这些远不足以照亮我的场景,因此我为场景中的每个物理灯泡添加了一个聚光灯。为此,我调整了强度,光色,衰减半径,锥角和光源半径。

在整个渲染设置的最后,我决定添加一些关键灯光。其中一些是点光源,没有投射阴影,强度很低,衰减半径很小。我还添加了一些小的强度聚光灯来使某些东西变亮:例如水槽,酒吧区和电视。

我查看了Sjoerd De Jong的虚幻演示文稿,以获取有关如何处理体积雾的一般想法。因此,我知道为了得到一些漂亮的神射线,我应该使用定向光和指数雾演员。

我调整了一些烟雾演员的选项。我提高了定向光的体积强度,并调整了光轴选项。我还使用了体积散射和一些聚光灯:酒吧和炉灶上方的聚光灯。

这里的主要挑战是找到“适量”的雾和光。我不想在房间周围散开雾气,但是我需要足够的雾气才能被灯光照亮。我在“主序列”中为所有这些演员键入了几个参数,因此我可以为每个电影拍摄或渲染调整它们。

使用单个Box Reflection Capture演员,而不是放置多个Sphere Reflection Capture。 


12
后期处理


我花了很多时间来设置此音量。首先,我对“镜头和渲染功能”进行了调整。在获得HiRes Shots和渲染电影之前,使用Color Grading设置是我要做的最后一件事。

我发现要在曝光,光晕和环境光遮蔽之间取得适当的平衡是一个挑战。最后,我在“序列”中键入了其中一些设置,因为有些镜头需要与其他镜头不同的调整。我选择通过后期处理体积控制相机的曝光设置,而不是针对每个单独的相机执行此操作。这样,我将更有效地进行序列调整。

通过调整某些“颜色分级”设置,获得了复古的外观。
我很难学到的一件事是,某些东西在屏幕上看起来可能与高分辨率照片中的有所不同。在某个时候,我认为我已经准备好进行最终渲染了。我拍了几张HighRes镜头,但意识到我的渲染中的光晕比编辑器中的光晕多得多。事实证明,引擎会根据分辨率计算光晕。因此,如果我以比实际观看的分辨率更高的分辨率拍摄照片,那么那里将会有更多的光线信息,因此会有更多的光晕。所以我又回来了,同时调整渲染顺序和电影顺序。


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顺序


我选择对电影镜头使用“主序列”,对渲染器使用“水平序列”。我的大多数相机都是16:9的数码单反相机,并且它们都在注视追踪器演员。我发现在使用跟踪器时进行精细的构图调整非常有效。只有确定我的所有相机都经过审查并具有最佳构图后,我才调整焦点设置。

对于渲染,我使用MSAA抗锯齿方法制作了7680x4320高分辨率屏幕截图。然后,我使用Bicubic平滑渐变在Photoshop中将分辨率减半。与我直接从Unreal以3840x2160进行渲染相比,结果是更清晰的渲染。

我拍摄了电影,一次以3840x2160的分辨率拍摄。我使用了临时AA抗锯齿方法来实现更平滑的过渡。 


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挑战与优化


在项目中,我面临的主要挑战之一是在功能欠佳的计算机上工作,我使用的是笔记本电脑。

从一开始我就牢记我需要将所有内容放到虚幻引擎中。在那里,我将拥有许多网格,材质,粒子系统,我需要构建灯光并测试事物。因此,我知道我需要尽我所能,并且组织得井井有条。

我尝试使网格的三角形数保持较低,同时仍保持良好的轮廓。但是,有时我发现我错过了某些网格上的多边形边。我将回到我的最终Maya场景,在必要时添加一些边缘,然后再次将* .FBX导出为UE4。

最后,在虚幻中,整个场景共有437k三角形。我在2019年制作的第一个3D资产有10.6万个三角形。我确实在当前场景中使用了该道具,但是我通过三角形计数和纹理集对其进行了很多优化。
我总是确保我的紫外线包装得非常整齐。我什至合并了一些网格物体,以尽可能有效地利用UV空间。

关于纹理,我最初保存了一些不必要的大分辨率。在《虚幻》中,我限制了许多不同的最大纹理大小。我意识到我可以以较低的分辨率保存和使用许多图像。这正是我所做的。因此,虚幻不会浪费资源来加载大纹理,而只是显示较小的纹理。

您可以在下面看到我在场景中使用的最终资产,无论是否应用了材质。
我尝试使用UDIMS。我需要这个用于大型连续金属厨房台面。我也想为某些内阁做这件事。我为整个台面制作了一套UDIM纹理,为整个金属柜制作了一套。我烤了网布。我制作了一些纹理,将它们导入虚幻引擎中,并使其成为虚拟纹理。但是事情并没有太好。

虚幻开始滞后,一些法线贴图造成了很多条带失真。这些是非常大的表面,就在我的场景中间。在那里捆扎是不可接受的。我尝试将法线贴图重新保存在16位而不是8位上,更改了TGA和TIFF之间的格式,抖动或不抖动。我尝试解决的所有问题都没有解决。除了UE落后之外,这个问题使我放弃了UDIM方法。

由于工作台面的尺寸,材料和位置,我无法将其留在单一纹理上。特塞尔密度(Texel Density)将会消失。所以我剪了。我分离了网格,重新包装了它们的UV,然后重新调整了纹理。虚幻中的接缝稍微可见,但这是我不得不忍受的折衷方案。

之前,我提到选择贴花解决方案以添加细节并破坏纹理重复。我选择不在墙壁和墙砖上使用Vertex Paint,因为它本来会更贵,而且我可以用贴花做得更便宜。当我在墙壁上尝试“网格涂料”时,发生了几次虚幻的崩溃。

我选择仅对地砖保留“顶点绘制”方法。这些本来需要太多贴花来添加所需数量的污垢。但是对于其余部分,我可以摆脱使用AO设置和贴图的困扰。

在虚幻引擎中,我一直在预览和中等设置下构建灯光,直到获得不错的总体外观为止。我将世界设置保留为其基本设置。

但是,我有时会需要进行更高质量的构建。例如,在中等大小的情况下,我无法确定我的阴影和AO调整是否良好。因此,我将尝试使用更高质量的“世界设置”进行其他构建。然后,我将调整灯光设置并重新构建。

当我以为自己有最终的照明设置时,才使用“生产照明构建”和更精细的“世界设置”。
在进行此项目的过程中,发生了笔记本电脑崩溃的事件,这是在虚幻引擎中进行最终场景装配时发生的。所以在制作项目时需要有一个好的电脑。