在UE4中创建地铁场景
介绍
我叫Brett Marshall Tucker，目前是High Moon Studios的助理环境艺术家。我之前曾在Nickelodeon和他们的娱乐实验室工作，并且拥有美术背景。过去，我为《使命召唤：现代战争》做出了贡献，这是 Nickelodeon 的一个未命名项目以及一些很棒的粉丝项目，例如Installation 01和Skyblivion. 我的职业生涯经历了很多转折，包括在纽约的乐高工作室工作，在德克萨斯州的一所大学教授环境艺术，现在在专注于材料艺术的游戏行业工作。我的美术背景使我掌握了艺术理论、色彩和构图方面的有用知识。了解艺术及其历史打开了许多心灵之门，我强烈建议您尽可能多地学习艺术理论。
乘客
乘客：目标
我制作了《乘客》是为了加深我对材料以及它们如何驱动场景的理解。说到游戏美术，我是自学的，因此在我的知识上有很多空白，这就是为什么我想认真关注材料如何以数字格式读取。当一种材料看起来肮脏、干燥或多尘时，观众会根据自己的经验对它产生情感反应。知道纹理如何引导观众的感知，我们可以操纵某人对我们的作品的反应。影响环境色调的因素有很多，虽然材料看起来不像照明那么重要，但它们决定了场景的成败。
那么为什么是地铁呢？如果你曾在纽约或任何有公共交通系统的城市生活过，这个场景无疑会给你带来一些在那个空间的回忆。如果你还没有，那么我的工作就是以一种让你了解在那里的感觉的方式传达地铁表面。地面需要有斑点并且看起来很粘，并且必须以逼真的方式穿着长凳。我知道瓷砖是什么样子，但它们如何适应这个空间？它们是闪亮的和新的还是看起来好像已经收集了一段时间的污垢？混凝土在哪里以及为什么被染色？材料的粗糙感和空间的灯光如何共同强调讲故事？对我来说，拥有隐含的叙述比捕捉现实更重要。
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工作流程概述
我使用Maya、ZBrush和Marvelous Designer进行模型创建。正如您所料，墙壁、地板和天花板都是模块化的，而楼梯、长凳和垃圾桶是独特的对象。纹理是用Substance Designer、Substance Painter和Photoshop 制作的. 我的纹理工作流程包括在 Designer 中创建平铺材料，将它们引入 Painter 作为基础，使用 Painter 创建磨损和污垢的面具，如果需要，从 Photoshop 中引入一些用于徽标和贴纸的填充。这个场景不是为了通过展示架空管道支架上的每个细节来炫耀我对世界构建的了解，而是让我的观众从我的材料中构建他们自己的世界版本。由于这个意图，geo 很简单，这样我的材料就可以成为焦点。我还使用了一些网状贴花和延迟贴花来制作路牌、涂鸦和垃圾摇滚。
过程
该项目从一项任务开始：制作一些瓷砖。一个简单的瓷砖材料是一个可以实现的目标，可以让齿轮转动。当您感到筋疲力尽、不知所措或犹豫不决时，重要的是为自己设定一个小而现实的目标，并每隔一段时间休息一下。一开始专注于基础使我能够花时间达到我想要的真实感水平，同时又不会在场景中产生过多的噪音。我倾向于以写实但不写实的风格工作，所以我通常专注于主要的形状和颜色。一旦我有了满意的图块，我就为场景的其他部分收集了更多参考。我清点了最重要的材料以及如何简化事情。知道场景只是为了专注于材料，我编辑了很多小细节，专注于更大的空间阅读。我也停下来问自己几个问题：地铁站台对我来说是什么样的？为什么我会把这些感觉与它联系起来？为什么我更喜欢瓷砖、混凝土和木材而不是金属和油漆？答案是这些表面通常覆盖这种环境中的最大面积。
一旦我有了任务和目标的清单，那就是一件一件地处理事情的问题。如果您决定制作哪些部分最令人兴奋，哪些部分看起来很乏味，这会很有帮助。在划掉一些更麻烦的任务后，你可以用那些有趣的任务来奖励自己。您还应该注意，某些任务对于场景来说不是必需的，并且始终可以进行编辑。取出一些东西可能不会影响环境的主要读取，或者可能有一个解决方法。尽管如此，细节还是很强大的，所以你永远不要为了避免头疼而编辑太多，否则你会导致更大的麻烦。在你知道什么是必须做的，什么是可选的之后，试着制定一个游戏计划。什么可以模块化？什么必须是独一无二的？哪些对象可以共享纹理集以更好地控制纹素密度？这些问题的答案并不总是显而易见的。在这种情况下，反复试验是最好的方法。整个过程是迭代的。
材料
我喜欢 Substance Designer，我很幸运能够在工作中使用它。通过这个项目，我想在更复杂的材料读取和销售材料定义方面做得更好。有些材料很容易理解，比如瓷砖和混凝土，它们的粗糙度读数是材料整体感觉的驱动因素。另一方面，木材似乎更依赖于颜色和纹理的读取方式。我选择的木材纹理图案比较简单，所以我专注于粗糙度。
我在 Designer 中制作了所有基础平铺材料，并将独特模型所需的材料带入 Painter。我暴露了一些参数并拍下了瓷砖材料作为基础。例如，长凳有一些基本的木头遮罩，带和不带板，以及金属。一旦我建立了基地，我就使用 Painter 中的 Smart Masks 制作了一个可佩戴的面具，并在需要时使用了一些不错的老式手绘。由于 Painter 能够在生成效果时利用从烘焙创建的贴图，因此在此过程中使用高多边形烘焙有很大帮助。像世界空间法线这样的贴图在纹理化静态对象时很有用，因为它们能够从自上而下的渐变或自下而上的污垢生成蒙版。
材料技巧
让基本材料变得有趣是通过知道你可以把它们推到哪里来实现的。我发现的大部分瓷砖参考，即使在地铁中，看起来也很干净和均匀。我知道这不会出卖我的想法，所以我想夸大独立瓷砖的随机角度和高度。为此，我使用了洪水填充节点来创建随机灰度和随机梯度信息。这些贴图对于创建一些变化来分离形状至关重要，但在将它们添加到高度图中时要小心，因为您不想不必要地扩大形状之间的间隙。使用下面显示的技巧和距离节点使这些基于洪水填充的地图更适合您。将洪水填充结果插入底部输入，将来自瓦片生成器的原始黑白蒙版插入顶部。距离节点将均匀地推出值，填充瓦片之间的间隙，而不会重叠它们。一旦你有了这些干净的地图，只需将它们相乘或叠加到你的高度图中即可获得随机的高度和角度。不要过度使用它，除非你想要一个损坏或邋遢的外观。
我经常遇到的一个问题是了解我的材料在最终场景中的外观。例如，当 Designer 的默认照明设置是明亮的户外白天时，很难知道颜色贴图何时对夜间场景具有足够的对比度。将您打算用于场景基础照明的 HDRI 引入 Substance Designer，以了解在您构建材质时将如何点亮材质。这将帮助您为场景定义材质，但我也建议您在使用的任何 HDRI 之间来回交换，以确保您的材质在所有条件下都能很好地照明。如果您只能使用一次，那么制作出色的材料毫无意义！
瓷砖材料是您的朋友，但有时它们需要分解。利用Unreal的顶点绘制使大型平面更加随机和逼真。下面是一个简单的顶点绘制混合材质的示例，以及它在引擎中的工作原理。只需转到绘画模式 (Shift+2) 即可开始绘画，按住 Shift 并用 Ctrl 擦除。此示例仅显示混合了两种材质，但随着您使用更多通道，您可以获得更深入的信息。该材质还有一个参数，用于在基于作为蒙版引入的垃圾纹理样本进行混合时调整边缘的衰减。请记住，由于您是在顶点之间进行绘画，因此在此过程中，更高的多边形数模型会更好地工作。将模块化立方体墙细分一次或两次也没有错。
说到分解，在 Painter 中对你的损坏做同样的处理。智能面具非常适合作为基础，但通常看起来过于程序化。你想让你的磨损和污垢看起来自然而不是做作。分解这些程序蒙版的一个好方法是在这些蒙版上的图层堆栈中添加垃圾贴图和绘画。下面的示例在左侧显示了我的最终结果，在右侧显示了该掩码的基本版本。结合两个智能蒙版后添加了突出显示的图层。您的图层堆栈不一定要这么大才能获得良好的效果，但是像 Substance Painter 这样的非破坏性工具有很大的变化空间。
灯光
照明从来都不是我的强项。在经历了很多挫折之后，我过去总是制作泥泞、毫无生气的场景。然而，这种沮丧的答案很简单：不要害怕对比。有时您可能会觉得自己离真实照明太远了，但只要您不破坏图像，您可能只是让它看起来更有趣。您也不能使用默认设置走得太远，因此请寻找适合您场景主题的 HDRI。
此外，利用颜色分级查找表 (LUT) 使您的白平衡和光值更具冲击力。您可以在Textures.com等资源和Polycount等论坛上找到这些内容。这是 LUT 可以对您的场景执行的操作的示例。在 GlobalPostProcessVolume 的“颜色分级”下添加一个。
我希望我的灯光尽可能真实，所以我通过在场景中的实际位置添加灯光来开始设置。我在平台上方的灯具上使用了矩形灯，只添加了几个点光源来补充天花板上的光线覆盖。我很幸运有一张 RTX 卡，它使我能够在这个场景中使用光线追踪。我只在长凳周围添加了一些灯，以稍微增强该区域的活力。我选择在主站台上使用与楼梯上不同颜色的灯光来强调地铁站的氛围。
结论
希望你能在上面的文字中看到一个模式：材料定义是必不可少的。将尽可能多的时间花在纹理上，就像在其他所有事情上一样，您的投资将获得回报。如果您的表面很有趣，但在需要的地方不要跳过细节，您可以在场景中获得很多简单性。色彩、对比度和构图会让你在生活中走得更远，我怎么强调这些技能在所有艺术学科中的重要性都不为过。保持好奇心，无论走到哪里都看看地面，多拍几张照片供参考！
