制作机械树懒
介绍
大家好！距离上次参加面试已经有一段时间了，主要是因为搬到另一个城市和准备大学第一年的艰辛。但是现在我准备好分享一些关于我发现的混合管道的信息！
我是来自俄罗斯的自由 3D 艺术家 Oleg Senakh。我在学校学习了 3D 建模，并且已经修修补补了 4 年。
每年夏天，我都会选择一个非常具有挑战性的概念来重新创作，并尽我所能制作一个不错的作品集。这一次，它是由一个惊人的概念艺术Longque陈从ArtStation。我认为任何对 CG 感兴趣的人都可能在某个时候看到过它，并且在这一年里，这个概念的转发一直出现在我的提要中。看起来它只是要求放入 3D 介质中。所以我开始考虑如何用我目前的技能来处理这样一个对象。
机甲树懒项目
简而言之：我只有没有斜面的低多边形/中多边形模型，但几何形状足够密集，因此圆柱体和其他弯曲的物体不会看起来太前卫。然后我在 Blender 中烘焙了一个基于过滤器的法线贴图，创建斜面和布尔联合。从这个法线贴图，我导出了世界法线和曲率贴图。Ambient Occlusion Map 由低多边形网格烘焙而成，因此边缘看起来很清晰。但是通过在 Substance 3D Painter 中模糊法线贴图很容易修复。使用所有这些贴图，我能够处理纹理，就好像它是从高多边形烘焙到低多边形烘焙一样。
现在是细节！
正如我所说，我没有在这个模型中使用任何网格烘焙。它带来了一些困难：表面着色必须至少有点像样，因为没有机会轻松修复它。大多数时候它是非常简单的低多边形建模和曲线元素，但对于棘手的部分也有一些提示：
- 布尔 + 数据传输。在某些情况下，布尔值确实会弄乱着色，但是通过从原始网格转移法线，这是一个非常简单的修复。将略微弯曲的表面与直线切割相结合看起来令人赏心悦目，您可以在这里看到这种形状的简单方法。
- SubDiv + 布尔值。使用带有几个 Loopcuts 和单个迭代布尔值的 SubDiv 立方体来制作一些有趣的形状真的很容易。这是一个例子。
对于发动机组件侧面的电缆，我使用 Cablerator 附加组件轻松添加电缆帽并实例化它们，以便为其他严格和简单的形状添加一些绒毛。
我已经构建了从身体到四肢的机器人，并在此过程中添加和发展了一个简单的装备。这种设计看起来不太实用，移动自由度有限，但我至少需要一些摆姿势的能力来拍摄主镜头和附加镜头。
在建模时，我尝试分离网格部分，同时牢记法线贴图烘焙。一个物体中的几何图形将在烘烤时“融合”在一起，因此所有移动的关节和活塞都必须分开。
UV 展开是在 Blender 中使用 UV Packmaster 和 UV 方块插件完成的。UV 被打包在几个 UDIM 中，以保持第二个平面/背景对象足够好的纹素密度。
烘烤
所以，在这一点上，我得到了一个完成的（有点）低多边形模型。添加斜面和平滑的布尔联合是 TexTools 附加面包师的一个很好的功能。但如果这些细节在整个模型中的大小相同，它可能看起来很沉闷。为了解决这个问题，我烘焙了 3 个法线贴图变体——相对斜角大小分别为 0.01、0.02 和 0.03。
然后将所有贴图导入 Substance 3D Painter 并与蒙版混合作为填充层。这就是带有光滑金属垫盖的表面的外观。
同时，我使用模糊过滤器处理了基于低多边形的 AO 贴图，结果非常好，几乎没有伪影。我们都知道 Substance 的模糊是如何工作的。注意：AO 以双面模式烘焙，因此模糊不会显示网格面后面的空白区域。
在处理纹理之前，我烘焙了不需要高多边形烘焙的其他贴图，如曲率、世界法线和位置。
纹理
纹理过程是我不断修改的过程，直到最终渲染，添加一些小细节，重新处理污垢，并调整涂漆部件的粗糙度。
以下是有关我如何对大型工业用途对象进行纹理处理的一些技巧：
- 所有的磨损和划痕都是多层的，首先露出底漆，然后才是原始金属。使用 Painter 中的 Rust MatFX 过滤器，我只需单击几下即可将金属部件映射为生锈源。
- 污垢也有两个组成部分 – 腔内污垢堆积和水渍/洗涤过的脏污。
- 苔藓团块由世界法线方向蒙版乘以空腔蒙版添加。
- 凹痕、面板接缝、插头插座、通风口等表面细节都是通过 ArtStation Marketplace 的 Alpha Maps 完成的。这些细节被顶部的不可见高度填充层覆盖，具有“直通”混合模式，并且该层上的锚点假硬表面细节也会影响生成器的划痕和污垢效果。
- 警告标志、字母、图案等贴花取自同一市场的巨大贴花图集。
- World Normals 添加了轻微的灰尘褪色，主要影响粗糙度。
- 机舱内部是带有高度字母和印章的 KitBashed，制造一些“噪音”来打破内部的平坦表面。我没有对玻璃后面的所有东西进行手工建模的复杂过程，因为没有计划内部或特写渲染。
当基本材质或多或少被定义后，我开始处理主渲染场景。我想遵循概念框架的想法，但为了更好的模型展示而稍微改变它。对于植被，我使用了 Megascans 库，以及 Graswald 和 Botaniq 附加组件。Graswald 肯定会派上用场，它的散射特性可用于多重粒子系统，允许苔藓、小叶子和大树枝上的小灌木之间无缝融合。
一个稍微不错的模型很容易按照我想要的方式在树枝上定位。
照明和渲染
照明由两个混合在一起的 HDRI 贴图和一个太阳灯制成。混合 HDRI 地图以在机器人下方产生雾气或瀑布效果，因为我最初的想法是它悬挂在远离地面的山谷上方。所以，环境贴图的底部是某种云上的 HDRI，顶部是森林的。另外，我在太阳前放了一些树枝，在机器人上投下阴影。
为了使镜头更加生动，我从我的库中获取了一些扫描件和随机 3D 模型，并将它们放置在整个场景中。鸟儿飞来坐去。机器人操作员正在休息。我的旧扬声器模型在坐在硬盘驱动器上几年后将其用作背景道具。我喜欢认为它很高兴。而且我敢打赌，大多数观众都没有注意到顶部分支部分附近的 Calibri。
背景设置了丛林全景和一些猴面包树剪贴画。在层之间，我插入了一些几乎不可见的蓝色填充来模拟天空阴霾。此类渲染中最重要的是后期处理，看看它对场景情绪有什么影响：
为了轻松调整阴影、反射、间接光等效果，我使用了单独的渲染通道，例如 Raw Composite、AO、Diffuse Indirect、Glossy Direct、Glossy Indirect。
简而言之，我提高了所有通道以增加对比度。直接反射真的很明显。间接通道用作带有遮罩的启发层，以在机器人上显示非常暗的区域，例如通风口、电缆混乱等。所有的后期处理工作都是在 Adobe Photoshop 中完成的，这就是图层堆栈的样子：
正如我一开始所说的，我也想想办法展示整个模型。一个很好的方法是在一个巨大的机库中进行一系列的拍摄。我找到了一张机库的中分辨率照片，其地板表面具有完美的反光效果，并将其放大。使用 fSpy 我为 Blender 创建了一个具有正确透视和相机参数的相机设置。
将 3D 模型和照片结合起来，尤其是在闪亮的地板上，是一项非常有趣的任务。为了获得或多或少可信的外观，我在 Blender 中使用了多个渲染层：
- 对象层——对象是直接可见的，地板平面是间接可见的，阴影捕捉器被禁用。使用原始复合和后处理过程。
- 反射层 – 对象是间接可见的，反射平面是直接可见的，阴影捕捉器被禁用。仅使用了 Glossy Indirect pass。
- 阴影层 – 对象和反射平面是间接可见的，阴影捕捉器直接可见且具有透明度。
这是所有镜头的图层设置：
几乎没有清理和降噪，这些镜头就按照我想要的方式呈现出来：
作为事后的想法，我决定用一张海报来完成这幅作品。当我浏览 Pinterest 寻找灵感时，我想到了一张复古未来派风化工业海报的想法。总而言之，整张海报是一些 alphas、垃圾覆盖和折叠纸覆盖的组合。但有一件棘手的事情——从不同角度绘制“蓝图”正字法图。使用称为线条艺术的 Blender 2.93 油脂铅笔修改器实际上非常容易。我标记了所有边缘以显示为蜡笔线，并在线条艺术生成器中仅启用它们。然后我只用透明背景渲染了油性铅笔层并将其添加到海报中。这些是艺术线条修改器的设置：
结论
就是这样，伙计们。但在下班之前，我想为准备执行这样一个大项目的任何人分享一些建议。首先，您必须知道从头到尾到底需要什么。在创建项目文件夹之前一周，我一直在考虑我将使用的插件、管道、镜头和技术。第二个建议——组织一切。命名文件夹、项目文件迭代、对象和集合、烘焙图像、导出和场景描述。这些项目可能会持续数周甚至数月，并且不要指望您已经超负荷的大脑会记住“我从一开始就把这个零件导出放在哪里，然后再作为 kitbash 重新使用”。
此外，我强烈建议在任何相关领域寻找灵感，例如，我使用科幻和工业参考资料，同时完成所有镜头的外观。请记住 – 计划比任何现有知识都更必要。有了良好的深入计划，您可以随时随地彻底学习新事物。没有人就有机会陷入拖延坑，忘记你已经做过的事情以及未来等待你的事情。
关于我使用的工作流程：我认为它的主要优点是模型/时间比，因为完全跳过了高多边形建模和重新拓扑过程。它可以适应游戏开发和独立电影的要求，也可以用作更高质量模型的原型制作阶段。我想知道您是否对如何在实际案例中应用此管道有任何其他想法。
