你好！我叫阿達什。我是來自英國的角色和道具藝術(shù)家。我喜歡創(chuàng)造可用于游戲的角色、生物和道具，以促進敘事，將視覺敘事的故事編織在一起。我在謝菲爾德哈勒姆大學(xué)獲得了游戲藝術(shù)碩士學(xué)位。我擁有機械工程學(xué)士學(xué)位，并在印度擔(dān)任過四年的產(chǎn)品設(shè)計師。

對于我的碩士項目，我決定以 Mercury 項目為基礎(chǔ)，這是一系列符合蒸汽朋克主題的人工制品。為了創(chuàng)造一個包羅萬象的故事，我從宇宙中創(chuàng)造了另一個角色，水星值得信賴的旅行伙伴，叫做綠洲。

在這篇文章中，我將展示 Oasis 的創(chuàng)作和他的配飾。我將詳細闡述我用來克服它們的技術(shù)、挑戰(zhàn)和優(yōu)化方法。

構(gòu)思和預(yù)生產(chǎn)

我喜歡在潛入 3D 流程之前創(chuàng)建概念和構(gòu)建敘事。這有助于將敘述嵌入到創(chuàng)意工作流程中。當(dāng)我第一次創(chuàng)建 Oasis 的概念時，它被稱為 Equine Ornithopter-Oasis，它是水星宇宙中最大的部分之一。綠洲，馬，是水星值得信賴的伙伴的名字。

配備了蒸汽朋克撲翼機（有翼電樞），這是 Mercury 的發(fā)明之一，Oasis 變成了 Mercury 空中航行的巡洋艦戰(zhàn)車。

不幸的是，從時間線的角度來看，這個想法是不切實際的。所以，我決定用一系列資產(chǎn)來代替撲翼機：一頂帽子、一盞燈、一個水壺和一束繩索。

任何角色項目的完美開始都是深入了解主題的解剖結(jié)構(gòu)。當(dāng)我在構(gòu)思階段需要馬解剖學(xué)知識時，我意識到它是多么微妙。

因此，我投入了大量時間來收集類似形式的馬的參考資料，創(chuàng)建了一個包含馬骨骼解剖、肌肉組織、皮膚色調(diào)、皮毛傳播、皮革紋理、頭發(fā)紋理、蹄紋理和眼睛紋理以及顏色構(gòu)成的庫。

包括來自流行游戲的各種游戲模型的參考，例如 The Last of Us 2、Red Dead Redemption 2 以及來自 Artstation 的其他游戲就緒馬匹。這項深入的研究幫助我為這個概念帶來了現(xiàn)實主義以及雕刻和紋理。

我將馬的參考范圍縮小到一匹純種賽馬，稱為長腿爸爸，具有突出的特征，如栗色皮、白色踝襪、金棕色頭發(fā)和棕色和白色的皮毛補丁。

第一個靈感來自于 Priya Johal 設(shè)計的流行游戲“The Last of Us”中的馬匹。

高模的制作

我的項目中所涉及的元素缺乏復(fù)合教程和生產(chǎn)文檔是一個挑戰(zhàn)。在探索了幾條途徑之后，我開始通過研究馬的解剖學(xué)來提出這個主題。幸運的是，我找到了概述馬生理學(xué)和解剖學(xué)各個方面的網(wǎng)站。

一個針對馬具和健康的有益網(wǎng)站稱為“Equishop”：https://www.equishop.com/en/blog/horse-anatomy-body-parts-muscles-skeleton-n299。該網(wǎng)站詳細描述了馬的肌肉組織和骨骼比例。

馬蹄是設(shè)計中一個復(fù)雜的部分，因為它增加了真實感并為角色提供了個性。我特別注意了設(shè)計，參考了馬健康網(wǎng)站的蹄部解剖和參考圖像。

https://www.horsehealthproducts.com/horsemans-report/hoof-leg-care/hoof-anatomy

Leah Koerper 的一個名為“https://shoestringstable.wordpress.com/2010/04/08/customizing-helpful-photos/”的網(wǎng)站是一個將整個畫面結(jié)合在一起的重要部分。

本網(wǎng)站致力于 DIY 風(fēng)格的微型馬造型。由于網(wǎng)站有藝術(shù)淵源，作者精心拼湊了多張馬身各部位的特寫圖。

肌肉組織和骨骼解剖圖像可從所有視圖中獲得。毛皮大衣和毛發(fā)生長模式的信息也被描繪出來。關(guān)于毛發(fā)生長模式的信息幫助我將毛皮大衣真實地紋理化到材質(zhì)貼圖中。這是為最終模型獲得準確比例和皮膚紋理圖案的一個很好的起點。

我密切提到了邁克爾·塔博爾、德里克·史密斯和約翰·馬格尼爾夫人擁有的一匹純種賽馬，稱為長腿爸爸。這匹種馬的體型和栗色外套最接近我最初的概念。

Artstation 是研究 3D 模型和馬解剖學(xué)渲染的重要來源。Farzin Izadyar 就是一個這樣的馬解剖學(xué) 3D 模型的例子。（https://www.artstation.com/artwork/eJV0BG）

Dmitrii Prosov 也提到了同樣的問題。（https://www.artstation.com/artwork/28Lqxg）

Pogar Marius 設(shè)計了一個很好的成品參考，包括馬鞍包、韁繩、馬鐙和馬具的附加元素，作為資產(chǎn)包的一部分。（https://www.artstation.com/artwork/xlJEO）

編譯所有可用信息后，我在 Zbrush 中創(chuàng)建了一個形狀、大小和形式適當(dāng)?shù)?Oasis 基礎(chǔ)網(wǎng)格。

我從一個球體構(gòu)建了 Oasis 的造型，并逐層添加了骨骼細節(jié)、肌肉組織、皮褶和靜脈。為此，在身體上添加了諸如面部毛孔和裂縫、蹄上的劃痕和裂縫以及初級毛皮大衣等細節(jié)。

接下來，我專注于眼睛。創(chuàng)建外觀的一般過程是為虹膜和鞏膜使用平面紋理，使用 Zbrush 中的表面為高多邊形創(chuàng)建高度圖，然后將其烘焙到低多邊形模型上。不幸的是，馬的眼睛紋理并不容易獲得。

所以，我求助于手動雕刻高多邊形模型中的虹膜，參考 Zbrush 中馬眼的特寫參考。

馬眼的一個顯著特征是瞬膜或第三眼瞼，我在 Zbrush 和 Maya 中的等效低多邊形模型中建模。

一種對逼真頭發(fā)特別有用的資源是 David Zavala 的 Marmoset Toolbag 中的課程。使用 Zbrush 的纖維網(wǎng)，我創(chuàng)建了 6 種不同的頭發(fā)圖案，它們具有不同的密度和流動性，并將它們排列在 4K 方形黑色背景渲染視圖中以適應(yīng) UV 空間。我在 Maya 中創(chuàng)建了頭發(fā)卡片。

然后，我在 Zbrush 中將這些不同尺寸的卡片組合放置在馬頭、脖子和尾巴上，并使用移動拓撲畫筆對其進行細化。我還使用馬身作為碰撞對象，在 Dynamics 中對排列好的卡片進行了重力模擬。

回到 Maya，我使用軟選擇移動卡片，然后平滑邊緣。在 Photoshop 中，我為頭發(fā)創(chuàng)建了法線貼圖和一個簡單的漸變，它在對頭發(fā)進行紋理處理時表現(xiàn)正常和反照率。

配飾的高模制作

我最終確定了配件清單，如面部安全帶、韁繩和腰帶、馬鞍、馬鐙、挎包、行李袋、行李袋、帽子、水壺、繩束和燈籠，其中大部分資產(chǎn)都是皮革、布料或金屬。

馬背上躺著掛著馬鐙的馬鞍。鞍座上的皮革具有刺繡、螺紋、珠寶紐扣等功能。此外，休息墊還有切斯特菲爾德圖案。馬的后背上放著一個行李箱，里面有兩個挎包、兩個行李袋、一個大行李箱、一個黃麻繩束、一個舊燈籠和一個黃麻布水水壺。

行李箱的突出特點是大片皮革、刺繡、金屬標志和腰帶。帽子的顯著特征是織物編織和金屬徽章。這些資產(chǎn)定制了一個攜帶必需品的旅行者的敘述。該項目的關(guān)鍵是通過資產(chǎn)傳達效用、使用和磨損。

我使用硬表面建模技術(shù)在 Maya 中為帽子、馬鞍燈和食堂等資產(chǎn)建模了基礎(chǔ)網(wǎng)格。燈籠是我將基礎(chǔ)網(wǎng)格重新用作低多邊形進行烘焙的唯一資產(chǎn)。

由于大部分資產(chǎn)都是有機的，我必須找到創(chuàng)造性的方法來重新拓撲。由于在馬身上安裝這些資產(chǎn)涉及在基礎(chǔ)網(wǎng)格創(chuàng)建階段無法解釋的各種變形，因此需要進行后期高模處理。

對于皮帶、韁繩、安全帶和繩索等資產(chǎn)，我使用了掃描曲線功能，并使用了適合設(shè)計的相應(yīng)橫截面。對于繩索，我以螺旋線的形式纏繞了多個橫截面，以實現(xiàn)逼真的繩索。相同的指南用于創(chuàng)建圓柱形低多邊形，我將其帶到 Zbrush 以保留變形。

我手動排列曲線以制造所有這些資產(chǎn)的隨機性。許多資產(chǎn)的設(shè)計具有一些對稱性，因此我依賴于 Zbrush 的鏡像功能。在巨型四足動物上創(chuàng)建資產(chǎn)的好處是永遠不能同時查看雙方。

這意味著我只需要對一半的資產(chǎn)進行解包和紋理處理。對于皮革上的刺繡、縫線和帽子上的編織物，我在 Zbrush 中創(chuàng)建了各種 IMM 畫筆實例，并使用曲線功能將其運行在所需的路徑上。

大多數(shù)低多邊形是使用四邊形繪制創(chuàng)建的。刺繡、縫線和其他細節(jié)等特征都是用高聚烘焙而成的。我刪除了幾個資產(chǎn)的背面，這些資產(chǎn)更有可能總是被隱藏以節(jié)省多邊形數(shù)量。在紋理階段使用不透明度貼圖直接引入沒有背面的模型上的孔。

低模制作：重新拓撲和展開

對于馬，使用稍低的細分級別，我使用 Zbrush 中的 Zremesher 和 Maya 中的 Quad draw 組合創(chuàng)建了一個低多邊形重新拓撲。使用 Zremesher 指南，我操縱了新拓撲的流程。

我在馬的脖子、耳朵、四肢、尾巴和蹄邊添加了接縫，沿著長度添加了一個接縫以打開 UV。然后我沿著接縫展開 UV 并將它們按比例排列在 0 到 1 的 UV 空間中。

然而，對于資產(chǎn)，我完全依賴于使用四邊形繪制。我將一個相對較低的細分模型導(dǎo)入到 Maya 中，并使用高多邊形作為活動表面創(chuàng)建了一個新的拓撲。我對低多邊形資產(chǎn)展開和紋理化的方法是將每個資產(chǎn)視為英雄道具，因此為每個資產(chǎn)分配 UV 和紋理空間。以下是我如何將模型組合成共享 UV 空間的資產(chǎn)。

以下是馬、眼睛、睫毛、前額毛發(fā)、頸毛、尾毛、食堂、燈籠、帽子、繩索、面帶、韁繩和腰帶、馬蹄、行李袋、行李箱、馬鞍、馬鐙、馬鞍布和 書包。以該順序。

在平滑邊緣、清理網(wǎng)格并將頂點法線與面法線匹配之后，我開始進行紋理處理。

烘焙和紋理

我找到了大量關(guān)于人類皮膚紋理的教程，但沒有詳細說明為動物創(chuàng)建毛皮紋理以獲得我想要的質(zhì)量。在項目的前期制作階段，我使用 Substance Painter 對馬皮紋理進行了實驗。這種做法確實幫助我在制作階段完成了諸如毛皮、粗糙度變化、顏色成分和各向異性鏡面反射等細節(jié)。

由于我的目標是真實感，因此將毛皮和眼睛紋理獲得最高質(zhì)量是很重要的，這樣當(dāng)它們與光相互作用時，它們必須顯得可信。我首先將高多邊形紋理貼圖烘焙到物質(zhì)畫家的低多邊形上。

有了這個，我按照下面概述的步驟堆疊了層：

粗糙的基礎(chǔ)皮膚，皮膚褶皺周圍有深色斑塊，暴露區(qū)域周圍有淺色斑塊。

使用雕刻毛皮層的曲率和環(huán)境光遮蔽，提供一點光澤，以打破基礎(chǔ)皮膚粗糙度。

在雕刻的毛皮上用 Substance Painter 繪制微小的毛皮細節(jié)，以略微增強效果。我從特寫毛皮圖像中創(chuàng)建了 Alpha，并結(jié)合了畫筆和模板，然后在第一層上進行了繪制。

使用這種方法，我創(chuàng)建了兩個毛皮層，一個緊跟毛皮生長方向，另一個非常稀疏隨機方向，給人一種自然的模糊感覺。我為這些毛皮層提供了非常對比的光澤，以使它們從粗糙的基礎(chǔ)中脫穎而出，并打破我計劃稍后在 Marmoset Toolbag 中引入的各向異性。

為了給這些毛皮層一些深度，我使用錨點將環(huán)境光遮蔽引入繪制層。

我提供了不同的顏色值以產(chǎn)生栗色效果，并為最頂部的稀疏毛皮提供對比淺色值以進行突出顯示。

為了給皮革一點個性，我引入了白色“踝襪”毛皮、面部和軀干上的白色毛皮斑塊以及身體上的痣等特征。

對于蹄子，我使用厚度貼圖創(chuàng)建了一種帶有泥土和污垢以及次表面散射的沉悶閃亮的木質(zhì)材料，以得出類似角蛋白的效果。

為了制作眼睛，我將高多邊形眼睛造型烘焙到物質(zhì)畫家的低多邊形上。鞏膜、虹膜和瞳孔是一個網(wǎng)格，而角膜是另一個網(wǎng)格，最外層是瞬膜。

我為瞬膜和角膜增加了透明度。虹膜和血管的紋理使用 Photoshop、物質(zhì)畫家和參考圖像繪制在鞏膜上。我在角膜上添加了一個有紋理的法線貼圖，而不是玻璃球效果。

對于頭發(fā)，我使用了 Zbrush 纖維網(wǎng)格渲染中的 alpha，然后在 Photoshop 中生成了法線貼圖。使用相同的 Alpha，在 Photoshop 中創(chuàng)建了環(huán)境遮擋遮罩的高度圖。對于反照率，我使用了去飽和漸變蒙版并在 Marmoset 中添加了顏色。最后，給出了 alpha 的各向異性、光澤度、高光度和透明度。

配飾的主要材料是皮革、金屬、黃麻和布質(zhì)材料。對于道具的真實處理，我學(xué)到的一個非常寶貴的技巧是給它們足夠的粗糙度分解。對于反照率，我構(gòu)建了圖層。

基礎(chǔ)層具有最少的細節(jié)以及基本的顏色和粗糙度信息。然后我添加了賦予資產(chǎn)紋理的圖層，例如皮革上的裂縫和劃痕、金屬上的中間油漆層、布料的織物圖案和破布的黃麻纖維圖案。在 Photoshop 中將它們組合后，使用高質(zhì)量的參考圖像在這些中間層上進行繪制。

在這些層的頂部添加了變形、劃痕、磨損、垃圾、污垢等細節(jié)。我利用曲率和環(huán)境遮擋紋理貼圖來使用蒙版和生成器來實現(xiàn)這些效果。

我通過添加蒙版和繪畫打破了程序效果。皮革上的刺繡效果和線紋以及金屬和珠寶上的浮雕都是由高聚體制成的。為了確保資產(chǎn)脫穎而出，同時又不破壞馬的紋理，我不得不通過試用渲染來處理顏色組合。

照明、渲染和后期制作

我開始使用 Marmoset Toolbag 渲染組件。啟用光線追蹤、環(huán)境光遮蔽、陰影、反射和后處理效果，例如少量暈影、光暈和對比度。

對于色調(diào)映射，我收集到的一個方便的技巧是使用 ACES，因為這非常類似于實時游戲引擎色調(diào)映射。在 Substance Painter 中使用類似的色調(diào)映射顯示設(shè)置也很重要，以獲得與創(chuàng)建的紋理一樣接近的最終渲染結(jié)果。

我使用了 Brian Leleux 在 Gumroad 上的免費 ACES 附加組件，它修改了色調(diào)映射以匹配 ACES 虛幻引擎 4 顏色配置文件 https://bleleux.gumroad.com/l/lHiVg。

在操縱四肢以在 Maya 中創(chuàng)建站立姿勢后，將低聚組件導(dǎo)入 Marmoset Toolbag。通過基本的燈光設(shè)置，我為每個資產(chǎn)創(chuàng)建了材質(zhì)。對于馬，為了給毛皮大衣一個逼真的閃亮但粗糙的效果，我使用流動貼圖引入了各向異性。

沒有流圖的各向異性往往會顯示網(wǎng)格中的 UV 接縫。Ready at Dawn 游戲的游戲開發(fā)人員提供了一個有趣的見解，展示了如何使用 Mari 的矢量繪畫來創(chuàng)建流圖。為了找到使用 Mari 的替代方法，我想出了一個技巧來使用 Photoshop 和物質(zhì)畫家的組合來創(chuàng)建流圖。（https://www.youtube.com/watch?v=TryXk6uDogo）

Substance 3d Painter 繪制流程圖。(https://substance3d.adobe.com/documentation/spdoc/flow-map-painting-143327274.html)

Ben Mathis 創(chuàng)建的梳狀圖。(http://www.poopinmymouth.com/tutorials/comb-map.html)

如何通過 Polycount 在 Photoshop 中繪制流向各向異性/梳狀圖。(https://polycount.com/discussion/98983/how-to-paint-flow-anisotropic-comb-maps-in-photoshop)

在使用這些技術(shù)進行了幾次試驗后，我得到了流程圖來得出預(yù)期的各向異性效果。為了分散毛皮上零星的細帶光澤，我使用了光澤、透明涂層鏡面反射、菲涅耳和絨毛等效果的組合。為了進一步增強效果，我修改了材質(zhì)以包括細節(jié)法線、各向異性反射和空腔遮擋。

各向異性和鏡面反射強度之間的最佳平衡對于賦予毛皮粗糙而閃亮的吸引力是必要的。使用厚度圖，我將次表面散射添加到耳朵、鼻孔和蹄子。

Horse Material

眼睛的角膜有一個凸出的凸起，覆蓋在鞏膜的凹入部分（虹膜和瞳孔）上。由于角膜的高折射率，下面的部分也顯得凸出。為了使眼睛看起來盡可能真實，有必要在解剖學(xué)上模仿這些效果，而不是創(chuàng)造一個凸出的鞏膜。

鞏膜的凹度使它能夠捕捉到虹膜山谷上的光線，同時由于角膜而顯得凸出。在 Marmoset Toolbag 中復(fù)制這種神奇的效果是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。

訣竅是向鞏膜引入視差法線、體積散射和鏡面反射，同時為角膜添加折射/折射率、光澤和鏡面反射以及透明度。幫助我實現(xiàn)這一結(jié)果的一些資源是：

Alfred Roettinger / Realtime Eye：https://texturing.xyz/pages/alfred-roettinger-realtime-eye

如何創(chuàng)建逼真的頭發(fā)、桃子絨毛和眼睛：https://marmoset.co/posts/how-to-create-realistic-hair-peach-fuzz-and-eyes/

如何在 Marmoset Toolbag 4 中創(chuàng)建逼真的眼睛著色器：https://www.youtube.com/watch?v=Q-lOV99cRco

下面是角膜和鞏膜材料設(shè)置。

簡單的透明角膜與逼真的角膜材質(zhì)設(shè)置：

我結(jié)合了高光、光澤、各向異性和透明度以及清漆設(shè)置。此處的目的是使頭發(fā)具有與現(xiàn)實生活中的馬毛相似的一點點光澤的絲線效果。

下面是頭發(fā)，行李箱和燈籠材料。

最后一步是設(shè)置燈光。我專注于邊緣燈來捕捉所有渲染視圖中的各向異性光澤。除此之外，我還設(shè)置了補光和關(guān)鍵燈以及全局照明光源。有了這個，我開始渲染 Oasis。

結(jié)尾

前期制作活動花費了我大學(xué)學(xué)期將近一個半月的時間，包括構(gòu)思、研究、構(gòu)思、紋理測試、學(xué)習(xí)新工具和研發(fā)的專業(yè)文檔。制作和后期制作活動跨越了接下來的 3 個月。

通過這個項目，我的目標是通過逼真的演示來完成高質(zhì)量的雕刻和紋理。我面臨的挑戰(zhàn)之一是創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的皮草。由于缺乏資源，需要手動繪制大部分紋理以提高紋理質(zhì)量。

另一個挑戰(zhàn)是顏色組合。由于我的大部分資產(chǎn)都是基于皮革的，因此它與栗色的馬皮混合在一起。在如此窄的帶寬內(nèi)實現(xiàn)正確的吸引力需要多次嘗試紋理和渲染。為各向異性創(chuàng)建流圖也非常具有挑戰(zhàn)性。它涉及大量的研究和實驗。

我收到的幫助我渡過難關(guān)的完整建議是，完善的工作是通過反饋產(chǎn)生的。如果我要提出最好的建議，那就是將你的作品展示在盡可能多的藝術(shù)家面前，并接受方向性反饋，而不是在黑暗中瞄準。

盡管互聯(lián)網(wǎng)可以是一個巨大的資源，但有時最好通過專業(yè)知識來回答問題。建立一個由志同道合的人和行業(yè)專業(yè)人士組成的穩(wěn)固網(wǎng)絡(luò)可以促進這一過程。

我大量參考了 Red Dead Redemption 2 和 The Last of Us 2 中的游戲內(nèi)馬和馬鞍套件圖像。我試圖匹配設(shè)計水平和質(zhì)量水平。我相信結(jié)果超過了我最初的預(yù)期。

在整個旅程中，我從我的大學(xué)導(dǎo)師 Jonathan Pearmain 那里收到了很多建設(shè)性的反饋。他的指導(dǎo)和實踐支持對于我理解游戲藝術(shù)的細微差別至關(guān)重要。謝謝你，喬諾！

我還要感謝我的項目主管 Jamie Gibson 指導(dǎo)我并幫助我了解解剖學(xué)的復(fù)雜性。最后，感謝所有 Sheffield Hallam Game Art 教師 Phil Morris、Martin Jones 和 Tom Battey 在過去一年中的所有支持。