制作的科幻房间
介绍
我的名字是Thorsten Ruploh，我是一名 3D 艺术家，目前住在柏林。我的旅程始于 2010 年，当时我搬到这里开始在应用科学大学学习游戏设计。在学习期间，我对创建实际游戏所需的所有不同方面有了广泛的了解。同时，3D 成为我的热情，因为它需要艺术眼光，但同时需要在技术层面上理解你的工作。大学毕业后，我在不同的公司工作过非常不同的项目——从手机游戏到游戏机再到 PC VR 游戏。一路上，我结识了很棒的同事、新朋友，并学到了很多关于团队合作和简化工作流程的重要性。
思想者天堂
概念
我在 ArtStation 上偶然发现了这种环境的概念。这个概念是由Rasmus Poulsen完成的，非常适合我对一个看起来不像你在其他投资组合中经常看到的东西的小环境的需求。当时，我正在考虑为我的投资组合做一个环境片，因为我没有任何最新的东西。我的目标是从概念中捕捉最初的情绪（尤其是照明），尝试尽可能接近参考并利用虚幻蓝图来最小化迭代时间。此外，我想创建房间的另一侧，这在概念中是看不到的，以便能够提供不同角度的环境视图。
“先生。阿列克谢耶夫现在见”，拉斯穆斯·波尔森（ Rasmus Poulsen）
规划环境
一开始，我试图把这个概念分解成不同的东西。
首先，我计划了房间的背面，考虑到什么对环境有意义（所有电缆从哪里来？一个人如何进入房间？底部的植物从哪里来？等等）然后我试图了解房间的尺寸。由于我没有包含确切数字的平面图，因此我使用概念中的人作为测量比例的起点，并根据这些结果计算所有尺寸。
之后，我开始在虚幻中使用一些基本网格快速遮挡场景，以感受空间。这个过程涉及大量的迭代，并根据概念的比例不断检查阻塞。一旦封锁到位，我开始考虑环境材料，我需要创建和收集所有这些的参考的道具。
灯光
与往常一样，照明在销售项目氛围方面发挥着重要作用。我重新审视了这个概念，并试图找到场景中所有重要的灯光。附在书柜上的窗户和灯绝对营造出房间的氛围。这些是我绝对需要与概念相匹配的主要灯光。所以我开始做的第一件事就是调整我的定向光和我的天窗，使其足够接近。天窗捕捉 HDR 图像，作为我的天空，强度设置为大约 0.25 cd/m²。定向光的强度为 3 勒克斯，使用温度为 6000K。这是一个非常漫长的过程，需要很多来回。幸运的是，洛双的 GPU Lightmass 烘焙师 为我节省了无数小时的等待时间，即使在较低质量的设置下也能提供出色的结果。
完成初始设置后，我继续处理环境并将照明的细节保留到项目结束。最后，我开始根据我的相机位置在场景中需要有一些重点的地方放置一些补光灯。这些补光灯是与太阳色温相同的静态灯，因为在大多数情况下，它们应该增强本应穿过窗户的光线。
书柜的灯由每盏灯两盏灯组成。第一盏灯是具有 IES 轮廓的固定点光源，并创建照亮书籍的刺眼光锥。静态矩形灯充当补光灯，照亮周围环境以模拟进一步投射到房间内的光线。这会在地板和书柜周围的其他部分产生微妙的照明。这些灯的温度约为 3200K，以创造与外部蓝光形成对比的暖光。
来自窗户的光线设置起来非常棘手。从天而降的蓝色并不像概念所需要的那么强烈。因此，经过长时间测试具有不同后期处理效果的不同光线场景后，我决定在窗户上添加半透明的自发光平面，以模拟那里发生的彩色绽放。材质设置为无光半透明，我添加了深度淡入淡出以隐藏平面的过渡并在边缘创建柔和的渐变。
顶灯在视觉上很有趣，并与冷色的室内照明形成了很好的对比。我将矩形灯的位置低于预期，否则天花板会被照亮太多。此外，如果灯光放置正确，则从某些摄像机角度看不到灯光的反射。
书柜
由于环境中有很多书，我从一开始就知道手动放置它们并不是真正有效的，性能可能很快就会失控。所以我决定让蓝图处理书籍的所有位置和颜色变化。随机化发生在两个层面：在网格放置期间和在书籍材料中以获得不同的颜色和变化。书本网格被放置为实例化静态网格，以减少绘制调用并允许我使用材质中的 PerInstanceRandom 节点进行颜色变化。
- 蓝图
该蓝图基于用于栅栏程序蓝图放置的虚幻引擎内容示例之一。我可以将蓝图放置在关卡中，将端点移动到我想要的位置，设置网格的厚度，蓝图将书籍网格放置在起点和终点之间具有小的随机偏移量。一个重要方面是使用“随机流”，因为它是确定性的。使用此设置，我可以重新打开关卡，书籍仍然在与以前相同的位置（因为随机数仍然相同）并且 Lightbake 没有损坏。您仍然可以通过更改随机流输入种子来调整随机偏移量。 如果您想了解更多信息，请在此处查看虚幻引擎文档 。
- 材料
一开始，我在Substance Painter 中创建了纹理。纹理的创建就像翻书纹理一样：我的 UV 空间的每四分之一代表一个具有不同材料和装饰的新书封面。alpha 槽充当遮罩，在颜色色调和基本纹理之间进行调整。
材料本身非常简单。它基本上会移动网格的 UV 以显示不同的书籍封面，并使用我在引擎中创建为颜色曲线的色样为基础颜色贴图着色。这为我节省了相当多的迭代时间，因为我不需要离开引擎来调整颜色。
UV 偏移和色调由 PerInstanceRandom 节点驱动，该节点为我的实例化网格的每个网格实例输出 0-1 之间的值。该输出确定了翻书节点内 UV 的位置，并将 UV 偏移传递到实际的书本纹理。
书柜基本上是不同变体的tileset网格。它们共享相同的纹理表，并且完全适合它们所在的墙网格。此外，我为他们创建了一个蓝图，并在蓝图中附加了带有相应照明设置的灯。因为灯是一个单独的蓝图，我只需要调整蓝图，所有的变化都会传递到书架上。
其他道具
场景中的所有道具都采用相同的“从大到小”的方法建模：一切都从参考收集和遮挡开始。之后，我将网格放置在场景中并根据需要进行一些调整。当封锁工作正常时，我开始处理高多边形、低多边形和纹理。
对于高多边形建模过程，我非常喜欢使用 Wahyu Nugraha 的“Turbochamfer”插件。我添加了控制倒角边缘数量的功能，并从那时起一直在使用它。抓住它，在这里，向他扔些钱！一般来说，我喜欢这样工作，因为我可以轻松地调整边缘循环或从高多边形中删除修饰符，以获得低多边形的良好基础。对于中心桌来说尤其如此，因为大多数细节都是基于样条的，我可以为它们降低插值步骤以获得低多边形。
之后，我将一些网格与布尔运算合并并制作了我的 UV。烘焙和纹理在 Substance Painter 中完成。桌子的基础材料取自 Substance Painter 随附的一种木质材料。我在顶部应用了一些颜色调整和分层凹痕、划痕和污垢。
对于投影机，我很幸运地找到了一个带有大量参考照片和一些尺寸测量值的好模型，因此在 3ds Max 中进行分块相对容易，因为我对最重要的部分（如主语料库和胶片卷轴）有精确的尺寸。
由于在此资产上的遮挡非常快，因此遮挡网格演变为我的高多边形基础网格。一旦基本形式没问题，我就使用布尔值向我的网格添加更多细节。这个过程让我不必太担心拓扑的细节，因为当细节排列正确时，其他一切都开始就位。例如，胶片卷轴手工建模可能看起来很乏味，但是通过一些预先规划和匹配的圆柱体侧面，一切都变得非常好。在完成大部分其他工作后，我什至能够对网格进行调整——这让我保持超级灵活。
完成 basemesh 后，我结合使用TurboChamfer插件和ZBrush dynamesh 方法为不同部分生成高多边形。在某些情况下，我不得不使用 ZBrush，因为倒角算法往往会产生一些不适合在 3ds Max 中细分的奇怪拓扑。由于我的基础网格由 proBoolean 网格组成，我可以复制整个事物并降低低多边形倒角的插值步骤，然后执行 UV。Substance Painter 再次成为我烘焙纹理和创建最终材料的首选工具。
天花板
房间上部的网格是我花了很长时间研究的东西。天花板本身最初是用 Substance Designer 完成的，并在 Substance Painter 中进行了改进，另外我在3ds Max 中构建了一个网格以支持该作品所需的整体轮廓。对于上墙，我对网格做了一个基本的遮挡，然后为顶部的整个网格集合创建了一个纹理表。
对于天花板，我创建了一个用于生成整体高度图的物质图。较小的细节是在不同的子图中创建的，以保持组织和可读性。
棘手的部分是将不同的细节放置在天花板的相应部分，同时使用准确的遮罩将不需要的细节隐藏起来。最后，我根据天花板的基本形状创建了一个法线贴图，并根据天花板的坡度和需要遮罩的细节选择了不同的部分。
完成高度、法线和环境遮挡贴图后，我将纹理导入到 Substance Painter 中，因为我想将我之前在上面做的石膏材料分层。这在Substance Designer 中完全可行，但我更喜欢在 Substance Painter 中工作，因为节点连接会很快变得混乱，因为将不同的材料分层在一起。此外，我仍然很灵活，可以根据需要快速更换材料或在顶部添加更多污垢和污垢。
连接到天花板的其他墙壁的处理方式与所有其他图块集网格一样。一开始就被挡住了，然后一步一步的精炼。最初，我计划为所有墙壁装饰使用装饰板，但最终我为每个墙壁图块集使用了一张纹理板。
地板和柱子材料
所有图块集材质均在 Substance Designer 或 Substance Painter 中创建。对于地板，我在 Substance Designer 中创建了一种基础材质，并使用简单的顶点混合着色器细化了网格，以在整个表面上创建更多的宏观变化。此外，我在 Unreal 中为底色贴图着色，以便直接反馈引擎中的轻微颜色变化。
最棘手的部分是平衡粗糙度细节并具有恰到好处的对比度，以避免出现统一和过于嘈杂的外观。最后，我在着色器中使用了平面粗糙度值，并让顶点绘制的细节调节粗糙度值。这在整个表面上产生了低对比度变化，从而创建了宏观细节而不会看起来重复。
对于混凝土柱，我在 Substance Designer 中创建了材质。基本上我在处理材料时坚持一般的经验法则：从宏观到微观，首先创建高度图，然后是粗糙度和基色。对于混凝土材料，我认为底色贴图可能很难创建，因为整个表面的颜色变化非常微弱。如果对比度太高，材料看起来不像真实的表面，如果对比度太低，材料看起来很暗淡。
特别是对于混凝土，我喜欢将梯度映射应用于某种云噪声。产生的噪点非常适合用于粗糙细节或微弱的基色变化。
植被
植被将我从舒适区中推了出来。在某些情况下，我已经在植被上工作过，但只在小东西上工作。对于小灌木，我使用了一个名为 TreeIt 的免费工具。这完全满足我的需要。因为我需要节省制作时间，所以我对植被纹理使用了Quixel Megascans。通常我会尝试自己创建投资组合项目的所有重要部分，但在这种情况下，我决定纹理只是环境的一小部分。
TreeIt 中的创作对于灌木丛来说非常简单。我将最终网格导出为 .obj 并修复了叶子的 UV 以匹配Megascans数据，因为它是一个纹理图集。之后，我将网格导入引擎并开始在所需位置绘制树叶。
悬挂植物的创建方式略有不同。因为我需要更多地控制叶卡的放置，所以我决定使用 3ds Max 中的对象绘制工具。起初，我创建了一个平面，在该平面上绘制了一些样条线来作为叶子的茎。
然后我创建了一些不同尺寸的叶子卡片，并将这些卡片与对象绘制工具一起使用。
重要的部分是用不同的叶子大小画几次。首先，我用尺寸变化绘制了较大的叶子。之后，中小叶。一旦一切都大致就位，我手工编辑了一些叶子的位置，使其更靠近它们的茎并防止剪断。此外，我尝试建立不同层次的叶子，为整个植物提供一些深度。最后，我应用了一个弯曲和一个 FFD 修改器来进一步增强整个网格的体积。
挑战
更大的挑战之一是用灯光和后期处理效果来确定我想要的情绪。最初，我的照明完全不同，我从来没有在内部亮度和外部绽放效果的亮度之间获得正确的对比。外部应该足够明亮以营造出微妙的绽放，并且只能暗示外部正在发生的事情。我尝试了几种不同的光照强度结合不同的绽放设置，但最终，结果并没有达到我想要的效果。我的解决方案是坚持使用当时已经有效的照明和后期处理效果。最重要的是，我在窗户前添加了一些发光的半透明平面，这些平面具有蓝色调，以用颜色来模拟明亮的外观。
另一方面，我遇到了时间管理问题，无法在现场工作更长的时间来交付我想要达到的质量。在日常工作的同时创建场景可能是一项非常令人筋疲力尽的任务，并且通常不可能在工作后投入超过一两个小时的时间。我试图找到聪明的解决方案，并尽可能地偷工减料。一个例子是散落在环境中的半身像和雕像。由于手动创建所有这些绝对超出范围，我尝试在网上搜索完全相同的东西的 3d 扫描（因为我认为每件艺术品都出于非常具体的原因被放置在房间里）。遗憾的是，我找不到他们中的任何一个。反而，我采用了不同的方法，并考虑了隐藏半身像的原因。所以我得出的结论是，房间的居民打算离开这个地方很长一段时间，并分发了毯子来保护重要的东西免受灰尘影响。这让我能够减少制作时间，甚至可以在这部作品中进行一些讲故事。
