场景拆解:教堂废墟中的巨型机器人《Silent Ruins》制作流程

介绍
我叫 Jueon Kim,是一名常驻韩国、有志成为 3D 环境艺术家的人。我一直着迷于空间如何创造独特体验,并且我想创造能够为他人提供这些体验的环境。这种兴趣让我在大学学习建筑。然而,我最终意识到,设计现实世界中的建筑与我想创造的那种空间是不同的。
我开始寻找一个能让我探索并表达更广泛多样环境的领域。由于从小就喜爱电子游戏,我觉得游戏环境是将我想象中的世界变为现实的理想媒介。这促使我追求成为 3D 环境艺术家的职业生涯。
在大学里,我通过 AutoCAD、SketchUp 和 Lumion 等程序培养了对 3D 的兴趣。后来,我进入了一所专门的 3D 艺术学院,在那里花了大约两年时间学习环境艺术制作的基础知识,包括建模、重新拓扑、UV 展开和贴图。我也响应 AI 技术的最新发展,将 AI 作为辅助工具纳入其中。
我在这个项目中使用的主要软件包括 3ds Max、ZBrush、RizomUV、Substance 3D Painter、Substance 3D Designer、Photoshop、Unreal Engine 和 Marvelous Designer。
《Silent Ruins》是我的第一个环境艺术项目,是在学习游戏环境艺术期间创作的。该环境以一座大教堂和一个巨型机器人为中心,包含了我建模和贴图的资产与结构,以及我创建并放置在整个场景中的受损建筑元素。
在这次采访中,我将带你了解我如何开发最初的概念,并将其实现为一个 3D 环境。


寂静废墟
我从一开始就知道,我想把一座大教堂作为主要场景。不过,我也觉得,一件有吸引力的作品集项目需要其环境背后有一个故事,而不只是一个视觉上令人震撼的空间。因此,我开始寻找一个可以作为叙事核心的主角道具。
我的主要灵感之一来自吉卜力工作室的《天空之城》,尤其是那个巨型机器人沉睡在岛上的场景。我被巨大的、静止的机器与其周围宁静环境之间的对比所吸引,我想在自己的项目中捕捉类似的氛围。
为了以一种可信的方式将大教堂和巨型机器人结合在一起,我设定了一个背景:一台巨大机器的残骸被遗弃在大教堂内太久,以至于在一个后末日世界中,它们已经逐渐成为环境的一部分。这帮助我将大教堂的宏伟与一个久已废弃的机器人存在融合在一个连贯的虚构世界中。
我的大部分参考都来自 ArtStation、Pinterest 和 Google。当我找不到能展示所需角度或形态的合适参考图时,我使用图像生成 AI 来创建额外的视觉参考。我还利用 YouTube 的 360 度视频功能探索了大教堂的内部,这让我能够从不同视角环顾这个空间,并更好地理解其建筑和氛围。

为了创建一个巨型机器人倒在大教堂内部的环境,我首先建造了大教堂及其主要建筑元素,然后再放置倒下的机器人。接着,我将机器人与大教堂相交区域的建筑结构重建为受损和破碎的部件,使其看起来像是机器人坍塌进了建筑物中。

为了确立大教堂的整体结构,我参考了沙特尔大教堂的平面图、立面图和剖面图。基于这些参考,我规划了主要建筑元素的布局和比例。我还以 10 厘米为增量调整了墙壁和拱顶等主要结构的尺寸,以保持测量结果一致,同时使比例接近原大教堂的比例。随后,我将这些测量数据应用到 Unreal Engine 中,以确定环境的整体尺度和结构。


在完成粗模搭建后,我细化并放置了主要建筑元素,以完成大教堂的基本结构。随后我摆放了机器人,并在其与周围建筑相交的区域周围创建了额外的破损结构。

在制作受损结构时,我主要使用了虚幻引擎的 Fracture Mode(断裂模式)和 Chaos Simulation(混沌模拟)。我使用 Anchor Fields(锚点场)和 Bomb Fields(炸弹场)来控制结构中哪些部分保持完整,以及其他部分如何破碎。通过运行模拟并查看不同结果,我选择了最符合机器人倒下方向以及周围建筑环境的结果。
我还使用 Chaos Cache Manager 记录所需的模拟结果,并将其转换为静态网格体,以便放置到环境中。这让我能够制作出各种受损结构,而无需从头为每一块碎片建模。
为了让受损结构暴露出的截面看起来更可信,我调整了从 Fab 获取的砖块模型的 Base Color,并沿破损表面摆放它们。我把附近的砖块编组为 Packed Level Actors,以便更高效地同时选择并编辑多个砖块。

网格与 UV 工作流
网格工作流与优化
由于 Unreal Engine 5 中的 Nanite 能高效处理高面数几何体,我不必像传统游戏资产工作流那样只专注于降低多边形数量。不过,我仍希望在保留必要细节的同时管理整体场景复杂度,因此根据每个资产的形状和用途,采用了五种不同的网格创建与优化工作流。
1. TurboSmooth(低模 → 高模)
我主要在 3ds Max 中使用 TurboSmooth 来制作装饰图案和装饰性造型。它允许我在查看细分结果的同时直接修改基础网格,因此对于需要直观调整形状的资产很有用。
2. Crease Set & OpenSubdiv(低模 → 高模)
我主要将此工作流用于 3ds Max 中的硬表面资产。通过调整边缘折痕(crease)值,我可以控制边缘的锐利程度和曲面的形状,而无需添加额外的支撑边。
3. ZModeler & Dynamic Subdiv(低模 → 高模)
我主要用此工作流在 ZBrush 中制作硬表面资产。我先使用 ZModeler 构建低模网格,然后在使用 Dynamic Subdiv 预览细分结果的同时细化造型。造型完成后,我应用 Dynamic Subdiv 并调整细分级别,以获得可用于高模和低模的网格。
4. DynaMesh & ZRemesher(高模 → 低模 → 高模)
我主要将此工作流用于 ZBrush 中的有机资产。我先使用 DynaMesh 搭建整体大形,然后复制网格。我对副本应用 ZRemesher 以获得更干净的拓扑,对其进行细分,并从原始网格投射细节以恢复原有形态。随后,我在更高的细分级别上继续雕刻更多细节。
5. Decimation & ProOptimizer(高模 → 低模)
这是我最常使用的工作流。我先在 ZBrush 中使用 Decimation 优化完成的高密度网格,然后在 3ds Max 中应用 ProOptimizer 进一步调整多边形数量。
在重做 AI 生成的资产时,我也使用了此工作流:先用 DynaMesh 细化形状,然后再进行优化。此外,当从 Substance 3D Painter 导出已应用置换的网格时,我在 ZBrush 的 Decimation Master 中启用了 Keep UV 选项,以在优化过程中保留 UV。
我没有对每个资产都套用同一种方法,而是根据其形状和预期用途选择最合适的工作流。这帮助我在管理场景整体复杂度的同时保留了重要细节。
UV 工作流
我主要使用 RizomUV 进行 UV 展开。它的编辑工具在处理复杂且不规则的网格时特别有用,例如使用 Decimation 优化后的网格。不过,对于 Trim Sheet,我直接在 3ds Max 中排布 UV。
贴图制作
我主要使用 Substance 3D Painter、Substance 3D Designer 和 Photoshop 进行贴图制作。根据资产的不同,我会在 Designer 中创建可平铺材质,或在 Painter 中为单个资产制作贴图。
在 Substance 3D Painter 中,我通常先叠加两到三层 Base Color 层,为表面引入细微的颜色变化。然后使用 Curvature 和 Ambient Occlusion(AO)来强调资产的形体与结构细节。根据材质不同,我还会添加锈迹、灰尘、裂纹、木纹和自发光细节等额外元素。

对于木质资产,我先在 ZBrush 中雕刻表面细节,然后在 Substance 3D Painter 中制作贴图。我将 UV 按一致方向对齐,以确保木纹沿着预期的木材方向延伸。

我在 Substance 3D Designer 中为教堂的砖砌结构和屋顶创建了可平铺材质。这让我能够为屋顶瓦片和砖墙表面细节制作可复用材质。

对于 Trim Sheet,我先在 ZBrush 中雕刻出所需的形状和细节,然后在 Substance 3D Painter 中为其制作纹理。随后,我在各种资产中复用了同一个 Trim Sheet,包括大教堂墙壁、彩绘玻璃窗框和栅栏。这减少了为单个资产单独创建纹理的需求,同时在整个环境中保持了一致的细节和材质。

对于机器人,我先建立了基础金属材质,然后叠加多个填充图层来制作涂漆表面和锈迹。我在油漆剥落的区域周围添加了条状锈迹。我还使用锚点和色阶来区分凸起、剥落油漆的内边缘和外边缘,帮助我更真实地表现油漆从金属表面翘起并剥落的感觉。
场景组装
在完成大教堂主体结构并确定机器人位置之后,我在放置较小资产时,综合考虑了环境的整体密度以及观者视线的流动。
在倒下的机器人周围,我放置了砖块网格模型以及来自 Fab 的成堆碎片,使破损区域与周围空间自然融合。我还使用了虚幻引擎的植被(Foliage)工具,在大范围区域内散布藤蔓和某些砖块资产。这减少了逐一手动放置每个实例的需求,同时让这些元素能够自然蔓延至整个环境。
随后,我检查了主区域中剩余的空旷空间,并创建和放置了额外资产,包括坟墓、唱诗班席和吊灯,以强化大教堂的特征与尺度感。我并非单纯填补空白,而是着重利用这些细节来强调该地点的身份,并传达一个被长久废弃之地的氛围。
结语
这个项目大约花了两年零三个月才完成。它比预期耗时更长,因为我在过程中学习了好几款新软件,包括 ZBrush、Substance 3D Painter、Substance 3D Designer、Marvelous Designer、RizomUV 和 Unreal Engine。不过,这也让这个项目对我来说格外有意义。
我负责主要资产的建模和贴图,以及场景搭建。我的导师在最终灯光、渲染和后期制作方面提供了帮助,我们一起完成了项目。
这个项目中最具挑战性的部分之一,是当烘焙笼未能贴合预期形状时的贴图烘焙。对于复杂资产来说尤其困难,因为单一的重拓扑方法并不总能达到理想结果。为了克服这些问题,我尝试了不同方法,并反复测试哪种方法最适合每个资产。通过这个过程,我认识到理解多种技术并根据每种情况的需求灵活调整的重要性,而不是依赖单一方法。
我从这个项目中学到的最重要一课是:不存在唯一正确的答案。不同艺术家可能会用不同方式处理同一个对象,甚至同一位艺术家也可能根据情况选择不同方法。通过研究其他艺术家的工作流程,并从各种教程和课程中学习,我发现了探索不同方法的价值,而不是仅仅遵循一种既定方法。培养考虑多种可能性并为每种情况找到合适解决方案的能力至关重要。
虽然我还没有进入这个行业,但我想给刚刚开始从事环境美术的人分享一条建议:学会热爱你的作品集项目。期待看到最终成果,并对其可能呈现的样子感到兴奋,可以成为强大的动力来源。我也相信,这种兴奋感能帮助你在应对挑战时想出新的点子并找到有创意的解决方案。
最后,我要感谢我的导师在过去两年里的指导和支持,包括在完成这个项目过程中提供的帮助。我还要感谢 80 Level 的 Emma Collins 允许我分享这个项目背后的制作过程。
Jueon Kim,3D 环境艺术家
采访由 Emma Collins 进行
相关链接
原文链接:https://80.lv/articles/breakdown-giant-robot-in-cathedral-ruins-made-in-3d
喜欢这篇内容吗?