UE4中的环境制作分解
介绍和职业
你好！我的名字是Andrew Lund III，我是来自华盛顿州西雅图地区的一名自学成才的环境艺术家/世界建设者。
我小时候玩过很多电子游戏。我在自己的卧室里探索的环境对我来说简直是魔法。通往其他世界的门打开了，我无法满足。电子游戏中富有想象力的建筑尤其引人入胜。高中毕业后，我没有意识到制作电子游戏是一个可能的职业选择，所以我在大学学习了建筑学。
毕业后，我开始了自己的“职业”工作，创作图纸，后来为大型商业建筑提供咨询和设计解决方案。我喜欢建筑，但九年后很明显，这项工作不是我的使命。
为了寻找另一条职业道路，我在晚上和周末重新投资自己，重新开始绘画、创作艺术和玩电子游戏。长时间休息后重新回到这些事情上，让我有机会以新的视角看待问题，很快我重新意识到我对游戏环境中的建筑的热情。我开始在空闲时间学习如何制作 3d 游戏资产，并发现我喜欢它。在我妻子的经济支持下，我最终实现了飞跃，完全离开了建筑和建筑行业，专注于制作视频游戏环境。
Winter Street Scene 是我最新的环境，我很自豪能够与您分享我是如何创建它的。
注意：在这个细分中，我从头到尾介绍了我最新环境的创建。创造环境的方法有很多；这正是这次对我有用的方法。我也在不断学习更好、更快和更有效的方法，所以让我们一起继续研究和提高我们的技能，如果您有任何评论、批评和/或想法，请在评论中提出！
关于该项目
有人说旅行可以激发想象力并激发好奇心，我倾向于同意。不久前，我有幸有机会访问德国南部和奥地利。我立刻对当地的建筑着迷。这些建筑物又老又高又狭窄，有时它们的构成非常奇怪。他们显然已经经历了数十轮维修、翻新、改造和改造，更不用说随着时间的推移，他们经历了许多不同的所有者和用途。它们的演变和成长非常令人着迷，对我来说，思考这些更常见建筑的历史使它们与城市中的任何主要地标一样有趣。我知道我必须创造一个环境来展示这种微妙的低调之美，
在德国南部和奥地利拍摄的灵感照片
每个项目都需要灵感和火花，环境尤其如此。您可能会与它一起坐一段时间，因此您必须喜欢这个主题。你知道我喜欢古老的德国建筑吗？你能从我说话的方式说出来吗？没错，我爱一切！这就是您推动项目完成的方式。你可以打赌，如果你一开始不喜欢它，你会在中间不喜欢它，你也不会结束。
问责制和社区
完整的环境并不是由一个人单独创建的；这是很多工作。你需要找到一种方法让自己对完成如此重大的事情负责。有些人只是因为他们自己的内部压力而保持动力，但对我们大多数人来说，一些外部责任是非常必要的。这就是为什么在固定期限内报名参加挑战是一个好主意；这就是为什么在 Polycount、您的 Artstation 博客或您的网站上发布您的进度如此有帮助的原因。在你周围建立一个你不想让他们失望的社区可以成为一个很好的激励驱动因素。
就我而言，我有一个非常好的朋友，他致力于帮助指导和批评这个项目。我每隔几天就给他发送更新；只是一些文字和最近进展的一些截图。我觉得我有责任每隔几天向他展示一些东西，这有助于推动我完成工作。
收集参考
和往常一样，我在做任何其他事情之前就开始收集参考资料。我整理了我的旅行照片，寻找任何显示独特的乡土（即当地）建筑和相互连接的小空间相互作用的东西。在整理参考表时，我使用了名为PureRef 的精彩小程序。帮自己一个忙，并将其纳入您的工作流程。我保证你不会难过。
建筑体量参考表
有了一些关于建筑体量的好主意，我还粗略地搜索了材料参考，后来我将在Substance Designer 中构建每种材料时将其扩展为单独的参考表。
整体材料参考表
然后我通过 Google/Pinterest 搜索并创建了一个情绪/照明参考表，以帮助确定我针对环境的感觉。在这个项目的这一点上，我的目标是清晨的日出，这样你就可以拥有自己的街道，同时呼吸充满可能性的早晨的冷空气。很快，然而，我将开始拍摄接近蓝色小时的一个有雾的夜晚。UE4 最近在他们的游戏引擎中添加了体积雾，我想尝试一下，空气中飘着雪花，地面上有雪，加上路灯和窗户上漂亮的暖光，这个想法对我来说真的很合适。
情绪照明参考表
用雪覆盖场景会被证明是棘手的，所以我为此挖了很多参考。
雪参考表
最后，我四处寻找 AAA 游戏质量参考。我完全打算尝试与当前的 AAA 游戏质量相匹配，并且没有实时游戏和控制台限制，没有理由不去争取那个酒吧。
AAA 游戏质量参考表
这些图像只是我为构建这个环境而收集的一小部分。随着项目的发展，我的参考表总是被修改。收集参考并不是只在项目开始时发生的“一劳永逸”的任务。在整个过程中不断监控您的参考可以让您尽可能准确和有帮助。
致力于概念和规划
有些人完全在 3d 中进行概念设计，但在开发设计概念时，将墨水放在纸上的物理行为有助于我思考。在回顾我的参考资料时，我开始构思如何将我最喜欢的独特建筑特征结合到一个小环境中。我绘制草图并进行迭代，直到最终我创建了一些可以在 3D 中构建的可管理的东西。在这一点上，我已经在考虑模块化和稍后将讨论的“网格”。
概念规划草图
使用我的概念草图，我为我认为可能需要制作的资产和材料创建了一个快速清单，并启动了一个Trello看板来帮助跟踪所有内容。
Trello 上的早期项目组织
现实情况是，在进行这个项目的同时，我还要改造我们的家，为我们双胞胎的出生做准备，所以我（正确地）假设可能有很长一段时间我无法处理环境问题。我希望能够立即跳回来，而不会浪费时间一遍又一遍地重新定位自己的项目。
封锁
有了一个可靠的计划，我开始在 3dsMax 中屏蔽建筑物和主要形状。
3dsMax 中的灰盒遮挡
我根据比例图参考了所有内容，并注意它们所包围的空间和区域的尺寸。这里的想法是保持基元和极其简单的几何体，因为您稍后将替换所有这些网格。说真的，不要珍贵！不要担心完美匹配概念。如果某些东西不起作用，请四处移动并进行实验，直到找到您想要的东西！
原始封锁
在开始封锁后不久，我开始将这些部分带入游戏引擎（对我来说是UE4），并在场景中获得一个超级基本的 HDRI 贴图、固定天窗和定向（太阳）光。我也开始尝试使用相机。没错，Blockout 中的相机！这个超级重要！有了照明的想法和一些杀手级的相机位置，您可以在进行过程中优先处理图像的较大部分。我知道我要制作一些 2d 演示图像，可能还有一个小的 3d 飞越视频，所以我可以专门针对那些成品进行工作。
查看 Polygon Academy 关于封锁（又名Greybox Level Design）的建议。
模块化套件和环境
将主要建筑物的墙壁、照明和摄像机遮挡后，我又跳回到 3dsMax 中，并开始将原始 Blockout 拆分为具有模块化功能的功能块。在环境规模上创造一些东西需要你聪明地工作，而不是努力。因此，将您的资产切成适合“网格”空间的模块化套件非常有用，尤其是在像这样的人造硬表面环境中。
3dsMax 中的模块化块
在这个项目中，我再次陷入了在这个阶段过于详细的陷阱。拍摄代理模型要好得多，只考虑适当的形状/大小/尺寸、良好的支点、命名约定等。然后你可以将这些模型正确放置在游戏引擎中，并随着时间的推移一一提高它们的质量。这有助于确保您只将时间花在您绝对确定需要的模型上。
Tim Simpson 的Polygon Academy 教程对于理解模块化环境非常有用。
简单的材料和照明
将所有代理模型重新导入并排列到 UE4 中后，我创建了仅具有颜色和粗糙度值的代理材质，并将它们散布在环境中。此时我没有紫外线，也没有烘烤任何照明。照明几乎只是设置为默认值。这里的想法是更好地了解 2d 视图的组成以及所有表面如何在光线反射的情况下阅读。这是检查您的进度并让您知道您的环境是否朝着正确方向前进的重要步骤。在评估了简单的材料和灯光后，您可以进行快速调整和更改，而这些调整和更改将在以后变得更加困难。
基本材料和整体照明遮挡
在这个阶段，对于这种环境，构图中有些东西不适合我，我无法完全理解它。因此，我没有浪费大量时间转圈，而是从建模资产中休息一下。我知道场景的照明将非常重要，而且这不是我最擅长的套装，所以我借此机会深入学习了 Tillman Milde 的UE4 照明学院教程并真正开始学习。他从头开始对照明环境的实时工作是无价的，尤其是当他遇到问题并且必须即时提出解决方案时。
重新聚焦项目
在用照明知识填满我的大脑后，我作为一个更公正的观察者回到了这个项目，并最终把我的手指放在了这个问题上。我的作文没有明确的重点。我和我的一位灯光艺术家朋友（Kevin Dalziel）讨论过这个问题，并把拱形门作为主要焦点。将小巷向右、隧道向左作为次要兴趣重新平衡了场景的焦点。仅这一点就澄清并简化了我今后的决定。
让自己有机会喘口气并重新检查您的项目至关重要。每隔一段时间休息一下。低头完成工作肯定会让你到达某个地方，但正是那些间歇性的休息来检查你要去哪里，这将导致你的项目最终取得成功。
Mid-Poly Sub-D 建模
重新聚焦并回到正轨，我开始慢慢提高每个资产的质量：添加多边形、边缘定义和创建适当的 UV 等。我特别注意我的参考资料，并在必要时收集更多。我在我的资产清单上从大到小工作，并在此过程中添加了一些东西。这一切都相当简单。有大量关于低多边形和高多边形建模、烘焙、UVing 等的信息。所以为了简洁起见，我不打算在这里重新讨论。
我决定做的一件事与平时有点不同，那就是完全跳过雕刻和烘焙，采用中间多边形和贴花工作流程。有一个更黑暗的场景笼罩在雾中，我认为中多边形资产可能会很好地保持自己的状态。考虑到这一点，我将每个网格都保留在中等多边形级别，打算稍后再回来改进一些更重要资产的网格质量。我在 3dsMax 中的大部分工作都是在此时完成的。智能材料由亚当Homoki
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平铺材料和贴花
在 UE4 中所有网格现在都达到中等多边形级别后，我开始用Substance Designer中非破坏性创建的平铺材质替换我的代理材质。我在 UE4 中设置了相当基本的着色器，允许 Designer 中的非破坏性控件处理大部分调整。
Marmoset 的街道材料
UE4 和 Substance Designer 现在可以相当无缝地相互交谈，这是一件很棒的事情。通过在 Designer 中公开一些更重要的变量，我能够在 UE4 中实时调整材质。
Allegorithmic 有一些关于这一切如何运作的相当不错的教程。
Marmoset 中的墙壁材料
一旦应用于 UE4 中的资产，平铺材料看起来并不太程序化，这很棒，但它们仍然相当干净、乏味，而且我敢说，无聊。所以，我开始添加贴花，让表面真正耐磨。我从textures.com 免费下载了一堆裂缝、污垢、霉菌、变质的灰泥等，并通过Substance Designer 处理它们以规范所有贴图类型。然后我疯狂地使用 UE4 的贴花系统添加裂缝、污垢和污垢等。
我将一些更重要的资产带入Substance Painter以用于他们自己的自定义材料，如下面的大门：
我还为环境的木板元素使用了装饰板，但在这个项目中，我主要使用瓷砖材料和覆盖贴花。
蓝图和材质函数
以提高技术效率为目标，我终于钻研并学习了蓝图和材料功能。
最后，我真的很喜欢创建对象集的多种变体的灵活性，我在蓝图中组合了相当多的演员。这有点像使用高级形式的“组”，它确实有助于加快环境中资产的数量。这不仅有助于对布景道具进行分组，而且对于路灯、标志、窗户等任何需要将多个部件放在一起的东西都有帮助。
查看Polygon Academy关于Prefabs/Blueprints 的教程以获取更多信息。
知道我的三种雪冰材质（粗糙的雪、光滑的雪和冰）会与许多其他材质交织在一起，我在 UE4 中将材质函数用作容器。这允许我只在一个地方对这三种材料进行更改，并且它会在我的其他材料中自动更新。跨材料的一致性是自动的。将死！
看看这篇文章80LV如何使用材料UE4功能 由克林顿Crumpler的一个深入了解，在材料的功能。
Z-Up Snow Master Material Shader with Vertex Painting
可以使用材质和着色器或单独的雪网来实现在整个环境中放置雪。不想为每一件事都创建雪网格，我创建了一个 Z-up 着色器，它可以用我的雪材料镶嵌和置换任何网格的顶部水平表面。
这苔藓教程通过智力游戏互动解释如何设立一个UE4 Z-了着色器相当不错。
然后我添加了一些节点，用于顶点绘制我不想要的区域的雪。我发现镶嵌的雪在开始看起来真的很不稳定之前可以走多远是有限制的，最后，我确实必须为倾斜的屋顶和顶部创建雪网，以获得更可信的积雪。
网格混合主材质
我最大的技术障碍是弄清楚如何处理街道和地面材料。我已经看过足够多的游戏，在网格相遇的地方有非常明显和丑陋的接缝，我想找到一种解决方法。查看 80lv 上的文章、polycount 上的帖子以及 DICE 星球大战：前线的信息，我拼凑出一个可行的解决方案。
使用占位符材料的网格混合和顶点绘制测试
我创建了一个顶点可绘制材质着色器，它将混合每个网格和层的单独贴图（包括法线），以实现地面和雪网格之间的无缝过渡。地面和雪地网格都应用了相同的材料，雪地网格的“影响距离场照明”框被选中。着色器使用雪网创建的距离场作为过渡区域的遮罩，我能够在拱形鹅卵石上用冰、粗糙的雪和光滑的雪对它进行顶点绘制。我为每个过渡创建了单独的高度遮罩，并使用 HeightLerp 节点将一种材质混合到另一种材质上。
使用占位符材料分离高度蒙版的网格混合测试
构建照明后，网格之间出现奇怪的接缝，因此我将地面和雪地网格演员切换到静止状态，放弃了这些演员的光照贴图。最后，我还在过渡区域边缘做了一点颜色校正，最终消除了像素深度效果，因为它似乎只是导致颜色/阴影问题。
*我想花点时间注意一下，Leah Augustine撰写的这篇 80lv 的文章“创建雪林”确实指出了我在这里尝试做的很多事情。我希望在我为街道制作我的主要材料之前找到它。如前所述，我遇到了 PixelDepthOffset 问题并将其从我的着色器中删除，但除此之外，至少，我可以从 Leah 的雪的细节法线方法和冰的视差遮挡映射 (POM) 方法中受益。如果我要回到这个环境中工作，这些是我要更新的第一件事。感谢 Leah 与社区分享所有这些精彩的信息！是黄金。
照明 + 体积雾
这种环境最终使用了混合照明方法。正如我上面提到的，街道和雪地网格必须设置为静态以避免奇怪的光照贴图接缝，但环境中的其余大部分网格都设置为静态，使用 UE4 的自动光照贴图。较小的较薄的网格也被设置为静止以帮助节省烘焙时间。
我最终移除了定向灯，因为整个环境都笼罩在雾气中，无论如何都接近晚上了。我给了天窗一个更冷的蓝色并将其设置为静止。一些固定的聚光灯被设置在天空中，从一个看不见的球体上反射回来，从建筑物后面给天空带来光芒，并强调屋顶轮廓。包括相当多的微妙点光源来照亮黑暗区域，并且使用聚光灯来帮助强调来自路灯的所需光线方向和来自窗户的发光。每隔一段时间，我还会在不同的照明通道上设置聚光灯，以伪造边缘光并突出轮廓。这里使用了很多照明技巧，我要感谢 Kevin Dalziel！
我包括了一个基本的大气雾，但是指数高度雾和它附带的体积照明确实在这里完成了繁重的工作。没有大量的体积设置，但我对它们进行了全部调整……而且经常进行调整。我一直在努力寻找空气中漂浮的水分的正确感觉。
UE4 中的体积雾阻挡
故事元素
场景或图像的故事是环境真正成为某种东西的地方。在整个项目过程中，我想了很多，并不断回到在中央门口加强热情接待的想法。或许观者为了欣赏环境之美，稍稍停顿了一下，却走向门口，与家人亲切拥抱，共进晚餐。也许他们刚下班。也许他们在学校呆了很长时间后要回家了。也许他们只是路过，他们注意到门外有一棵小圣诞树，他们停下来想知道为什么。也许这棵小树让他们想起了他们的家和家人。也许他们是国际旅行者，只是在寻找他们的旅馆。等等。
继续强调那个拱形的门口，我调整了雪堆和地面上的顶点画，以帮助将目光引向门。我添加了从观众到门的微妙靴子轨道，然后将其打开一点点以邀请观众进入。下面是木质材料。而且，我创建了一个欢迎标志，添加了友好的冷杉枝条和花圈。我是说，冬天谁不喜欢松针的味道，对吧？
粒子效果 (VFX)
环境需要的最后一件事是移动粒子效果以使其活跃起来。雾、蒸汽、雪等的微妙运动真的有助于将这个环境作为一个整体来销售，沿着街道、小巷和隧道延伸，远离屏幕。
现在，我不是 VFX 艺术家，我没有将这个领域作为个人成长的目标在这个项目中，所以我只是从几个不同的免费 UE4 示例项目中获取了雾片、上帝射线、蒸汽，并尝试了各种雪效果（我相信其中大部分来自粒子效果和蓝图项目）。我对蒸汽进行了大量修改，以赋予其慵懒向上漂移的感觉，并为烟囱烟雾定制了一份副本。
雪花系统需要更多的迭代才能完成。薄片的大小和形状、它们的运动模式和它们的速度都影响了场景的感觉。我想要一场让人感觉崇高的缓慢而懒散的降雪，而不是一场让你四处寻找掩护的暴风雪。在整个项目过程中，我不断地回到这个粒子系统，调整和调整直到它恰到好处。
反馈和批评
在这一点上，我已经准备好了大部分东西，并认为我只是在最终润色之前调整元素以获得更令人愉悦的构图。但我在现场太久了，正在失去我的批判能力。幸运的是，我能感觉到这一点，并找到了一些同意真正接受建设性批评的朋友。他们有没有……
整体照明需要工作。没有足够的道具散布在周围，让环境感觉像是住在里面。Z-up 着色器没有给屋顶足够的雪，而且雪的材料看起来也不太好。等等。听到我还有多少工作要做，感觉不太好，但你知道更糟的是什么吗？假装你的东西已经完成并在它没有真正准备好时把它拿出来。建设性的批评是值得的。去问问。保持安静，接受它并以此为基础。即使很难听到，你每次都会成为更好的艺术家。
在反馈/批评之前
实施反馈
并非所有反馈都直接适用于您的项目和愿景。你必须弄清楚该拿什么，留下什么，以及如何实施它。考虑到这一点，我开始进行更改和调整以及添加和调整，这是其中的一些概要：
我将后期处理推向了中频的蓝调和阴影，以使图像边缘更加寒冷的冬天感觉。我调整了雾和调整雾表的位置，以帮助分层和增加场景深度。我对贴花、道具增加了更多的伤害，并更大量地填充了场景。我调整了材质、UV 和网格边缘以获得更好的轮廓。我调整了窗户发光和间接照明，以及体积雾，并添加了用于发光变化的光罩。我为雪和冰材质添加了次表面散射 (SSS)。我添加了一个简单而微妙的天空和云作为第三兴趣。我添加了烟囱和带有烟雾和蒸汽的屋顶通风管，以改善屋顶轮廓。我在建筑网格的角落添加了噪音，以打破读得过直的线条。还有更多。所有这些变化都来自于让其他眼睛观察环境，并对他们的批评持开放态度。它使一切变得不同。
在完成所有笔记后，我又回去进行了另一轮反馈，这一次，我只收到了一些建设性的批评。针对这些评论，我很快就结束了环境。
冬季街景环境——近景
在完成项目检查的标准结束后（通过各种缓冲区可视化视图模式查看场景。我正在创建演示图像/视频。我已经在项目的早期设置了我的相机视点，等等现在只是将这些基本摄像机转换为 UE4 的电影摄像机。电影摄像机 Actor 设置复制了真实世界的摄像机设置，因此设置屏幕截图、GIF 和其他动画相当简单。适当地设置焦平面广告调整焦距等只是玩玩的问题。UE4 的高分辨率屏幕截图选项捕获了很棒的图像以供使用，然后我能够创建各种形式的演示材料。
在创建屏幕截图时，我确实遇到了一个问题。运动模糊似乎对雪花粒子不起作用。我想在UE4中找到解决方案，但搜索了一段时间后放弃了尝试。我想出了我自己的解决方案，我从 UE4 中抓取了一个单独的“仅落雪”屏幕截图，并将其合成回主图像的顶部，并将运动模糊添加到唯一的雪层。相当简单的解决方法，但静态雪像拇指一样突出，如下所示。现在它看起来更像是我所针对的参考。
Snow VFX 运动模糊 v 无运动模糊
最后，我什至摆脱了我的动画能力，并创建了一个我非常喜欢的简短插入视频。https://www.youtube.com/embed/B0uli3n32Ps
对于这种环境，我制作了几乎所有东西，而且花费了相当长的时间。这是我个人为这个项目选择的一个有针对性的挑战，但肯定不是每次都需要。
甚至还有来自主要游戏引擎公司的大量免费演示和内容，可以根据您的需求进行调整。我可能会争辩说，在使用资产包中的预制选项之前最好知道如何自己做某事，但是只要注意正确的所有权并且您清楚自己生产了什么和没有生产什么，就有应该没有问题。毫无疑问，我会在我的下一个项目中使用更多来自其他人的高质量资产，并且不会为此失眠。
结论
从概念到完成，制作整个环境是一个非常愉快的挑战。有些部分当然比其他部分更有趣，但是你创造的越多，你学到的就越多，对吧？！这总是真正的胜利，获得的知识。
在抚养新生双胞胎和改造我们的家之间时不时地工作，这个项目花了一年多的时间才完成，我非常高兴能够与您分享。我很想在评论中听到您的想法和问题！请务必在Artstation上查看整个环境。
