手绘风格魔法水晶剑3D制作解析：ZBrush雕刻、拓扑UV与UE光照表现
介绍
大家好！我是来自印度的 Swayam Sontakke。我目前读大三，正在攻读游戏美术与设计学位。我是一名 3D 环境艺术家，专注于手绘贴图。我也热爱游戏设计。我曾与一个 3 人小团队一起开发一款 3D 恐怖游戏，在项目中担任游戏设计师和首席美术师。
我开启 3D 之旅时正值封控时期；那时我刚通过 10 年级考试，正在探索游戏和这个行业，以寻求职业方向。当时，我下定决心要进入游戏行业；我想学习游戏是如何制作和设计的。
我找到了一所开设游戏美术与设计学士学位的大学，从 2D 美术起步，而且做得相当不错。我甚至还画过一幅《英雄联盟》的小型 2D 插画。
那之后，我开始接触 3D，探索更多的技法和艺术风格，并找到了自己的目标：手绘／风格化艺术风格。从那时起，我作为 3D 环境艺术师真正的旅程才正式开始。学习 2D 贴图对我来说非常有益，因为我的基础已经打得很扎实，也知道该如何渲染各种材质；对我而言，那是一个非常好的起点。
在进入大学之前，我已经掌握了平面设计、视频剪辑、接景绘制（matte painting）等多种技能。这些技能都是我通过观看 YouTube 上大量教程积累起来的。
进入大学后，我并没有停止自学，因为即使有老师教你，如果不自己学习，你也学不到东西。自学和持续练习在这个领域非常重要。正是遵循这些方法，我学到了这些技能，而我现在仍在通过 YouTube、网站等渠道不断学习。
《Room 104》是我的游戏项目。它是一款心理恐怖解谜游戏，我在大学期间在该项目中担任游戏设计师和首席美术。这是我的第一个团队项目，进展还算可以，但没有达到预期，毕竟这是我的第一个大型项目。我学到了很多关于制作流程和工作流的新东西。我目前正以 3D 艺术师的身份参与其他游戏的开发。
卡特琳娜·杜·克鲁索之剑
当我在《无畏契约》中看到一把名为 Mystbloom 的刀时，我非常兴奋并受到启发；然后，我决定制作一把刀或剑。
那时，我发现了一个由 Yudai.Nari 制作的非常棒的剑的概念设计。
这是一把《英雄联盟》中的剑，所以在研究之后，我把方向转向了这款游戏，这是我最好的决定，因为它让我走出了舒适区。于是，我没有多想，也没有浪费时间，开始收集《英雄联盟》3D 模型及其贴图的视觉参考。
所以我的想法很明确，那就是我要制作完全手绘的贴图。
建模
我没有为建模使用专门的参考图，因为我已经有了漂亮的概念设计图。这帮助我在前期制作阶段节省了时间。
在建模方面，我选择了一个略有不同的工作流程。我从 ZBrush 开始，而不是在 Maya 中建模，因为这把剑上有很多曲线，我希望它完美无瑕；这就是为什么我直接开始用 ZBrush。
既然我已经决定为这把剑做重新拓扑，那么在 Maya 中先制作基础模型就没有意义了，这为我节省了很多时间。这里有个小建议：对于你计划进行重新拓扑的项目，直接开始做高面数模型即可。先制作基础模型没有意义，尽管这很主观，因人而异。这个工作流程为我节省了很多时间。
首先，我制作了主要形状，因为有一条经验法则：你应该总是从大形状开始，然后关注小形状；这将为更高效地工作提供清晰度。
所以有一件非常重要的事：因为这把剑代表着骄傲，我需要确保其轮廓要厚重，所有曲线都要完美，而且造型语言要讲述故事。
有一件每位 3D 建模师都应该遵循的非常重要的事，那就是模型的流动感或节奏感。
我使用 Move 笔刷搭配一个名为 AccuCurve 的工具，制作了大部分这些锐利且弯曲的形状。为了让它变得锐利并压平表面，我使用了 hPolish。为了做出精确的形状，我使用了 Pinch 笔刷和 ClayBuildup 来填补不需要的空隙。对于装饰图案的设计，我没有使用 alpha；相反，我在网格上遮罩出图案，将其反转，然后使用变形（deformation）区域中的 “inflate” 工具。此外，对于挤出的边框，我也使用了相同的流程。
这些就是我雕刻这个作品时使用的唯一基础笔刷和工具：
重拓扑与 UV
对于任何 3D 资产来说，拓扑都是最重要的；良好的拓扑会带来良好的优化和良好的 UV 接缝。在开始重拓扑之前，我截取了高模的截图，并将其导入 Photoshop，以标记我打算如何在 3D 空间中进行重拓扑。
这是一个非常好的做法，因为它让艺术家清晰地看到在哪里添加循环边和接缝。此外，它还能在之后进行重拓扑时节省时间。
我决定不追求高多边形数量，因此我通过设定 3K 三角面的目标来限制自己。我想制作一个完全优化且可用于游戏的资产。虽然我可以做到 4-5K 三角面，但为这些英雄类型的资产设定非常低多边形的目标，将提升我在优化方面的技能，同时完美实现视觉质量。
在《英雄联盟》中，摄像机被设置在战场的高处，因此无论是不是英雄资产，玩家都无法看到那些微小的细节。这就是我认为 3K 多边形目标在优化和视觉效果方面相当不错的原因。
优化并不意味着把圆形变成三角形。
在做 UV 时，有一件重要的事情，那就是纹素密度（texel density），它控制着游戏内的纹理分辨率。为了获得良好的纹素密度，你需要以一种不会在 UDIM 中留下巨大空白空间的方式来打包 UV 壳。
此外，如果壳太少，可能会导致一些拉伸问题；如果壳太多，则会影响纹素密度。因此你需要保持适当的平衡。一个很好的经验法则是，一个网格中应该有 2-4 条接缝；这个范围可以应对大多数情况。
我遵循了这些基本规则，准备好了我的 UV，它们被打包进一张 4k 纹理贴图中，纹素密度为 33px/单位。所有重拓扑和 UV 展开的流程都是在 Maya 中完成的。
贴图
在开始贴图之前，我为黄金、水晶、刀刃设计和风格变体收集了多份参考。我使用 Substance 3D Painter 软件进行贴图。
我先从金子开始；一开始我没有考虑水晶，因为那会让工作变得非常缓慢。相反，我先把重点放在容易的物件上。给金子上材质非常简单容易；你只需要知道颜色之间合适的明暗值。
我想做出浓郁的金色，所以我用了稍微暗一点的底色，让金色更突出。
由于底色已经有点暗，高光会自动跳出来。加上底色之后，我开始来回添加高光和阴影，很快就完成了–平均花了我 3 天时间。
完成金子之后，我开始尝试各种颜色，因为我真的很想做出类似《双城之战》（Arcane）那样的色彩变化；我做了很多实验。这又花了我 2 天时间，在金子上不断添加和删除那些色块；有时看起来不错，有时又会把金子弄糟。
所以我决定放弃这个想法，因为它和我做出来的金子不搭。
在这之后，我便开始着手处理水晶部分，这部分一开始非常具有挑战性。到这个时候，我决定放弃水晶这个想法，改做一把带有一些设计的普通石制剑刃。
在这个设计中，我本想只保留发光的边缘，但与其他剑相比，它并不显得独特。采用这类设计的剑有很多；每两把剑里就有一把是这样的。所以为了让它脱颖而出，我最终决定制作一把手绘的水晶。
首先，我使用渐变滤镜制作了一个从浅到深的三色渐变，从顶部开始。
我得到了水晶的基础起点，但现在最具挑战性的部分是在表面上制作那些三角形。在 Photoshop 中，得益于套索选择工具，我们可以非常轻松地做到这一点，但遗憾的是，在 Substance 3D Painter 中，它并不提供。
我尝试手动来完成它，但效果并不好；每一次实验和迭代都白费了。
最后，我找到了一个 Cube 笔刷，并开始用它来绘制。借助这个笔刷，我以渐变的方式创建了水晶的基本形状。
之后，我添加了一些蓝色、黄色、橙色和紫色的色彩变化，然后粗略地加上一些高光和阴影，让形体更有分量感。
小提示：如果你想检查自己的形体剪影是否足够好，可以通过给模型粗略添加阴影和高光来验证。这个技巧在 2D 美术中同样适用。
之后，我把暗部压得更暗，以便在水晶中营造出深度。在其上方，我添加了更多三角形形状，并使用线性减淡图层让它发亮。
贴图差不多完成了。我只需要再添加一些叠加和正片叠底图层，来营造光泽和深度。我还用线性减淡混合模式添加了一些边缘高光和粒子，让水晶看起来更锐利。
一开始，水晶对我来说非常具有挑战性，因为那是我第一次画水晶，但当我完成它之后，我觉得其实真的很容易。关键只在于你如何观察，以及是否用对了技法。
灯光与渲染
在剑的灯光和渲染方面，我使用了 Unreal Engine 5.7。我选择虚幻引擎是因为我用习惯了；我非常了解 Unreal Engine，所以用它来渲染很顺手。而且，我所有项目都会用 Unreal 来渲染。
在设置灯光之前，我创建了一个法线反转的球体，因为我希望背景保持干净。在这个球体内部，我搭建了灯光。
我为这把剑做了一个非常简单的灯光设置；这是一个四向布光方案。第一盏灯放在剑的前方，作为主光；第二盏放在剑的后方，用作轮廓光；第三盏放在剑的左侧，采用暖色调，用作补光；第四盏放在右侧，采用冷色温，用作补光。
我很喜欢这种适用于风格化作品的布光方式；它看起来效果真的很棒。
光照非常基础，而且并不出彩；为了解决这个问题，我添加了一个后期处理体积。它是一个用于管理光照温度、颜色分级、反射等等的强大工具。起初，我打开了“lumen”和“lumen 反射”，并调整了设置。
简单来说，Lumen 是一种实时计算每一次光线反弹的照明类型，看起来就像真实的照明。这只是对 Lumen 非常简略的定义，因为 Lumen 是一个涵盖面极广的话题，所以你可以在 YouTube 上观看关于 Lumen 的视频。
注意：我用于 Lumen 的设置无法在实时中工作，因为该设置需要非常高的 GPU 使用率。它仅适用于离线渲染。
在调整了 Lumen 设置之后，我又调整了曝光（exposure）和局部曝光（local exposure），以平衡场景中的数值。通过控制这些数值，你可以获得非常不错的效果。
最后，我做了一些色彩校正，调整了色温，添加了暗角，以及一点点泛光。所有这些设置都非常主观，取决于你的场景和资产。这些设置可能不适用于你的项目；这只是为了展示我在这个项目中使用了哪些工具。
最后，我使用 Movie Sequencer 搭配一个 CineCamera Actor 渲染了一个镜头。我并没有移动摄像机，而是为剑本身制作了动画，从而实现 360 度视角。Movie Sequencer 用于以更加可控的方式渲染镜头。
现在我只是用 Movie Render Queue 将其导出；在这里，我添加了一些设置，以便在没有噪点和像素化的情况下正确渲染。
- H.264 MP4
- 控制台变量
- 游戏覆盖
- 高分辨率
输出设置是默认的；我只是为了截取 JPG 才将它们改为 4K 分辨率。
结论
所以这就是完整的生产流程和工作流；过去我几乎在我创建的每个项目中都使用了它。
完成这个项目，我花了将近10-12天，每天工作5-6小时，有时8小时，但不会更多。渲染和展示本身花了2天：第一天用于设置渲染图像和视频的摄像机角度，以及渲染本身。第二天用于展示过程。展示是在Photoshop中完成的。
生产阶段最具挑战性的部分是水晶；起初，它令人沮丧，但后来，当我开始制作它时，它真的变得非常容易。你只需要耐心才能做出一个好的项目。
在制作这个项目时，这对我来说是一次非常好的经历。我学到了很多东西，比如时间管理、节省时间的技巧、在保持视觉质量的同时优化资产等等。真的很有趣；最有趣的部分是制作水晶。我真的很享受那个过程；即使它很难，但如果你享受这个过程，那就无所谓了。
对于学习手绘相关内容，我建议在YouTube上关注ZugZug教程。我看了他们所有的视频以及与其他艺术家的访谈。
很高兴能进行这次采访，并与大家分享我的建模、纹理和渲染过程。我希望它能在你的工作流程中对你有所帮助。
我经常在我的社交平台上分享我的手绘建模和雕刻技巧，以及WIP；你也可以在那里查看。如果你想看这把剑纹理过程的时间流逝视频，可以在YouTube上查看。
最后我想说一句：“观察、实验、应用。”
可以在Instagram和ArtStation上找到我，或者给我发邮件。
Swayam Sontakke，3D 游戏美术师与游戏设计师
采访由 Amber Rutherford 进行
相关链接
原文链接：https://80.lv/articles/how-to-make-magical-hand-painted-crystal-sword-in-3d
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