在UE4中创建咖啡馆

在UE4中创建咖啡馆

介绍

我的名字是Michael Wu，我是加利福尼亚州圣何塞的一名环境艺术家。我目前在硅谷的 VR/AR 工作室Moback工作。我第一次接触 3D 艺术是在高中时，我参加了几节 3D 动画课程。我去了圣何塞州立大学学习动画/插图并专注于 3D 建模。

规划

Café Lucia 原本是短片 The Moment 的环境。Diana Martinez 和 Kevin Maier 分别是导演和动画师/故事艺术家，向我简要介绍了咖啡馆的初步概念，并让我填补空白。我希望咖啡馆的整体基调和情绪是温暖、醇厚和诱人的；就好像一个人正在喝一杯好咖啡。我觉得稍微更风格化和更柔和的美感会与这种基调相得益彰。咖啡馆的设计融合了当地几家咖啡馆最有趣的元素。温暖的配色方案还计划唤起空间的舒适感，并使用一些冷色调进行对比。在咖啡馆的布局中，重要的是要有一个清晰可及的二楼，以便传达一个更大、更开放的空间。

在制作任何规模的环境时，计划都很重要。提出一个大纲，详细说明场景的愿景和关键点。什么是广泛的主题和情绪？您将做出哪些风格和设计选择来实现这些目标？您的项目的时间表是什么？你的截止日期是什么时候？在那段时间里你能实际实现什么，你是否必须调整你的范围以实际完成环境？John Griffiths 有一个关于项目规划的好视频。

创建您可能需要制作的网格、纹理、材料等的资产列表。随着项目的继续，随意添加或删除这些。您可以使用 Trello 之类的项目管理应用程序来帮助您跟踪。

布景/道具

我首先从 Maya 内部的一个块开始，以获得正确的规模和功能布局，以使咖啡馆成为现实的企业。这意味着回答诸如桌子之间的适当间距是多少这样人们可以走过的问题？为一个满是顾客的咖啡馆提供服务需要多少厨房空间和设备？洗手间在哪里？电源插座在哪里？将灯具放置在哪里，以便咖啡馆可以在夜间运作？在场景中使用人体比例模型有助于在环境中保持一致和真实的比例。

玛雅封锁

没有道具被设计成英雄作品。相反，我以每个资产都会作为一个有凝聚力的整体为场景做出贡献的心态来接近场景。大部分作品都是在Maya中建模的，但是如果我需要添加一些皱纹或额外的细节，我会将基础网格放入Zbrush 中来这样做。然后我将资产带回 Maya，以便重新拓扑并完成低多边形版本。

背包资产管道

在布置空间时，重要的是要记住一些构图和/或讲故事的时刻。为您的荣耀镜头选择摄像机角度将帮助您决定在何处放置道具以填充空间。如果您还没有决定相机的位置，那么就想出一些有趣的讲故事的时刻。让讲故事的时刻创造焦点并围绕它安排构图。我接近咖啡馆布景的目的是让咖啡馆感觉有一群顾客正在经历他们的日常生活，就在他们都被神奇地从场景中删除之前。不同的顾客在咖啡馆内进行不同的活动，这意味着有很多讲故事的小插曲让我找到有趣的作品。

对于更具视觉吸引力的图像，创建深度感很重要。只有一个四四方方的房间组成的内部很无聊。建造具有多个房间和垂直度的室内设计会带来复杂性和多样性。在我的作品中，我有意识地选择展示楼梯间和二楼。炫耀这种深度有助于将咖啡馆卖为开放和诱人。

多个房间和垂直度

Café Lucia 觉得墙上没有艺术品就很贫瘠，所以我使用了一些我自己的真实世界艺术和一点 Photoshop 魔法来模拟通常在当地咖啡馆看到的艺术展示。它们添加了足够的视觉噪音，以防止墙壁感觉空旷并且足够抽象，让眼睛不会在他们身上停留太多。

资产阵容

纹理

确保您的纹素密度适合您为场景规划的比例。查看Leonardo Lezzi 的教程以获取更多信息。我的 texel 密度是 10.24px/cm（第一人称射击游戏中常见的 texel 密度），因为我希望当我关闭相机时资产上的纹理细节保持不变。

使用 PBR 方法进行纹理处理时，需要正确创作它们，以便它们可以正确点亮。如果此步骤未正确完成，则可能会导致游戏引擎内部出现复杂问题，例如吹灭灯光以试图让超暗材质捕捉光线。Tilmann Milde 的Unreal 4 Lighting Academy 教程是有关该主题的绝佳观看资源。太暗的反照率颜色会吸收场景中的间接反射光，结果一切都会变暗。检查 Photoshop 的一个好方法是在直方图中查看纹理的中值亮度。亮度不应低于 50（或 20% 的暗度）或高于 240（或 95% 的亮度）。对于非黑色，尝试使其亮度高于 100。

亮度比较

在检查反照率值时，要知道眼睛将不同的颜色感知为比彼此更亮或更暗。例如，20% 的值棕色、蓝色和灰色都具有不同的亮度值。因此，您需要仔细检查纹理中使用的颜色，以确保它们的亮度高于 50。ORIANART 有一个很好的形象解释了这一点。

感知反照率值与实际亮度

反照率可视化

粗糙度范围在定义环境的可读性方面起着关键作用。将场景组合在一起时，请确保资产之间存在一定的粗糙度对比。如果您通过 UE4 中的粗糙度可视化查看您的场景，您应该能够区分对象。如果一切都是相同的灰色阴影，则整体环境会感觉平坦并且您的材料感觉不正确。

粗糙度可视化

在处理这个场景时，我查看了来自Substance Source和 Substance Painter的许多 PBR 材质，以了解某种材质的粗糙度。后来我开发了一个近似材料粗糙度值的图表，以帮助指导和保持我的材料粗糙度值在正确的范围内。当然，每种材料的粗糙度会根据材料所处的条件和环境而有所不同，因此请谨慎使用此图表。

基于材料类型的近似粗糙度水平

材料

我建议为一个场景制作几个主材质。与将一堆单独的材质应用于每个资产相比，主材质可以让场景运行得更流畅。它们还简化了对材料的全局更改。制作主材质时，请使用材质编辑器中的参数节点并从主材质创建材质实例。将这些材质实例应用到网格上，而不是主材质本身。Gnomon 有一个很棒的大师班，涵盖了这个主题（以及一堆其他 UE4 主题）。

主材料示例

为了提高地板和砖块的维度，我在它们的材料中使用了视差遮挡贴图。它确实有助于推动这些可平铺材料的 3D 定义，而无需为地板和砖块使用实际的几何形状。请记住，视差遮挡映射是一个使用起来相对昂贵的功能，因此请谨慎使用。

视差遮挡贴图主材质

视差遮挡贴图比较：关闭与开启

因为在大面积上查看平铺纹理会变得非常无聊，所以贴花对于分解纹理是必不可少的

单调。使用贴花在地板、桌面、家具的下部和人们放置鞋子的墙壁上添加微妙的磨损，以帮助增加场景的可信度。要启用 Dbuffer Decals，在烘焙照明中显示的贴图，打开项目设置并在渲染下启用 DBuffer 贴图。

贴花比较：有与没有

灯光

我想通过两种不同的照明情况来传达一种诱人的基调，白天的自然阳光，以及晚上温暖的室内灯光与凉爽的月光的对比。对于这个任务，我使用了静态光照贴图。

在 UE4 中使用静态光照时，确保每个网格的光照贴图分辨率一致非常重要。要调整这些值，请转到网格的细节面板并使用 Min Lightmap Resolution 和 Light Map Resolution 值。在场景视图中，您可以通过单击 View Mode > Optimization Viewmodes > Lightmap Density 来检查整个场景的光照贴图密度。将所有内容都归结为蓝色是进行实际游戏的方法；黄色到红色太浓，不能快速烘烤。我将光照贴图保持在绿色光谱上，以便将更多建筑可视化级别的光照细节压缩到我的场景中。优化的光照贴图 UV 允许在调整光照设置和烘焙以查看结果之间的迭代时间更快。通常需要数小时才能完成的烘焙时间可以减少到 15-30 分钟，即使是在一台使用了 4 年的普通笔记本电脑上也是如此。在为测试烘焙照明时，请选择中等质量设置。我发现预览质量没有足够的保真度来可靠地判断照明以进行微调。再次，Tilmann Milde 的教程系列是了解更多信息的绝佳资源。

光照贴图密度比较：坏与好

我使用了 4.18 版的虚幻引擎，以利用来自天光的多重反射间接照明功能。这是室内场景的一个重要特征，因为如果没有它，反射光的表现将不真实，因此咖啡馆会人为地变暗。只有当反照率值不太暗时，间接反射照明才能正常工作，这就是为什么确保您的反照率值正确对于使用室内照明至关重要。

世界设置 Lightmass

我选择创建自己的天空球来照亮天窗，而不是使用 UE4 的库存天空。我最初想使用黄金时段/日落 HDR，但发现它会使整个场景过于温暖。相反，我选择了冬季正午 HDR 来平衡温暖的室内和稍微凉爽的天空照明。制作自定义天球时，请确保天球比例与天光的天空距离阈值一样大。我调整了 HDR 的发射强度，使其略微过亮，以通过放置在室内的相机的镜头来复制明亮的户外场景。

天球材质

我将咖啡馆的前部设计成主要是窗户，以便让咖啡馆沐浴在自然光中。大片的自然光与我拍摄的温暖、轻松的色调相得益彰。窗户的格子会在地板上创造有趣的阴影形状，创造视觉趣味。为了从天窗收集尽可能多的光线，我在前窗使用了 Lightmass Portal。

Lightmass 门户和 Windows

对于日光场景，我主要使用固定式天窗作为大部分照明，使用固定式定向灯模仿太阳，并在二楼和楼梯间使用一些静态点光源。

日间点光源详细信息

日间细节照明

对于夜间场景，我依靠温暖的室内灯光，并使用较冷的固定天窗和固定定向光来提供一些对比。我在场景中的每个活动灯具上放置了静态点光源，然后添加了一些静态聚光灯以增强场景关键焦点区域的亮度。

夜光灯细节

夜间细节照明

后期处理

UE4 中的相机与现实生活中的相机表现相似，因此掌握一些摄影知识会很有帮助。因为现实生活中的摄影师会增加相机的曝光度以补偿较暗的内部空间，所以我们也必须这样做。我们可以通过在后期处理中增加曝光偏差来做到这一点。一般来说，你必须增加曝光来增加场景亮度，而不是增加光照强度。在现实生活中，您无法调整太阳的亮度或灯的亮度，但您可以调整相机处理进来的光线的方式。