安卡拉小巷 3D 环境制作解析：参考、模块化与 Substance 材质流程
简介
嗨！我是 Nore，一名来自比利时的 19 岁环境艺术家，目前就读于 Howest 数字艺术与娱乐学院。为游戏创建环境和道具是我最喜欢的事情，而且我总是乐于学习新东西！
我在高中毕业后第一次对游戏行业产生了兴趣。我想找到一份能结合艺术与技术两方面的工作，就这样我发现了 DAE。我开始学习游戏图形的基础知识，并很快就爱上了它！
现在，随着我的学业接近尾声，我正在寻找一份从 2027 年 2 月开始的实习。为了做好准备，这个夏天我努力提升自己的技能，超越在学校学到的东西。我希望加入一个团队，在那里我可以向他人学习、贡献自己的技能，并不断改进自己的作品！
开始一个环境项目
这个项目是我在 Sierra Division Academy 跟随 Alex Beddows 进行导师辅导期间完成的。我选择参加这次导师辅导，是为了更好地为行业及其标准做好准备，也是为了给自己一个推动力，去创作一件能把我所有技能融合在一起的作品集项目。
开始一个项目时，我最先喜欢思考的是：“我想通过这个项目实现什么？”对我来说，有几个不同的目标。
我首先研究了自己很想去的那些工作室。我意识到自己的兴趣相当广泛，喜欢制作许多不同类型的环境。不过，和我其他的作品集项目一样，我知道自己想创作写实的东西。这让我开始关注那些基于现实地点创建环境的工作室。其中最让我感兴趣的两家是 IO Interactive 和 MachineGames。
从那以后，我开始研究他们的工作流程和制作管线。IO Interactive 在网上没有太多可用资料，所以我主要观看了 MachineGames 艺术家的演讲。通过这些，我了解到他们的环境艺术家的一些主要优先事项是材质创建、模块化、雕刻，以及让环境的外观和感觉尽可能接近其现实中的对应物。
寻找概念
对于这个项目，我选择基于一个现有的地点来制作，而不是像之前的环境项目那样自己创作概念。这让我能够更专注于提升场景的写实程度。
我在寻找一个拥有有趣材质和强构图的参考概念。我有很多不同的想法，但最终选定了一条我在 Pinterest 上找到的安卡拉小街。这个概念完美契合我的目标。唯一缺少的就是一点故事性。我寻找了可以添加的不同资产，让环境感觉更有生活气息，并给场景增添更多个性。
规划项目
没有参考，你无法开始一个项目。我从尝试找到我所选图片中的地点开始。我在谷歌上对图片进行了反向搜索，这帮助我找到了许多额外的参考图片。最终，我成功在谷歌地图上找到了确切的地点，这非常方便！我可以从不同角度观察该区域，并利用它尽可能准确地获得环境的比例。
在收集了地点的参考后，我专注于收集单个资产、材质和灯光的参考。当然，参考是贯穿整个项目不断增长的东西，因为你会意识到自己需要更多。
我得承认：在把 PureRef 画板展示在解析文章里之前，我总是会先清理它们，因为它们可能会变得非常杂乱。在项目过程中，我经常截取场景的屏幕截图，把它放到 PureRef 中，紧挨着我的参考图，然后玩一个小游戏——“找不同”。像这样退后一步，看看自己的作品与参考图相比如何，总是很不错的。以下是我在画板上找到的一个快速示例：
话虽如此，即使对于写实作品，我仍然选择不把所有东西都1:1照搬。总有一些艺术发挥的空间！
收集完参考后，就该分析它们了。我规划了将要使用的不同工作流程，以及模块化和材质。在开始 blockout 之前，我做了这个快速分解：
区块搭建流程
处理区块搭建（blockout）有各种不同的方式。在之前的项目中，我习惯直接在 Unreal Engine 里用方块来搭建，并在此基础上推敲构图。而这个项目我是依据现实生活中的参考来做的，所以构图早已确定。我先在 Blender 里做了一个非常快速、粗糙的区块搭建，重点主要是把比例做对。
一旦我完成了布局的粗略搭建，我就开始用模块化部件替换它。遵循引擎的网格始终是个好主意，但就我而言，我是在重现一个现实生活中的场景，它自然是不规则的，并不总是能契合网格。我仍然尽力让它尽可能容易地在虚幻引擎中组装，通过将轴心点放在有用的位置，并在可能的地方尽量遵循网格。
我还分析了如何处理材质，方式是在粗模网格上把它们画出来。我在一开始所做的规划确实帮助我在制作过程中更专注于艺术层面。话虽如此，当我在过程中找到更好的解决方案时，我仍然改变了自己处理某些事情的方式。
然后，我在虚幻引擎中把所有模块化组件组装在一起，创建了最终的粗模，并再次确保比例和构图看起来不错。
确定主要形状
然后是将粗模网格转换为最终的低多边形网格的时候了。
在这个阶段，我的场景看起来仍然非常粗糙，因为整个概念很大程度上依赖于材质的高度信息。对于大多数网格，我只是在 Blender 中进一步建模。我确保我的墙壁具有适合顶点绘制的正确拓扑结构，即均匀间隔的网格。
对于其他网格，比如墙上的砖块，我在 ZBrush 中雕刻，然后为虚幻引擎做了减面处理。
用高度添加细节
在得到最终的低多边形网格之后，我开始制作法线贴图和 AO 贴图，以引入高度细节。这也意味着是时候在 Unreal 中设置所有着色器了，用于顶点混合、置换和 RGB 遮罩。我决定采用 1024 px/m 的 texel 密度，这在第三人称游戏中很常见。
我使用 Blender 来展开网格的 UV，同时配合一些插件，比如 UniV 和 texel 密度检查器。我从我的 trim 贴图开始。其中一些部件是在 ZBrush 中雕刻好再烘焙下来的，而另一些则直接在 Substance 3D Painter 中获取高度信息。
然后我开始在 Substance 3D Designer 中制作平铺材质。这花了我相当多的时间，因为我当时对这个软件还非常陌生。但我真的很高兴从中学到了这么多，现在我已经能自如地在其中制作自己的材质了。
我把所有墙面材质都保存在一个 Substance 3D Designer 文件中，确保为不同变化的灰泥和混凝土设置了程序化参数。道路也是如此，我为石子和泥土设置了参数。使用 Substance 3D Designer 真的很有趣，而且让我能够快速迭代，节省了大量时间！
最后，我通过在 ZBrush 中雕刻各个资产，并在 Substance 3D Painter 中烘焙，为场景中的这些资产添加了高度信息。
并非所有网格都是雕刻出来的。有些只是简单地进行了建模，其高度信息则直接在 Substance 3D Painter 中生成。
我还制作了一些带有法线信息的贴花。我是通过拍摄现实生活中的图像，并使用一个在线网站将它们转换为法线贴图来完成这一点的，这为我节省了大量时间。
添加颜色
对我来说，添加颜色是最有趣的部分。感觉此时场景才真正开始成形。我按照与处理高度信息时相同的顺序为所有内容进行纹理制作，从饰边开始，然后是平铺材质，最后是各个单独的资产。我进行了很多次迭代，不断导出纹理并在引擎中检查它们。
在添加后期处理体积之前，我会先确保基础材质在不依赖任何额外效果的情况下看起来已经足够好。我确保在需要高度信息时，将纹理打包为 ORM（环境光遮蔽、粗糙度、金属度）或 ORD（环境光遮蔽、粗糙度、置换）。
我还尽量复用纹理，通过添加新的基础颜色变体，而不是为每面墙都制作一个全新的材质。
以下是我的墙面材质概览：
我使用了一个简单的顶点混合材质，它让我可以用 4 种不同的材质进行绘制，并由一张噪波贴图和基于高度的混合来控制。
对于白色和红色的墙壁，我使用了 RGB 蒙版，因为它帮助我节省了纹理空间，同时也让我有机会更深入地了解这项技术。
地面材质：
对于道路，我使用了一个仅包含 2 个材质的顶点绘制着色器。绘制完成后，我将顶点颜色应用到网格上，并开启了 Nanite 置换，这为我的道路增加了更多细节。
我使用沙地贴花将沙子融入排水沟中。
现在我的资产已经最终完成了！
我使用了一些在线资产来帮助让场景生动起来，例如来自 Sketchfab 的 Mark2580 制作的动画猫模型，以及来自 Fab 的 Andrew Svanberg Hamilton 制作的 Niagara 鸟类。所有其他资产均由我制作。
贴花
贴花对我的项目来说极其重要。要实现逼真的外观，你需要在材质中有变化，而贴花是打破平铺纹理的绝佳方式。同样，我确保尽可能多地重复使用纹理来制作贴花，以保持场景优化。
这是有贴花和没有贴花的最终场景：
灯光与润色
我的场景中的灯光相对简单。我有一个主方向光从背面照来，以及一个来自 Polyhaven 的 HDRI，我自己在 Photoshop 中进行了调整。我通过增加光源角度让阴影稍微柔和一些，并通过减少间接散射让阴影更暗。我真的很想实现那种舒适的傍晚感觉。
对于后期处理体积，我首先调整了阴影和高光中的对比度。我为阴影添加了一点蓝色，并尝试了中间调，看看哪种效果最好。我还添加了一些暗角、泛光和一个小的镜头光晕。
这个阶段说实话就是大量的微调。几乎每次做出更改，我都会截屏并将新版本与上一个版本进行比较，看看哪个效果更好。
在整个制作过程中，性能始终是我放在心上的事情。我确保限制纹理数量，并使用饰条（trims）、简单的虚幻引擎着色器以及模块化资产来减少 draw call 数量。
我在道路置换和门上的小型植被灌木上使用了 Nanite。对于其他所有内容，我都确保拓扑结构适合每个资产的需求以及它在场景中的位置。
就这样，我的项目完成了！
结语
这个项目花了我 6 周时间完成，是作为在 Sierra Division Academy 跟随 Alex Beddows 进行导师指导的一部分。我希望这个项目能把我一直想要提升的许多技能结合起来，尤其是材质制作、模块化设计以及一些基础雕刻。同时，我也想更多地了解游戏行业，弄清楚自己希望进入哪些工作室工作，并更清楚地知道自己想参与制作什么样的游戏。
回顾过去，我为自己在这个项目中取得的成果感到自豪。每一个挑战都推动我去学习和进步。我还有很多技能想要提升，所以我非常期待在已学到的知识基础上继续积累，并继续努力！我进步最大的方面之一是规划与研究。在此之前，由于学校里紧张的截止日期，我习惯了快速产出成果。
在暑假期间，我终于有时间放慢节奏，认真分析不同的公司及其工作流程。我的导师 Alex 也非常注重让我们理解我们将要采取哪些步骤，更重要的是，为什么要采取这些步骤。正因为如此，我觉得自己现在对如何从一开始就着手和规划一个新项目有了更好的理解。
后记
感谢你读到这里！希望我的文章在某种程度上帮助或启发了你。我要衷心感谢 Alex Beddows 和 Sierra Division Academy 提供的出色指导，帮助塑造了这个项目。我也要感谢我的朋友们在整个过程中给我反馈和支持！
我现在在 Howest 数字艺术与娱乐专业的学习即将结束，目前正在寻找 2027 年 2 月开始的实习机会。更多作品图可以查看我的 ArtStation 帖子。
欢迎在 LinkedIn 上与我联系或交流。最后，我要感谢 80 Level 和 Emma Collins 给我撰写这篇文章的机会！
Nore Pollentier，环境艺术家
采访由 Emma Collins
相关链接
原文链接：https://80.lv/articles/breakdown-creating-a-realistic-3d-environment-of-an-ankara-street
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