在 UE4 中研究野兽派建筑和照明
介绍
我的名字是 George Garton，我是来自英国的环境艺术家。目前，我是自由职业者，但在此之前，我在 Sumo Digital 担任过 PS5 游戏 Sackboy：A Big Adventure 的材质艺术家。在进入这个行业之前，我在南安普敦索伦特大学学习了 3D 游戏艺术。
我与精彩的电子游戏世界最难忘的相遇之一是在我大约 6 岁时，我和我的父母有时会去这家餐厅与一些亲戚见面。在等待我的食物时，我通常会去儿童游乐区玩耍。然而，在我们访问这家餐厅的一次中，我像往常一样去了游乐区，只是这一次发生了变化，有一台全新的街机，高耸在我 6 岁的自己身上。我以前从未使用过街机，我对这种新设备很着迷。这台街机装有一台带有 Jak 和 Daxter: The Precursor Legacy 的 PS2。我对这个新设备非常感兴趣，所以我试了一下。我开始玩，并被这种新媒体的身临其境和反应灵敏的感觉所震撼。
不用说，在那之后我恳求父母给我买一台PS2，从此我就上瘾了。
我相信我成为环境艺术家的旅程可以追溯到我的童年。即使在很小的时候，我也发现自己花在玩某些游戏附带的关卡编辑器上的时间比玩游戏本身要多得多。我被《孤岛惊魂 2》的地图编辑器所拥有的大量创作自由所震撼，并制作了无数不同的地图，从多人地图到线性故事体验。这种对创造自己的数字世界的童年热情最终使我成为了今天的环境艺术家。
附注：我认为对于开发者来说，尽可能在他们的游戏中发布关卡编辑器非常重要，不仅可以为他们的游戏添加更多用户生成的内容，还可以激励游戏玩家尝试游戏的创意方面并可能发现爱情因为它就像我一样！
Veiga 照明研究：灵感与研究
我开始一个新的投资组合项目背后的主要目标之一是始终尝试将项目重点放在学习新技能或改进我不太自信的技能上。我对我的建模和纹理技能充满信心，但觉得我如果我对照明有更好的掌握，可以进一步推动我的工作。考虑到这一点，我开始了一个项目，其中照明将是我的主要关注点。
首先，我查看了 ArtStation 上的一些照明研究。我注意到一个很常见的方法是使用干净简单的几何图形来真正炫耀照明。使用抽象的建筑设计也可以很好地为场景的形状和阴影添加一些视觉趣味。
我很早就知道我想在我的场景中探索野兽派建筑，因为自从我在南安普敦大学读大学时走过这座看起来相当奇怪的建筑后，我就对野兽派着迷了。
这座建筑被称为温德姆法院，是我第一次亲眼看到野兽派建筑（我在农村长大，不经常去城市）。我很着迷，因为它看起来像《银翼杀手》或《德雷德法官》这样的反乌托邦电影。我问过一些人他们对这座建筑的看法，大多数人都说它很丑。虽然我当然可以看到它们来自哪里，但我认为它的大胆和压迫风格非常引人注目。
我进一步研究了粗野主义，发现粗野主义的定义特征是直线、厚重的材料（暴露的混凝土是一种非常常见的选择）、不寻常的形状和重复的模块化元素。粗野主义建筑也往往偏爱功能而非形式。
我认为这种野兽派风格非常适合我的照明场景，因为它具有干净简单的几何形状，非常适合照明研究。我还想探索这种类型的建筑能给你带来的情感。野蛮主义很有趣，因为它在遵循建筑功能风格的形式和反映反乌托邦世界/压迫政权的残酷本质之间有着主题联系，它经常与之联系在一起。
我想进一步研究这一点，并且总是喜欢沉迷于我正在创作的任何风格的作品集，所以我看了一堆以这些反乌托邦社会为特色的电影，例如：
银翼杀手 2049
平衡
1984年
我还演奏了 Remedy Entertainment 出品的梦幻般的 Control，它对灯光和野蛮主义的运用非常出色。
我认为让自己尽可能多地接触围绕你为作品集选择的风格的媒体是很棒的，因为它确实让你对所选风格的氛围有很好的了解。
所以我想要营造的氛围是一种非常临床和客观的氛围，我的场景出现在一个压抑的世界中。但我特别希望我的场景中的空间在这个反乌托邦的世界中感觉像一个安全的孤独。您可以来到某个地方，以摆脱外界的担忧。
与每个项目一样，我创建了一个 Pinterest 板，其中包含与我的场景相关的参考图像。Pinterest 的一个很好的替代品是 Pure Ref，它使您可以更自由地定位和缩放参考图像。
开始场景
创建 Pinterest 参考板后，我开始将选择范围缩小到我真正喜欢的那些。真正引起我注意的设计之一是建筑公司 Barozzi Veiga 的设计：
我真的很喜欢这个设计中锋利和棱角分明的形状语言。这个场景中有很多三角形，通常代表权力、力量和法律。使用它作为我的主要参考，然后我开始在 Blender 中屏蔽我的场景，并尝试根据我的喜好调整这个设计的方法。
本来，我打算用这个深陷的坑而不是水，因为我觉得它给场景增添了一些神秘感，并进一步夸大了已经巨大的混凝土结构。但是如果没有围栏来阻止人们掉进去，那么巨大的落差看起来有点奇怪。我尝试添加围栏，但它与我最初的目标有太多的偏离，即一个非常干净的场景，其中照明本身是焦点。
材料
我对我的材料使用了 Substance Designer 和 Megascans 的组合。由于 Megascans 已对 UE4 用户免费开放，因此它开放了大量易于访问的高质量资产和材料。但我仍然认为最好根据自己的喜好调整材料，尤其是作品集。例如，在我的场景中，我从 Megascans 获得了混凝土板材料，并使用 Photoshop 从板之间的间隙中移除了一些 AO。我还从反照率中删除了一些更独特的垃圾，这些垃圾在我的场景中多次平铺时会导致重复问题。然后我在这种材质的粗糙度中添加了一些自定义的垃圾，使其更有趣。
我使用的一些基本颜色贴图的亮度也有点低，我不喜欢。深色底色纹理的问题在于，很多光线会被深色纹理吸收，而不是在环境中反射。所以我减轻了我的大部分纹理，在我的场景中给我一些更多的反射光。
大理石材料是通过从互联网上获取 4k 大理石纹理并使用 Substance Designer 将其变成一些大理石瓷砖来创建的。我发现黑色大理石与场景中的材质形成了很好的对比，因此我反转了原始纹理，然后使用定向扭曲节点创建了各个图块，然后在 Substance Designer 中创建了粗糙度和法线贴图。
我本可以从头开始在 Substance Designer 中创建整个材质，但在这种情况下没有必要，只会花费比需要更长的时间。在工作室环境中，时间就是金钱，因此尝试尽可能高效地处理工作流程并找到合理分配时间的方法是一种很好的做法。
为了在反射中获得轻微的偏移，您可以在下图的右下角看到，我随机选取了一些瓷砖颜色，并将它们以非常低的强度叠加在我在 Substance Designer 中的大理石法线贴图上。
将大理石平铺在如此长的几何图形上会导致一些非常难看的重复。为了解决这个问题，我把我的走道分成了单独的部分，每个部分都有一个展开，占据了整个 UV 空间。然后我旋转了其中一些部分的 UV，为我的大理石材料添加变化并修复平铺问题。
水
对于水，我从我的好朋友和才华横溢的技术艺术家 Calvin Simpson 那里得到了一些帮助。他帮助我在水着色器中设置了一个功能，允许我使用自定义立方体贴图来反射水，虽然物理上不准确，但确实为水的感觉增添了很多真实感。这可能是个人喜好，但我发现有时可以稍微改变 PBR 的规则以支持更具艺术性的结果。
我在 Unreal 中一直遇到的问题是折射。我总是会遇到反射与场景其余部分不正确对齐的问题。这是通过在我的材质细节的折射设置中使用“像素法线偏移”模式来解决的。此设置在像水这样的平坦表面上尤其明显，其中由默认折射方法引起的伪影最明显。
我使用了两个不同比例的平移法线贴图来创建波浪和涟漪，以及一些细分来打破水边缘周围的直边。我使用深度淡入淡出来控制不同深度的水的颜色，并在以更大的角度观看水时使用菲涅耳来呈现轻微的绿色色调。
焦散
为了在我的场景中创建焦散，我使用了 Bruno Afonseca在 Substance Source 上的这个出色的焦散生成器来制作焦散图案。
在虚幻引擎中的材质中，我使用平移法线贴图偏移了焦散的 UV，从而产生了非常好的折射效果。为此，我遵循了 Ben Cloward 的这个精彩教程：
引擎内材料设置
对于我在 Unreal 中的材质设置，我对所有与环境/道具相关的材质使用了主材质。这种材质允许我在使用默认纹理坐标或世界对齐纹理之间切换，这允许在不同比例下快速制作不同材质的原型，而无需离开引擎并调整我的资产的展开。
这种材质设置还允许我混合细节纹理以用于特写镜头，以及混合宏观纹理以隐藏更远距离的材料平铺。
灯光
我希望我的太阳光成为场景中的主要光源，从天花板涌入并照亮室内。我再次使用 Pinterest 收集了一些关于阳光如何照亮室内的参考资料。我用于定向光的设置如下：
需要注意的一些设置是温度，我将其更改为 5000k，以使太阳看起来更中性。我将间接照明强度增加到 5 以进一步照亮我的内部，并且我增加了体积散射强度以给我一些更强的 Godray（以及我使用的体积雾）。
我增加了光源角度使我的阴影更柔和，并使用区域阴影使阴影变得更柔和，它们离投射阴影的对象越远（这就是阴影在现实生活中的表现）。
我尝试了不同角度的阳光，但发现这个角度是最好的，因为它在光影之间取得了很好的平衡，并照亮了我场景的相当一部分内部，而不会把它吹得太多。我在屋顶的开口周围放置了一个 Lightmass 入口，以引导更多光线穿过孔并提供更好的照明效果。
我在场景中添加了较小的灯光以平衡构图。我还将较小的灯与大理石材料中的灌浆结合使用，以在场景周围逆时针方向引导您的眼睛。
我为这些灯使用了聚光灯，因为我只需要它们向一个方向投射。让这些灯在我的阳光下很好地工作的诀窍是不要让它们太强烈，因为我不希望它们减损阳光。我还希望这些灯能够衬托我的水，所以我将它们的颜色设置为略呈绿松石色（使用色调设置而不是温度）。
我的朋友兼资深灯光师 Quentin Papleux 向我提供了一些非常有用的反馈，其中他建议我为场景添加更多湿度，因此我通过增加聚光灯的体积散射强度并添加一些带有强度很小，但体积散射强度很大，所以它们就像当地的雾演员一样工作。
为了为灯光本身创建自定义形状，我使用了 IES 配置文件并从 Internet 下载了一些自定义 IES 配置文件。您可以免费找到其中的一堆，但如果您正在寻找特定的设计，您有时可以在灯制造商的网站上找到 IES 配置文件。
反思
反射是通过对水和大理石使用平面反射以及对我场景的其他部分使用长方体和球体反射捕获的组合来设置的。
我的反射捕捉的定位是让我的材料的粗糙度细节真正出现在我的主要相机角度的关键。花了一些时间调整我的反射捕获的定位/半径才能真正做到正确。正如您在下图中所看到的，我在聚光灯附近放置了多个球体反射捕获，并为场景的阳光照射侧放置了一个更大的框反射捕获。
后期制作
对于这个场景的颜色分级，我深受罗杰迪金斯在银翼杀手 2049 上的工作以及他如何能够在整部电影中唤起如此强烈的氛围的启发。我想要一种很冷的情绪，唤起一种反乌托邦的气氛。但与此同时，我想在绿松石色的灯光和水中保留一些活力，让我的场景在它所存在的专制和压迫的世界中略微平静。
这些是我使用的后期制作设置：
我调整了整体温度，因为我场景的原始外观太温暖了，我希望这件作品有更冷的感觉。我稍微提高了饱和度和对比度，使场景更“流行”一点。我还降低了阴影的饱和度并提高了高光的饱和度，以便与我的场景形成更多对比。我使用了一种后期处理材料，可以稍微锐化场景。
我将相机快门速度和光圈设置为 1，这样我就可以通过我的电影相机本身的 ISO 设置来控制曝光。尽管当我想调整相机的光圈以调整景深时这有点麻烦，但最终也调整了曝光（就像您在现实生活中所期望的那样）。
这些是我用于主相机的设置：
花了一些时间调整焦距才能使镜头看起来像我想要的样子，最初 FOV 感觉太高且太戏剧化，所以我调高焦距以降低 FOV 使其不那么戏剧化，多一点电影。我还稍微调整了光圈以获得一些微妙的自由度。
主要挑战
我在制作过程中面临的最大挑战是决定调色板。显然，那里有大量不同的颜色或颜色组合。所以试图决定什么适合我的场景需要大量的思考和测试。我尝试使用色彩理论缩小范围，并选择与我在这件作品中想要的冷酷和非个人氛围和情绪相匹配的颜色。我发现对配色方案非常有用的一种资源是Canva 的调色板站点，您可以在其中使用关键字搜索调色板。
我选择了更单色的配色方案，因为这在反乌托邦风格的颜色分级中很常见。我尝试了几种不同的单色配色方案（例如《银翼杀手》中著名的沙漠中的橙色单色外观），但最终还是选择了更蓝的外观，因为它适合我想要的更冷、更客观的心情。
我面临的另一个困难是，每次对其中一个灯光进行细微更改时，我都会浪费多少时间重新烘焙场景。我尝试切换到洛双出色的 GPU Lightmass。虽然这比 UE4 的默认 CPU 光照质量快得多，但不幸的是，它有一些限制，对我影响最严重的一个是：灯光。”
所以我切换回默认的 lightmass 并使用不同的解决方法来绕过我漫长的烘焙时间。我拿了我想要测试的单个灯光，以及它照耀的表面，用 Ctrl+C 复制它们，打开一个新的空白层，用 Ctrl+V 粘贴它们，然后在我不必担心的地方烘烤灯光关于场景中的所有其他对象。这给了我一些非常快速的结果，我可以一遍又一遍地调整单个灯光，而不必等待很长时间才能在我的主关卡中进行烘焙。我也可以通过这种方式重新定位灯光，然后只需将它们复制并粘贴回我的原始关卡，它们就会保持它们的位置和设置。
我在这个项目上花了很长时间，因为我主要用它来学习和试验照明，除了试验，我的大部分时间都花在看教程和阅读照明上。说到这一点，我强烈推荐YouTube 上的Unreal 4 Lighting Academy 教程视频，该视频由 Dice 的高级照明艺术家 Tilmann Milde 提供。他对他的照明过程进行了令人难以置信的详细演练，并解释了他为什么要做他所做的一切。
另一个了解更多有关 Unreal 中光照（尤其是烘焙光照）的绝佳资源是Tom Looman 的 UE4 光照大师班。他用每个设置的比较图像分解了所有重要的光照质量和定向光设置。
我从这个项目中学到的是灯光在传达情绪和氛围方面的重要性，以及灯光在真正将场景带入生活中的重要性。我进入这个项目时，对照明对这些事物的重要性有一个粗略的想法，但亲身体验并亲自试验它让我对照明的力量有了新的认识。
如果我要再做一次这个场景，我要改变的主要是我构建几何的方式。由于我的场景的形状，我犯了一个错误，就是简单地使用大型资产并只是为这些部分提高光照贴图分辨率。一个更有效的过程是用更模块化的部分创建我的场景，并使用单独的低分辨率光照贴图。Lightmass 在 UE4 中的工作方式，与使用更少的资产但具有更大分辨率的光照贴图相比，拥有更多具有较低分辨率光照贴图的资产会导致更快的光照烘焙。
后记
如果你做到了这一步，谢谢你一直陪着我。我知道这是一个很长的！我希望你在这个细分中找到了一些有用的信息。您可以在此处找到该项目的更多图像。
