Sam Hipwell 在虛幻引擎 5 中重建凡爾賽宮：鏡廳
Sam Hipwell 從 Doria Pamphilj Palace 分享了鏡廳背后的工作流程，討論了材質(zhì)創(chuàng)建，并展示了使用 Lumen 完成的照明設置。
大家好，我叫 Sam Hipwell，我是一名自學成才的初級環(huán)境藝術家，最近在英國牛津的 Rebellion 獲得了我在該行業(yè)的第一個角色。在這里，我將回顧一下作品集，它確保了我的角色并分解了我的過程，我當時非常徹底地記錄了這些過程。我將討論許多室內(nèi)環(huán)境設計技巧，使用 UE5 的尖端 Lumen 和 Nanite，以及我在 The Mentorship Coalition 指導的經(jīng)驗。
我希望這可能有助于闡明如何在才華橫溢的初級藝術家的海洋中脫穎而出。如果它對您有幫助，或者如果您還有任何未解決的問題，請隨時發(fā)表評論或在我的 ArtStation 上與我聯(lián)系。
凡爾賽宮：鏡廳
這是羅馬令人瞠目結(jié)舌的多利亞潘菲利宮中的鏡廳，在羅馬斗獸場和特萊維噴泉之間匆匆忙忙的游客經(jīng)常忽略它。當我有幸在 2019 年一個安靜的下午探索它時，我在手機上拍下了這張照片。享受樂趣的樂趣。但是，我們不要超越自己。
2022 年回到倫敦，我正試圖打入視頻游戲行業(yè)，但遭到了很多拒絕。我正在開始一個新的環(huán)境項目，我想將我的作品集提升到一個能讓工作室注意到我的水平。我決定真正分解我想要展示的特定技能并創(chuàng)建一個項目，將這些技能濃縮到一個場景中。我認為有意識地開始這個場景真的會得到回報，并避免創(chuàng)造一個漫無目的的作品的陷阱。
簡而言之，我想展示的技能是：
使用模塊化工作流程：將復雜的環(huán)境分解為多個可重用的組件。
豐富細節(jié)：使場景密集且細節(jié)豐富，重點是講故事。
創(chuàng)建復雜對象：展示建模技巧，在 ZBrush 中雕刻細節(jié)并烘焙復雜的法線。
材質(zhì)創(chuàng)作：在 Substance 3D Designer 中制作的自定義平鋪材料，以及對關鍵資產(chǎn)使用修剪表。
我已經(jīng)能夠逐步減少我的許多自由職業(yè)（當時我是一名平面設計師），這讓我有三個月的時間相對專注于該項目，第一次專注于自己制作一個體面的第一關 ，第二個由導師指導，第三個保留用于完成和潤色。這是我計劃的開始，我在 Trello 上提出了我的想法，它是免費的：
我想避免的一個陷阱是過度放大，這是一種咬得比你能咀嚼的更多的藝術。我聽說過一個很好的口頭禪是“房間，而不是建筑物”，如果我只想把自己寄托在一個房間里，那為什么不努力呢？我也很想避免嘗試為項目創(chuàng)建自己的概念的誘惑，這可能會冒著將范圍推得太遠，甚至在我開始之前讓我停滯不前的風險。因此，需要一個現(xiàn)有的概念。
進入鏡廳。我見過的最離譜的房間之一，充滿巴洛克風格的招搖和華麗，向朋友展示它的照片總是讓他們“哇”。這是完美的。它不僅在視覺上獨特、引人注目且對我個人而言很特別，而且它的設計方式也非常適合模塊化，由重復的形狀和對象組成，還有很多使用平鋪紋理和裝飾板的機會。
收集參考資料
所有最好的場景都是從參考板開始的，幸運的是，鏡廳從各個角度都拍得很好，所以找到大量參考是輕而易舉的事。PureRef 是一個免費的 ref-gathering 工具，它做得非常好。（許多業(yè)內(nèi)人士使用 PureRef 快速拼湊想法——對我來說，它現(xiàn)在對我開始的任何項目都是必不可少的。
從那里，我現(xiàn)在選擇了一個關鍵參考，我在 Photoshop 中對其進行了一些調(diào)整，以改變視角并剔除照明以創(chuàng)建一個概念鏡頭以供使用。（我發(fā)現(xiàn)專注于從一個攝像機角度創(chuàng)建整個場景很有幫助，以避免被房間中的其他細節(jié)所淹沒。
有了強大的概念形象、健康的參考板和最初幾周的計劃，是時候開始創(chuàng)建白盒了。
白盒
我的目標是在引擎中確定場景關鍵架構的基本布局（現(xiàn)在是虛幻引擎 4；以后會變得更有趣?。?，然后將其粗略點亮以提供一些構圖是否正常工作的感覺。
對于某些場景，在引擎中完全建造白盒可能是有意義的，但對于像這樣復雜的架構，我將從 Maya 開始，以獲得更多控制。確保正確設置單元以導出到虛幻引擎，初始白盒盡可能基本 - 抵制充實任何東西的沖動。
在 Maya 中建模
通過相互構建建筑的各個部分（即復制面以創(chuàng)建新的幾何圖形），我可以確保這些形狀稍后會拼合在一起。需要仔細觀察才能弄清楚如何分解房間的形狀，但在這個階段花點時間并避免進一步的滾球是值得的。
通過在 Maya 中使用實例化，我可以使用“復制特殊”來投影片段，并使用幾個父片段創(chuàng)建完整的房間。有時啟用頂點捕捉也至關重要地確保父片段與其實例捕捉在一起，不留空隙。Maya 的工具非常適合這一點，我覺得它非常令人滿意。
準備好形狀后，我在 Maya 中非常粗略地展開所有部分，這使我能夠在 Unreal 中生成光照貼圖并測試一些帶有一些反彈的靜態(tài)光照，我認為在這個階段這樣做非常值得。我使用久經(jīng)考驗的定向光加天光照明設置，并在快速預覽烘烤之前將較暖的內(nèi)部點燈投射到鏡子上以進行良好測量。盡管白盒遠非迷人，但我確信事情正朝著正確的方向發(fā)展。
接下來，我將添加一些基本材料并為幾何圖形添加細節(jié)以創(chuàng)建第一遍。
第一關
現(xiàn)在我們用煤氣做飯。我開始在 Maya 中為幾何圖形添加細節(jié)并調(diào)整照明以使其更接近我的概念。此時，Maya 中的任何變化都可以快速導出為新的 FBX 并在 Unreal 中更新，因此兩者之間彈跳的過程感覺非常自然。
基礎材質(zhì)
在 Unreal 中構建一些基本的占位符材質(zhì)并從 Megascans 和 Google Images 中引入紋理會產(chǎn)生巨大的變化，在項目的這個階段，變化的速度真的很令人興奮。
小劑量的預制資產(chǎn)
我想在這個場景中從頭開始構建盡可能多的資產(chǎn)。話雖如此，我會使用預制的雕像，因為制作雕像更多地屬于角色藝術領域。Unreal Marketplace 有一些我買的很棒的預制產(chǎn)品，它是一個尋找游戲就緒資產(chǎn)的好地方，沒有愚蠢的 polycounts。
目前，我還使用預制的枝形吊燈，Turbosquid 的這個，作為占位符，但我稍后會自己建模以更好地適應場景。鏡子資產(chǎn)、家具和拱形裝飾品將提供大量機會來進一步挑戰(zhàn)我的建模技巧，但就目前而言，它們?nèi)匀缓芑A。
這個“第一次通過”階段只是將每項資產(chǎn)的詳細程度從封鎖中推得更遠，而不會過于沉迷于任何特定的資產(chǎn)。這種迭代的想法讓我可以將整個場景推進，這也是一種更有趣的工作方式。
通過將特定資產(chǎn)的 UV 貼圖導出到 Photoshop（例如，下面的拱門），我可以準備好大致繪制的紋理。在 Substance 3D Painter 和 Designer 的這些日子里，在 2D 中進行紋理處理感覺有點過時，但對于像這樣的平面資產(chǎn)，它可以讓我將質(zhì)量推得更高。我是一名平面設計師，所以這是我的主場。
從遠處看，這種粗糙的油漆看起來非常適合第一次通過，并且很容易為繪畫添加細節(jié)層并稍后重新導入。
N.B.：這個紋理布局作為初稿效果很好，但我稍后會將其細化為適當?shù)钠戒佈b飾板，即，裝飾將從上到下填充紋理板。
燈光
我很快就放棄了定向光的想法，因為我想改變從每個窗口進入的光量，以及柔化陰影，而定向光對這兩者都不是很好?，F(xiàn)在，我改用靜態(tài)聚光燈，每個窗口一個，具有較大的光源半徑以允許柔和陰影。我不確定這是否是最好的方法，但希望我的導師會在下個月澄清。目前，它看起來不錯，并且允許內(nèi)部有一些不錯的間接光，但烘烤已經(jīng)相當慢了。天光可以防止陰影變得太暗。
在內(nèi)部，我們將點燈放置在燭臺所在的位置，但是通過使用更大的軟投射燈，我可以避免為每個燈泡配備一個光源，這將是多余的。燈泡被設置為帶有發(fā)射材料的小網(wǎng)格，這對靜態(tài)光沒有貢獻——既好又便宜。在后期處理體積中調(diào)整了綻放。
鏡子和反射
在這一點上值得一提的是，鏡子（顯然）是場景的關鍵部分。目前，我使用盒子反射捕捉來保持便宜，但它們不是很準確，所以我設置了平面反射并準備打開。這些非常昂貴，但我認為它們對最終捕獲很有用。我在處理事情時已經(jīng)調(diào)低了反射分辨率，所以希望任何屏幕截圖看起來都很粗糙。（稍后我會改變我對平面反射的看法，因為它們實際上會渲染兩次場景，當我將引擎切換到 UE5 時，我將可以使用 Lumen 自己的反射功能。）所以第一遍就完成了！
有很多事情要做，但在縮略圖級別上，場景看起來已經(jīng)與概念非常相似，所以我對事情的進展感到非常滿意。我在我計劃的時間范圍內(nèi)，并準備好與我的導師一起在一個月內(nèi)推動事情的發(fā)展。
裝飾、材質(zhì)、建模和指導
進入項目的第二個月，我第一次打電話給我的導師 Jobye Karmaker（Respawn、Apex 傳奇和絕地：墮落秩序），我從導師聯(lián)盟中選擇了他。
回想起來，我真的不能更好地安排指導。在第一關就準備好場景開始指導是獲得動力并充分利用經(jīng)驗的一種嚴肅方式。Mentor Coalition 并不便宜，但如果你認真學習，我認為讓資深藝術家監(jiān)督你的項目的機會很值得，而且在大多數(shù)其他行業(yè)幾乎聞所未聞。Jobye 給了我很多他的時間，非常好的寫我們的電話和有用的油漆，我從每一個電話中走出來都感到有動力和一個新的方向。我對任何做導師的人的主要建議是為每一個電話做好準備：你會從中獲得兩倍的收益。
Jobye 似乎對我目前的進步感到滿意，并為我提供了一些很好的提示和想法，以推進下一階段。與高級環(huán)境藝術家深入討論場景真的很令人興奮，我覺得我可以安全地完成項目的其余部分。
切換到虛幻引擎 5
我們做出的一個重大決定是將引擎從 UE4 切換到 UE5，這應該可以讓我更多地使用 Lumen 實時控制內(nèi)部反射照明，并讓我更加依賴 Nanite 的詳細幾何圖形，這將非常適合場景的華麗部分。
對于任何其他有抱負的初級藝術家來說，這都是一件有趣的事情。使用 Lumen 和 Nanite 意味著您可以或多或少地完全跳過資產(chǎn)的烘焙光和法線貼圖——這是一個不可估量的巨大節(jié)省時間，并且肯定是任何下一代游戲的未來。話雖如此，任何尚未使用 UE5 的工作室（其中大多數(shù)目前在 2022 年）都希望看到您擁有烘焙燈光和資產(chǎn)的知識和經(jīng)驗，所以我很高興我有其他作品集來展示這一點.
回顧過去，使用 UE5 讓我可以無限快地推進這個場景，并達到比使用 UE4 更高的視覺標準。沒有任何遺憾，我希望我能盡快專業(yè)地使用 UE5。
充實材質(zhì)
通過在 Substance 3D Designer 中從頭開始創(chuàng)建磚地板紋理，我能夠控制其外觀的各個方面，為磚添加氣泡和裂縫等細節(jié)，以及微調(diào)顏色和磚分離。Designer 中有很多很棒的積木教程內(nèi)容，所以這只是一個控制流程以適合我自己的參考的案例，從人字形圖案開始。
我將天花板設計成一個漂亮的扁平展開，因此它可以在 Photoshop 中完全紋理化，我相信我將能夠構建一幅漂亮的畫作并融合許多巴洛克人物和細節(jié)。我已經(jīng)把它放在一起開始工作，然后我會慢慢地結(jié)合參考中的更多細節(jié)和圖像。
有趣的是，更新這兩種材質(zhì)對反彈照明有多大的影響，并立即使場景更接近參考，并對曝光和燈強度的平衡進行了一些調(diào)整。
修剪表
與 Jobye 聊天幫助我意識到我可以將比我想象的更多的資產(chǎn)分解成裝飾表。我將重新組織紋理以充分利用這一點。我正在制作我的第一張紙，我將用它來為磚地板添加裝飾。在 Substance 3D Designer 中為我當前的磚紋理創(chuàng)建一個新的直變體后，我在 Maya 中為地板添加了一些幾何圖形，并小心地打開它以使用新紋理。
在這張紙上，我將包括墻拱和窗板的紋理?？梢栽谖夜ぷ鲿r添加布局。
我還為一些形狀笨拙的面板創(chuàng)建了一個組合紋理表，以充分利用空間。
造型華麗的細節(jié)
是時候處理那些華麗的細節(jié)并充實我的所有資產(chǎn)以進行第二遍了。我將在 Maya 中使用實時曲面四邊形繪制來放置基本形狀，注意平面變化，然后擠壓并嚴重靠在折痕工具上以使形狀彈出而不會引入大量的幾何圖形。Jobye 向我指出了本教程以獲取華麗的裝飾。（我認為這個優(yōu)秀的教程幫助我以一種明智的方式為華麗的形狀建模，我從中獲得了巨大的信心。干得好 Jobye。
使用 Nanite 混合、雕刻和添加細節(jié)
為了幫助放置的資產(chǎn)真正融入環(huán)境，我正在制作一個新的臟地板紋理變體，我將使用虛幻中的頂點繪制來混合它。這將產(chǎn)生微妙但非常重要的差異，并真正有助于減少“游戲”的感覺。（回想起來，我本可以在 grime 上使用貼花來節(jié)省時間，但這是一個很好的展示技巧，最終結(jié)果看起來很好地融合在一起）。
用 Nanite 添加細節(jié)
此階段的很大一部分涉及返回 Maya 并為每個資產(chǎn)添加另一個級別的細節(jié)。我將使用大量的折痕工具以及依靠 EP 曲線之類的東西來生成漂亮的編織繩索和電纜。使用 UE5，我現(xiàn)在可以導入具有高細節(jié)水平的平滑網(wǎng)格，而無需烘焙法線貼圖：Nanite 太瘋狂了！它大大加快了這個過程，更不用說流明意味著我不必像以往一樣重新烘焙照明。
Jobye 告訴我，每個資產(chǎn) 500,000 個多邊形對于 Nanite 來說是細節(jié)和導入時間的最佳選擇，所以當涉及到高細節(jié)雕刻資產(chǎn)時，這就是我的目標。對于位于中間某處的中等細節(jié)平滑網(wǎng)格，我將遠低于該水平，但 UE5 的文檔表明無論如何啟用 Nanite 仍然值得，并且讓我不想將它們烤得更低。
我被這張桌子嚇到了，但是在我把它分解成它的關鍵形狀并使用四邊形繪制來布置它們，然后擠壓并使用軟選擇來增加深度和曲線之后，這對于基礎網(wǎng)格來說非常好。
雕刻
下一個階段是相當重的 ZBrush，為華麗的資產(chǎn)添加精細的細節(jié)，并真正給它們額外的 10%。我會細分很多來給我大量的多邊形來雕刻，在 ZBrush 中充分利用遮罩來獲得更硬的邊緣，盡量不要失去參考，并且不會使畫筆過于復雜——基礎就可以了。我的導師 Jobye 在這里對我的雕塑提供反饋非常有幫助。
在 UE5 的內(nèi)容瀏覽器中啟用 Nanite 導入之前，我將使用 Decimation Master 將我所有的雕刻資產(chǎn)減少到我的 500k 最佳位置。
虛幻中的材質(zhì)層混合
要為我的黃金材質(zhì)添加一些流行音樂，我需要烘焙這些高多邊形資產(chǎn)的 AO 和曲率貼圖。在 Maya 中對抽取的 ZBrush 模型進行一些乏味的展開后（選擇最短邊路徑工具對此很有用），我在 Substance 3D Painter 中烘焙貼圖，使用“高多邊形作為低多邊形”，然后使用這些紋理進行混合 在我的虛幻著色器中模型上的不同材質(zhì)層之間。紋理被視為參數(shù)，因此可以對每個對象進行材質(zhì)實例化，并應用和調(diào)整新貼圖。
其結(jié)果是，華麗的黃金資產(chǎn)不再具有平坦和毫無生氣的材料，而是具有更多的個性和感覺更接地氣。在將這種方法應用于我的所有其他資產(chǎn)之前，我將大量研究這種材料。
小問題解決
Reddit 上的一些方便的人幫助我解決了一個有趣的問題，那就是我“偽造”了燭臺照明，并且球體出現(xiàn)在我鏡子的反射中。解決這個問題的方法是改變物體對特定光通道的敏感度；通過禁用照明通道 0，球體不再出現(xiàn)在反射中，而是在幾何體上投射光。Nanite 還不兼容照明通道，所以在這樣做之前我必須將鏡子的表面與華麗的框架分開。
反饋
隨著我的指導完成并且場景接近第一個完成階段，這是獲得大量反饋的非常重要的時刻，即使在完成之前分享作品是令人傷腦筋的。我在 Discord 頁面上發(fā)帖，例如 ExperiencePoints、The DiNusty Empire 和 Mentorship Coalition 自己的私人 Discord 頁面，并在 ArtStation 上聯(lián)系我最喜歡的一些藝術家。
當你真誠地接近他們對 WIP 的批評時，有多少藝術家花時間做出回應，真是令人驚訝。本著這種精神，如果您想要我對作品集的拙見，請隨時在我的 ArtStation 上與我聯(lián)系；我很樂意一有時間就回復。
我認為接受反饋并根據(jù)反饋采取行動是初級員工的一項基本技能，這是雇主真正喜歡在面試中看到的東西，所以要大膽提出要求并感激得到它，無論你對某人的意見有多么不同意觀點。
在分享了一些現(xiàn)場截圖后，一些小問題出現(xiàn)了，比如需要處理的材料或需要調(diào)整的修剪。沒問題。但是幾個更大的問題被曝光（雙關語很快就會澄清），這將有助于真正推動場景走向完成。
照明
場景真的需要一個完整的重新照明，因為我一直在構建空間，需要看到所有資產(chǎn)都光線充足，所以照明太平或被吹滅，或者只是一般地阻礙了真實感。下面顯示了我在確定新的照明情況方面取得的進展，我希望（我希望）朝著更好的微妙性和現(xiàn)實主義方向發(fā)展，同時還引入了更多的黑暗區(qū)域，讓眼睛在如此繁忙的房間里休息。（這是我的眼睛有點盲目的東西，這是反饋至關重要的一個很好的例子。）
使用 Lumen 意味著所有的燈現(xiàn)在都可以移動而不是烘烤，房間里充滿了反射光，而無需烘烤。這是一種非常自然且簡單的照明方式，讓我無需任何猜測即可快速構建強大的設置。唯一的缺點是它非常昂貴，隨著燈光數(shù)量的增加，性能會顯著降低。由于這是一個投資組合，它的運行速度仍然超過 30fps，我不會太擔心這個成本，但是如果這要成為游戲的一部分，將照明轉(zhuǎn)換為傳統(tǒng)烘焙將是一個明確的性能選擇。
故事性
在這個階段，我發(fā)現(xiàn)自己在問：我的環(huán)境真的在講故事還是只是一個空的（盡管很漂亮）房間？盡管我的很多反饋都認為房間本身講述了一個足夠有趣的故事，但有一條特別有用的評論敦促我問“這里發(fā)生了什么？”。（正如我當時意識到的那樣，這是迄今為止我最重要的反饋，也是我向自己保證我永遠不會忘記的事情。）
為了回答這個問題，我需要通過為玩家留下線索和興趣點來加倍講述故事。經(jīng)過一番搜索，我很快發(fā)現(xiàn)多利亞潘菲利宮的鏡廳不止一次被用于舉辦活動，其中一次是時裝秀。
這立即引起了我的注意，很快就確定了我需要添加哪些元素來講述前一天晚上在這里發(fā)生的時裝表演/跑道活動的故事。
通過創(chuàng)建一些相當簡單的新資產(chǎn)，比如聚光燈裝置、跑道地毯、長凳、廢棄的包、卡片等，我終于能夠回答這個基本問題——“這里發(fā)生了什么？” – 并為我的場景增添更多趣味。
講故事的這種轉(zhuǎn)變的一個重要部分意味著照明場景需要進一步工作以平衡室內(nèi)燈光，更多地使用體積照明來增加煙熏氣氛，并做出艱難的選擇來調(diào)低我一些最珍貴的資產(chǎn)的照明 . 這將有利于場景和故事，這是迄今為止最重要的事情。
這是一個平衡的行為，依靠 Lumen 的間接照明，同時調(diào)整我的各種燈光的強度和衰減半徑，以創(chuàng)建一些很好的值來照亮我的關鍵焦點區(qū)域。燈光的溫度以及它們的體積貢獻對于場景的情緒也非常重要。
最終細節(jié)
在這個階段，通過在 Maya 中詳細說明它們并在 Substance 3D Painter 中烘焙混合貼圖，然后將它們連接到 UE5 中的材質(zhì)混合實例，這是一個添加一些拋光和處理我的最后一個資產(chǎn)的案例。
我還非?？犊厥褂觅N花在場景中添加一些小裝飾、地毯上的腳步聲、污垢和垃圾，這比在不需要它們的地方創(chuàng)建全新的材料混合更有效。
一旦完成，我就完成了。我剛剛花了我為這個場景計劃的 3 個月，這意味著用一兩個星期的潤色，我只會稍微落后于我在四月份為自己計劃的時間表。我真的很高興我沒有嚴重超標，并且我已經(jīng)完成了我在計劃中設定的一切，可能達到了比我最初希望的更高的標準。
我喜歡建造這個場景；我為結(jié)果感到非常自豪，我覺得這個過程以各種非常令人興奮的方式推動了我在室內(nèi)環(huán)境藝術方面的學習。
結(jié)尾
謝謝閱讀！對于在反饋方面幫助我的許多人中的任何一個，你們都是美麗的人，我將永遠感激你們花時間幫助我。最大的感謝當然是 Jobye-Kyle Karmaker，很高興。?
