用 ZBrush 雕刻隐藏神庙:一套 UE5 环境美术的完整工作流

AI3D 发表于 3 周前 浏览 1 分类 创作分享

How to Sculpt a Detailed Environment of a Hidden Temple Using ZBrush

引言

我叫 Rui Cunha,是一名来自葡萄牙的游戏美术师,对所有视觉艺术都怀有深厚的热情。我最近刚在伦敦 Escape Studios 完成硕士课程,但我在电子游戏和 3D 领域的道路早在很久以前就开始了。 

我在多媒体艺术领域的旅程始于高中时期,那时我投身于 2D 动画,同时也开始在 3dsMax 中学习 3D 艺术的基础。尽管当时学得很吃力,但正是在那段时间,我发现了道具制作与贴图背后的美。高中毕业后,我报名并攻读了动画学士学位课程,这帮助我巩固了该领域的知识。

然而,也正是在这段时间里,我意识到自己并不会满足于在动画行业追求职业发展,于是又攻读了声音与图像学士学位。这对我的教育至关重要,我学习了电影摄影与电影基础,同时也学习了 Unreal Engine 和 Maya。正是在那时,我爱上了 UE5 及其全部能力,并在本科最后的团队项目中制作了一款名为 Bugs 的小型独立游戏。

我对电子游戏——大亨、沙盒和场景布置类游戏——的热爱,以及我对 3D 和 Unreal Engine 的热情,最终融合在一起,让我找到了自己的职业道路和梦想职业:环境艺术。 我迈向这个梦想的第一步,是进入伦敦 Escape Studios 学习,在那里我学到了自己所知的关于游戏艺术的一切。

在我的游戏艺术硕士课程期间,我完成了为期 16 周的项目 The Hidden Temple,使用 Unreal Engine 5 制作:这是对我所掌握全部能力的终极展示,灵感来自《黑神话:悟空》(2024)。该游戏的环境主要聚焦于中国寺庙和寺院,将技术写实与艺术意图结合在一起。

这些场景也常以中国意象和雕像装饰,既丰富了这些地点本身,也引入了图像志元素。这一特点非常适合我的项目,因为我打算专攻 ZBrush 中的 3D 雕刻,并希望提升自己的能力,并在这样一个环境中展示它们。

参考与 Blockout 

在决定项目主题时,我已经设想出某种嵌入悬崖、被树木环绕、不为所有人所见、且难以抵达的寺庙,这为我的环境创作奠定了基础。

为了完善这一概念,并在确定项目范围后,我开始收集参考资料,以弄清项目的准确构图,同时更好地理解中国建筑及其与周围环境可能的融合方式。 
 
在头脑风暴和收集参考资料时,我使用 PureRef 软件,它帮助我创建有条理的 moodboard,同时还能让用户锁定窗口,以便在打开 PureRef 的情况下操作其他软件,这对建模道具或雕刻来说非常完美。下面就是我为该项目制作的 moodboard:

How to Sculpt a Detailed Environment of a Hidden Temple Using ZBrush

我倾向于通过将模块化套件、装饰道具、纹理、灯光以及我觉得需要大量参考才能创建并获得大量图像的特定部件的参考分开来组织我的情绪板。这在你创建自己的道具时非常有帮助,因为你可以使用每个参考中的片段来创造出真实的东西,而不是复制已经存在的东西。

真正激发这个项目灵感的图像之一实际上来自我之前玩过的另一款游戏:《古墓丽影:崛起》。游戏开始时,有一个嵌在悬崖壁上的神庙,让我心想:“我希望我能做到这个”,所以我挑战自己实现类似的东西,但带有《黑神话:悟空》的风格。 

就像我项目中所有的粗模一样,我喜欢保持一定的细节,并尽可能包含更多信息。我相信一个良好且详细的粗模是每个环境的关键基础。我在虚幻引擎中创建了悬崖的粗模,而神庙本身则在Maya中创建,因为它比UE5的建模工具更加直观。

在这个阶段,在组装和构图时保持一定的电影化眼光很重要,所以我开始组装摄像机并定义项目的英雄镜头。我相信,就像每一种艺术形式一样,创造具有明显前景和背景的深度以丰富其构图非常重要。

How to Sculpt a Detailed Environment of a Hidden Temple Using ZBrush

大约在同一时间,我也意识到,为了拼装出悬崖墙,需要大量的岩石和悬崖部件。我把这看作学习新工具的机会——在 PCG 建模方面,游戏美术行业非常推崇这个工具:Houdini。这会让创建这些资产的过程快得多,为我节省大量时间,让我能把时间花在更相关的资产上。

PCG 建模

我学习 Houdini 的历程相当复杂。虽然互联网上有很多资源和教程,肯定能在创建资产的过程中帮到你,但我很难理解每个节点背后的逻辑。这让我在学习软件基础方面花费了比预想更多的时间,也得到了其他同事的大量帮助。

我创建的岩石和悬崖灵感来自著名的中国花岗岩地貌,比如黄山,有着高耸垂直、边缘非常锐利的悬崖。如前所述,这款软件的一大优势是能够通过改变特定参数的值和尺寸(程序化工作流建模)来创建无限多的变体,而这正是我在自己的岩石上实现变化时所做的事情。

How to Sculpt a Detailed Environment of a Hidden Temple Using ZBrush

我最终还运用了我在 Houdini 中的新技能,来制作诸如位于环境背景中的山脉,以及神庙所坐落其上的实际地面等元素。

雕刻与建模

如前所述,我在这个项目中的重点是完善我在 ZBrush 上的雕刻技能。考虑到这一点,我知道我想创作雕刻作品和雕像,这不仅能够让我在雕刻更复杂形状时更加得心应手,还能展示我的能力。对于这些作品,我的工作流程基本上每一件都相同。 

这个过程没有太多细节可讲,因为它很大程度上基于缓慢地细化网格,直到我得到满意的结果。过程首先使用最合适的 ZBrush 基础网格搭建整体形态,然后逐步细化,主要使用 Clay Buildup 笔刷和 Dam_Standard 笔刷。

最后,我通常会用 TrimDynamic 笔刷以及 Michael Vincent 的 Orb Brushes Pack 中的其他笔刷来添加破损,从而制作出受损的边角和更自然的形状,我推荐这个笔刷包。最后,我选择制作一个基于 alpha 的笔刷包,是我用 Photoshop 结合来自不同纹理的图片创建的。

这些将用于微观细节刻画,并让雕刻呈现出更具纹理感的外观,添加细小的裂纹、瑕疵和噪点,而这些东西如果手动雕刻会花费大量时间。

对于想要创作这类作品的人来说,我最好的建议是尽可能多地收集参考素材,因为这会让你对这些物件有足够的了解和认识,从而能够重新创作它们。参考素材永远不嫌多。另外,我认为数字雕刻在很大程度上就是要相信过程。

你需要花一些时间才能把主体形状理清楚,并让作品开始呈现出你想要的样子,因此,坚持打磨你的作品、在它看起来不像你最初设想时不要放弃,这一点至关重要。只要经过足够多的细化,你就能取得不错的结果。在游戏中使用 ZBrush 的高模雕刻,意味着你需要为同一个资产制作并使用其低模版本。

这通常需要手动对每个资产进行重拓扑,以获得良好的拓扑结构,从而创建可靠的 UV 贴图,而这一过程非常耗时。遗憾的是,我没有足够的时间这样做,因为我必须在很短的时间窗口内制作大量雕刻资产,所以我不得不为此想出一个解决方案。我使用了 ZBrush 中一个名为 Decimation Master 的工具来减少面数,同时不影响资产的形状,另外还使用 DynaMesh 来获得更好的四边面拓扑。

最后,我把道具中希望作为 UV 岛的每个部分分离到不同的多边形组中,并使用 ZBrush 的 UV 工具将这些多边形组直接用作 UV 岛。虽然这绝对算不上完美,也谈不上优化,但对于原本非常耗时的步骤来说,这是一个快速的解决办法。最后,我进入了贴图阶段。 

完成这些主要的雕像部件后,我接着制作了更具建筑感的部件,比如屋顶构件、楼梯以及许多其他部件。我为这些部件使用的方法基本上都是一样的。首先,我在 Maya 中为这些部件创建带 UV 的中模版本,因为它们大多会被用作实际的游戏内资产。然后我会把这些部件导入 ZBrush,在那里用 TrimDynamic 笔刷对较锋利的边缘做风化处理。

在其中一些部件上,我还使用 Clay Buildup 笔刷来制作较大面积的破损,并结合 Dam_Standard 笔刷来制作裂缝。对于带有石作、雕刻和浮雕的部件,我使用了真实中国寺庙的图片和细节,并在 Photoshop 中通过将它们转为黑白、调整对比度和亮度、清理部分噪点来制作 alpha。

然后,我用自定义笔刷将这些 alpha 应用到雕刻上并进行清理。作为最后一步,我使用前面提到的自己制作的笔刷包,添加石头、砖块和黏土质感,使高模资产更加精细。虽然我希望能亲手雕刻所有这些细节和雕刻纹样,但我估计自己没有时间,最终我决定与其让资产表面细节较少,不如采用这种方法。

随后,这些雕刻都在 Substance 3D Painter 中烘焙到各自的中/低模版本上,以便在干净且优化的拓扑上获得最大程度的表面细节。

贴图

贴图过程基于两个不同步骤:创建主材质,以及用这些主材质对每个资产进行单独贴图。环境中很大一部分部件是用相同材质构建的,尤其是花岗岩,因此在 Substance 3D Painter 中创建主材质会很方便,之后我可以将其用于每个资产并做轻微变化。

我对每个材质的处理方式都相当相似:在收集了足够参考后,我会使用 Substance 3D Painter 库中的颜色贴图和法线贴图来创建材质,并逐步构建大量图层,添加越来越精细的细节,最后处理纹理的粗糙度。

我相信贴图在资产的叙事中起着基础性作用。话虽如此,在为资产贴图时,始终牢记环境背后的故事很重要。由于 Hidden Temple 应该是一座难以到达的古老建筑,完全没有任何维护,位于风力更强的高崖上,因此墙壁和物体在逻辑上会受到风化和退化的很大影响。

为了实现这种外观,我通常会创建更嘈杂、更不规则的纹理,带有大量划痕痕迹和轻微颜色变化,以模拟阳光褪色,以及其他叠加的贴图,使纹理看起来尽可能复杂和细致。以下是我创建的一些主材质示例:

我投入时间最多的材质之一,是神庙墙面的材质。我先创建了作为墙面底层的基础砖块。我用 ZBrush 做了几种不同变化的砖块,然后进行拼装,使贴图应用到平面上时可以平铺。随后,我在 Substance 3D Painter 中把砖墙的高模雕刻烘焙到平面上并贴图,得到砖墙基底的 AoRM、Normal、Base Color 和 Height。

How to Sculpt a Detailed Environment of a Hidden Temple Using ZBrush

接下来是下一张贴图——砖块与墙面涂料之间的一层水泥。我复用了之前为砖块周围水泥创建的同一张贴图,以便它们在引擎内混合。之后,我用 Substance 3D Painter 为墙面涂料设计了一张贴图。

我想让墙面看起来历经岁月和风化,像是某个时候被重新粉刷过,因此还能看到一些笔触和颜色变化,我认为这一点做到了。

How to Sculpt a Detailed Environment of a Hidden Temple Using ZBrush

最后,我额外创建了一层色调略深的红色涂料,用于一些细节。收集完所有这些贴图后,我在 Unreal Engine 中创建了一个主材质,可用于顶点绘制。我采用了与以往项目不同的方法,因为我想尝试使用 Unreal Engine 的 Material Layers。

为此,我先为每张贴图创建一个材质层,在其中使用 Material Functions,使我能够更程序化地调整每张纹理贴图的参数,比如法线强度、基础色相等等,并在最终 Material 中分别作用于每张贴图。随后我创建了四个材质层混合,每个都有不同特性。

首先,我为涂料层创建了一个带少量噪波的简单混合。我还使用砖块高度图中的高度图创建了基于高度的混合,用来混合砖块与水泥;最后,基于噪波遮罩创建了最终较深涂料层变化的混合,作为更精细的细节。

在上述材质都准备好后,我为墙面创建了最终主材质,在其中组织每个层,并为各自层使用对应的混合。最后,我创建了该材质的实例,让我可以像前面说的那样调整所有属性。

How to Sculpt a Detailed Environment of a Hidden Temple Using ZBrush

尽管这套工作流听起来可能令人困惑,但一旦上手就相当直观;它也非常方便,因为你可以在一个材质中轻松操控所有层的混合,并调整颜色和其他特征。

灯光与后期处理

在 Unreal Engine 中准备好并设置好一切后,就该为环境正确打光了。对我来说,好的灯光是获得大家所追求的专业且“电影感”外观的关键,所以我倾向于花大量时间调整它。灯光也能以最佳方式展示你制作的资产,将观者的视线引导到你想要展示的关卡关键特征上,比如 hero assets 或制作更精细的道具。

我先确定环境的基调以及主光——太阳。为此,我使用了带雾感环境光的 HDRI,并用 Directional Light 作为太阳,直接指向神庙入口,使用一些 scatter 分布来创建 god ray 效果,作为通往入口的视觉引导。之后,我处理 Height Fog Volume,调整方向光随雾衰减的方式,使阴影和高光更微妙、对比更低。

为了填充较暗区域,我添加了 Sky Light,把 HDRI 光作为环境的补光。在这个阶段,我回到最初的 hero shot,以让前景比实际神庙更暗的方式来处理灯光,从而增强整体场景的深度并突出神庙。最后,我放置了传统中式灯笼,配以暖色点光,与环境光阴郁的蓝色调形成对比。

这些不仅让场景不那么平,也突出了神庙及其入口,引导玩家/观者的视线。完成这些后,就来到让整个场景获得生命的部分:后期制作。对我来说,好的最终灯光只能通过与 UE5 提供的 Post Process Volume 协同处理来实现。就我而言,我先对场景进行调色,把中间调改为蓝色并降低饱和度,得到更忧郁的外观。

然后我再次对场景调色,赋予它 Orange and Teal 的外观,这是电影行业中常用的一种调色方式,因为它们是互补色:用蓝色处理阴影,用橙色高光提亮场景,进一步建立暖光与冷光之间的对比。我还添加了一些锐度和色差。随着灯光和后期处理外观完成,环境也就完成了。

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结语

总的来说,这个项目是一项重要的个人成就。它不仅让我对各种工具更加得心应手,也让我实践了行业所遵循的工作流。虽然 16 周对于制作一个环境来说是很短的时间,但把自己推到这一水平,让我必须每天变得更好,并做大量问题解决和变通技巧,以便在不牺牲环境大量视觉质量的前提下,尽可能推进管线。

我给环境美术新人的建议可能如大家所料那样老套:玩大量游戏。关键是要慢慢地在游戏环境中走动,试着弄清楚东西是怎么做的、用了哪些技巧来“骗过”玩家的眼睛、texel density,以及许多其他与游戏美术相关的方面。这会让你以超越普通玩家视角的方式看待电子游戏,然后你就能把同样的技巧应用到自己的作品中。

不过我能给出的最大建议是,尽可能扩展你在各种艺术形式中的知识面。作为游戏美术,不只是关于游戏。它还关乎建筑、产品设计、电影、构图、摄影、纯艺术、雕塑等等。你不能只关心游戏和 3D。你必须对所有这些培养敏锐眼光,因为它们是你成为更好的游戏美术的关键,这些都会影响你如何搭建、摆放场景物件以及构图,从而把你的作品提升到下一层次。

记住,不存在“知道得太多”这回事,而这正是让你区别于普通游戏美术的地方。最后,更实际地说,我强烈建议尽可能多地去创作;不是所有作品都必须是完整环境,可以做更小、细节丰富的道具和 diorama,这样你能专注于质量而非数量。始终努力让自己熟悉并掌握行业的管线和流程。这将是艺术总监和招聘经理会留意的关键。

极为重要的是,你要展示自己能够使用他们所用的工具和技巧。最重要的是,不要忘记在你创作的一切中保持热情,并始终努力成为更好的艺术家!你可以在我的 ArtStation 上查看更多环境作品的一些片段。

Rui Cunha,游戏美术硕士生

采访:Emma Collins

相关链接

原文链接:https://80.lv/articles/how-to-sculpt-a-detailed-environment-of-a-hidden-temple-using-zbrush

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