在SpeedTree 和 ZBrush 中制作蒸汽朋克飞船道具和森林小屋
介绍
从很小的时候起，我就一直对数字艺术和使用技术进行创造性工作很感兴趣。在学校里，我最喜欢的项目是那些我可以拍摄短视频并一起编辑的项目，或者任何可以使用 Photoshop 的机会。除此之外，我一直对游戏和电影充满热情，这最终转化为后来在高中时尝试 3D。
这是我在 2017 年发布到 Artstation 的第一个项目：
一段时间后，事情开始变得顺利，我知道我想进入什么领域，所以我在加拿大多伦多附近参加了一个为期 3 年的大学 3D 动画课程。这让我对 VFX、角色动画、概念艺术和建模等概念进行了非常广泛的介绍，这很棒，因为作为一名艺术家，了解管道的所有组件非常重要。
然而，我知道我肯定想专攻环境艺术，所以我寻找一所学校接受更专业的教育。我选择了一个名为 Vertex School 的在线组织，在接下来的 9 个月里，我与我的导师 John Waynick 和 Jacob Claussen 密切合作，完成了一系列规模不断扩大的项目，最终导致了我的森林小屋场景。
蒸汽朋克飞船道具和森林小屋
蒸汽朋克宇宙飞船道具是在我为 Ubisoft NXT 比赛准备参赛作品时创作的，该比赛由 Ubisoft Toronto 每年为安大略的应届毕业生举办。不可否认，当时我在接受一个全面的环境时有点不知所措。但是，我对这次经历感到非常满意，因为它教会了我很多东西，并且在很多方面确实让我走出了舒适区。
在此项目之前，我主要根据其他人的概念进行工作，尝试以最好的方式将道具转换为 3D。对于育碧 NXT 挑战，我们的任务是根据松散的提示从头开始创建场景。在场景中，我相信我最擅长的工作是道具。它们也是场景中最令人愉快的部分，因为为它们的功能想出一点点讲故事很有趣。场景提示设置了 2608 年，所以我设想留声机作为时间旅行机器工作，其中角色可以将磁盘齿轮转动到所需的年份，如正面所示。
古董电话被改造成充电站，在听筒下方放置一个工具。
旧收音机现在正在将“太空粘液”泵入可通过侧面的喷口进入的饮用水中。
一旦计划好故事，就需要收集尽可能多的参考资料，以开始了解这些对象如何组合在一起。这很重要，因为不需要“重新发明轮子”；为什么在没有必要的时候浪费时间从头开始？例如，我会在各种不同的留声机中寻找我最喜欢的部分，并将它们全部收集在 PureRef 中，这是一个用于组织参考图像的出色软件。我可以将一个雕刻的金属细节与另一个的木制底座结合起来，同时分析现实生活中的物体，以进一步磨练道具的准确性。一旦我开始把东西放在一起并赋予它们我自己的扭曲，我就创造了一些新东西！
调整自己的节奏并设定可管理的目标是我用来保证不会失去动力的一项关键技术。从我的“待办事项清单”中核对一些事情感觉很棒；对我来说，它采用 Trello 的形式。我过去也成功地使用过 HacknPlan。尤其是对于更大规模的环境，我确保摆在我面前的一切都已布置好并井井有条。我学会了实施的一种有效方法是将场景的所有方面一点一点地结合在一起的想法。创建具有截止日期的特定任务订单可以确保场景在流程的每个阶段都能正常工作。如果规模关闭，并且照明和构图需要工作，那么一路向前完成三个漂亮的英雄道具可能不足以将所有东西联系在一起。
至于森林小屋，这绝对是我迄今为止最大的项目。然而，我从一开始就感觉更舒服，因为我从之前的许多项目中学到了很多经验教训。
我的导师真的很好地改变了我的思维方式，让我更加专注于学习，这让我能够更加自信地将一切推进到这个场景中。最初，我被困在必须在 ArtStation 上发布我所做的一切的心态。正因为如此，我有时会匆匆忙忙地工作，或者把自己分散在任务上，以便我可以点击“发布”。随着心态的改变，我反而会开始有意识地思考，“我想要学习、完善和讨厌这个项目的一件事是什么？” 如果我的重点是深入研究照明，那么如果模型不是全部达到 AAA 质量也没关系。如果我的重点是改进建模，那么我不需要围绕它的巨大场景。特别是对于这个项目，我受益于 Vertex School 设定的紧迫期限，分为两个迷你艺术测试，每个测试持续 2 周。这迫使我对我的计划一丝不苟，因为没有太多时间进行重做。
造型
在开始使用这些道具之前，我知道我想努力为房间里的物体营造出一种有凝聚力的感觉，让它看起来好像它们都是在同一个工作室中修改和创建的。考虑到这一点，我制作了一套齿轮、轮子、开关和其他可以用来装饰道具的小部件。如果您仔细观察场景，您会发现它们也散落在工作台周围，给人的印象是这些机器总是在被修修补补。
我还为我的金属和木材纹理制作了一种智能材料，这样我就可以为每个资产使用相同的基础，确保它们看起来来自同一个地方。创作本身始于我在 3ds Max 中创建道具的中多边形版本。
然后我会将它带入 ZBrush，努力为每件作品的边缘提供一些漂亮的软斜面，并在整个过程中自定义损坏。我还在 ZBrush 中做了很多华丽的细节。
对于长距离拉伸，使用笔刷的滚动修改器真的很有帮助，可以在“描边”菜单下启用。
您可以在留声机头、前金属面板的侧面以及古董电话的底部看到这些标记。有很多很棒的免费 alpha 在线来自像 Textures.com 这样的地方，还有很多在 Gumroad 和 ArtStation 市场上的廉价包。您也可以花时间在 Photoshop 中自己制作它们。在 ZBrush 中完成高多边形后，我会跳回到 3ds Max 中，将中多边形转换为干净的低多边形版本，为烘焙做准备。从那时起，一切都在 Substance Painter 中进行纹理处理，然后在 Marmoset 中进行渲染。对我来说最容易建模的是护目镜，因为所有的形状都非常简单，我并没有对修改发疯。
森林小屋场景
这个项目实际上是作为一种让我真正专注于创建好的模块化套件的方式开始的。完成后，我花了很多时间试图找到将观众的视线引导到最详细的小屋的焦点的方法，我将其称为“小屋 A”。我为实现这一目标而实施的第一个技术是使用许多会聚在后舱的自然线条。例如，明显比周围树叶更亮的土路从前景到前廊。此外，电源线曲折通向机舱。
接下来，我想确保细节本身也有助于缩小焦点。与其他房屋共享的小屋结构的任何有趣方面都必须在小屋 A 上最为突出。虽然其他一些小屋有围栏或门廊区域，但没有一个像小屋 A 那样密集，倾斜的碎木板也很突出从其他人。此外，屋顶上有更多的窗户、发电机、金属板和一个更突出的烟囱来吸引人们的注意力。总的来说，在人们想要继续滚动之前，小屋 A 有更多的内容需要咀嚼和查看。
我使用的最后一个重要方面是灯光和色调。我的目标是创造一些柔和的自然小插图，并为 Cabin A 留下最高的对比度点。背景中的浓雾也有助于使家庭更加流行。目前，水对岸的树木相当暗淡，有点一起褪色；如果没有这种效果，它们会非常嘈杂并引起注意。照明的很大一部分也是平衡阳光的角度，这会产生很多繁重的工作，但伪造高光并在阴影中保持一定程度的细节也很重要。我在屋顶边缘放置了一个额外的聚光灯，只是为了真正推动对比度。至于阴影，我不想留下足够的空间让观众开始让他们的眼睛在场景中跳舞。为了这，我在后期处理体积中对阴影伽玛进行了小幅提升，并使用了一个直接指向上方的辅助定向光。对于这个，我禁用了投射阴影并给了它一种泥土色调来模拟场景中地面的反射光。
创建房屋
最初的设计灵感来自Alex Jessup 的作品，他是一位非常出色的概念艺术家。
他的概念展示了几个小屋，我开始在 Photoshop 中绘制它们，以确定重复的设计和我可以重复使用的地方。我还花了大量时间观察现实生活和游戏中的小木屋和农舍。我再次整理了一个 PureRef 文件，将我所有的灵感集中在一个地方。有些我特别用于比赛的是孤岛惊魂5，红色死亡救赎，庞克，最后我们2。我也看着像来自其他艺术家的个人项目马腾霍夫谁创造类似的项目，同时有一些奢侈品比三 A 工作室更多的故障。
考虑到零件清单，我必须努力屏蔽低多边形版本，以确保它们都可以拼合在一起并适合我在脑海中的想象。当然，向 3D 的过渡伴随着一些您可能没有意识到是必要的变化，例如添加更多的小众作品来填补空白。
随着 geo 运行良好，我开始使用 Quixel Bridge 寻找纹理。这个项目被 Megascans 纹理大量利用。在我目前的项目中，我实际上非常关注摄影测量以从头开始创建我自己的材质，但对于这个场景，我很高兴使用预制纹理，这样我就可以专注于环境的其他方面。由于我希望纹理在各个部分之间具有无缝外观并能够替换为其他纹理，因此我必须确保我的 UV 干净利落地捕捉到边缘，并且我的纹素密度在每个部分中保持一致。
这个工作流程绝对是前置的，但是当你使用 Unreal 并且感觉就像你在玩乐高时，这一切都是值得的。
我利用蓝图来创建每个小屋，而不是出于任何特别的技术原因。由于小木屋由许多独特的网格组成，如果我出于构图的原因决定要移动一个，我将不得不单独抓住每一块。如果我还在其他地方复制了另一个版本并且我注意到一个错误，我将不得不手动更改每个版本。在蓝图中构建它们允许我将每个小屋作为一个完整的演员拖到场景中，根据需要自由旋转和移动，同时在蓝图中保持一个干净的建筑区域，我可以随时调整。当我研究它们时，我意识到我对我构建了多少件有点保守，并且必须为每个新结构添加更多，但是大部分地理是共享的，这为我节省了很多时间。
至于细节，我从两个方面考虑。一个是套件本身的固有细节，它必须起作用才能使基础可用。我对这个场景最有价值的学习是打破“激光线”，像建筑师和艺术家一样思考。这绝对是一项发展中的技能，但如果您没有考虑到您正在创建的结构的实际构造和可用性，那么观众就会觉得有些不对劲。打破激光线是一个试图去除任何长而完全笔直的边缘的过程，因为这也会让观众觉得不正确，因为在现实生活中我们很少看到这种情况发生。我发现最真实的学习和观察形式是真正研究你面前的东西。
屋顶上的木瓦不平整，有些在边缘略微突出。除此之外，平坦中间的一些甚至会弹出一点以捕捉阴影。
底部的木梁可以很好地支撑结构并再次打破线条。甚至倾斜修补屋顶的金属板也有助于增加对形状的兴趣。在现实生活和我的场景中肯定仍然有直线的地方，但要点是，如果不加控制，我们往往会在我们的艺术中留下更多的东西，因为我们忽略了加起来会产生明显差异的小细节。
细节的另一个方面是在布景和讲故事中，如果您使用 Megascans 资产，这对我来说真的很有趣，而且现在比以往任何时候都更容易。再次建立在 Alex Jessup 的提示下，我想象这个区域是在城市之外，一群已经很好地适应了在陆地上生活的猎人刚刚经历了一场艰苦的战斗。首先，我添加了真正定义该区域功能的任何大件物品。对我来说，有挂钩是有意义的，因为该区域无法通过车辆进入；他们将不得不骑马到这里旅行。后面左边有双门的谷仓自然是放马的地方，所以里面装了一捆干草。这么远的地方没有电，他们晚上需要一些东西来温暖他们的家，所以每个小屋都配备了一个略有不同的斗气炉。熔炉必须在木头上运行，这意味着它们将是 1：砍伐该地区的树木，以及 2：将切碎的木材存放在附近。这就是为什么你会看到场景周围的树桩和不同区域的木头劈裂，最明显的是在 A 小屋的门廊下。我可以对每个细节进行更长时间的讨论，但希望这足以将重点带回家。
我最不想谈的是我为木板做的材料工作。顶点绘制的工作流程可以是一种向纹理添加大量逼真变化的快速方法。相比之下，传统的顶点绘画看起来真的很“脏”，对潜在雇主来说是“初级”。为此，我必须向拥有大量虚幻引擎教程的Tharle VFX大喊大叫，我从他那里学到了很多东西，以便能够正确使用这些技术。
如果木板纹理不间断地重复，它看起来会非常重复和无趣，所以我添加了一个没有油漆的磨损木板变体，并在靠近藤蔓生长的区域覆盖了苔藓覆盖物。
材料非常简单，对于阅读本文的任何初级艺术家来说，最重要的一点是，如果您要使用顶点混合，您可能需要某种额外的遮罩来模仿纹理的正确显示方式。在我下面的材质编辑器中，您将看到使用混合材质属性节点将涂漆的木材纹理与碎木纹理混合。同样的事情发生在具有苔藓纹理的链条下游。
仔细观察混合逻辑，甚至将顶点颜色直接插入到 HeightLerp 节点的过渡阶段就足够了，但是“MF_AddNoiseToGradient”函数（再次向 Tharle VFX 喊话）有助于打破模式甚至更远。这里一个非常重要的元素是插入 HeightLerp 的高度纹理，它是纹理显示方式的主要驱动因素。我使用涂漆木材的 AO 来控制它，使损坏出现在木材的裂缝中。
快速查看 AddNoiseToGradient 函数显示线性渐变被噪声纹理分解，以再次确保我们不会在分解时从干净的 0-1 平滑移动。
动画片
我认为在最后用一段简短的视频将所有内容联系在一起，为场景注入活力是很有趣的。对于树叶来说，就是使用速度树风工具来统一每种树叶类型的强度。其他小细节，如缓慢转动的风车发电机和后舱床单上的轻微颤动，提供了足够的运动，使其可信。
我的树叶主材质是由一个名为“MF_FoliageSet”的主函数驱动的。有一个非常小的部分专用于风，它从 MF_SpeedTreeWind 接收逻辑并输出到 WPO 或世界位置偏移。
MF_SpeedTreewind 函数非常简单。由于左侧的每个 SpeedTree 节点被配置为 Billboard、Branch、Frond 或 Leaf，因此有静态开关来设置树叶类型。在 SpeedTree 中，当您设置风设置时，它会存储在您创建的网格的顶点数据中。只要您指定树叶类型，这个虚幻节点就知道如何处理它，并且通过这些开关，我可以使用一个主节点并为每个实例更改树叶类型。
在这里可以看到 FoliageSet 函数的输出进入材质的世界位置偏移，该材质可以实时变形网格的几何形状，提供柔和的波浪以模拟有风的效果。
风车是模块化创建的，并按蓝图组装。我需要这样做，以便我可以为对象的某些部分设置旋转，而让其他部分保持静止。
为了让它起作用，我向事件图中需要它的网格添加了位置旋转。我还设置了两个刀片以不同的速度移动，这样它们就不会看起来不自然和同步。瞧：
未来的计划
目前，我在 Applied Intuition 担任环境艺术家，帮助创建自动驾驶汽车的模拟。我们必须在短时间内创建大型、逼真的环境，这使工作变得非常有趣和具有挑战性。如果这听起来很有趣，您可以在此处阅读更多内容。
另一方面，我也很高兴能为 Vertex 学校创建一门课程，我的目标是在暑假结束前完成。它结合了我在那里开发的许多技能和我一直在研究的新事物，例如摄影测量。我还有十几个我想创作的其他个人项目，以及我想学习的数字艺术创作的新方面。我认为继续学习非常重要，正如我之前提到的，对于环境艺术家的成长和成功至关重要；致力于学习，要有耐心，并享受这个过程。
我已经提到了我认为对初级 3D 艺术家来说最重要的一些实践，但我会继续列出一些我发现非常有用的其他工作习惯。一种对持续进步极其重要的行为是自我调节以保持灵感和动力。你不想进入一个“繁荣与萧条”的循环，你对自己太苛刻，然后精疲力竭。同时，如果您没有动力并且发现自己长时间没有创作 3D 艺术的愿望，那么它可能一开始就不适合您。对我来说，三个主要的灵感来源也让人感觉精神上的休息是阅读、在大自然中散步和玩游戏。
在阅读方面，我最近开始阅读一些更多以艺术为重点的书籍，其中一些我非常喜欢的是 Marcos Mateu 的 Framed Ink、James Gurney 的 Color and Light 和来自作者合集的 Beyond Art Fundamentals。这肯定会因人而异，但我喜欢阅读，远离计算机并放松休息的感觉很棒，同时仍然感觉好像我正在学习并朝着成为更好艺术家的目标迈进。
下一项对我的成功不可或缺的活动是我的自然步行。每次我开始在 3D 中处理某些事情时，我都会在现实世界中更加关注它，这个过程可以真正共生。你开始制作它，所以你会更多地注意到它，所以你可以让它变得更好。特别是在这个项目中，当我第一次开始使用 Speedtree 时，我会发现自己看待植物的方式与以往任何时候都不同。
最后，玩游戏也是给我的创造力充电的好方法，然后重新开始工作，感觉精力充沛。在创建这个场景的过程中，我正在玩《孤岛惊魂 5》，我会用几十张屏幕截图来完成每个会话，渴望开始制作一些我自己的类似艺术。
经常从尽可能多的人那里获得反馈是另一种可以立即提高工作质量的做法。如果您一直等到看起来不错时才寻求建议，那么您就没有抓住重点。不要仅仅满足于询问专业人士，有时您可以从完全脱离行业的人那里得到很好的建议。使用 Discord 服务器也非常有效，在我工作期间，我在 ExperiencePoints 服务器上发帖，那里充满了乐于助人和有才华的人。
我想要做的最后一件事是给您留下一些我在此过程中找到的有用资源，希望可以引导您进入包含更多重要信息的兔子洞。
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