3D 复原 DuPont 20 型老式起爆器：从参考搜集到渲染的完整道具流程
介绍
我叫 Kyryl Zlotnyk，是一名来自乌克兰的 3D 道具艺术家，目前住在荷兰。
我的 3D 艺术之旅始于 13 岁，当时我开始就读艺术学校。正是在那里，我学会了制作自己的第一批 3D 模型。大学期间，我学习电脑游戏开发，在那里我和朋友们一起做我们自己的项目，并参加 game jam。后来，我有机会在两间工作室完成实习，在那里我获得了宝贵的实践经验，也更深入地了解了游戏行业的工作流程。
目前，我正在一个游戏开发项目中担任志愿 3D 艺术家，与一群朋友组成的团队合作。与此同时，我也在积极寻找加入专业团队的全职机会，以便能够运用自己的技能、作为艺术家继续成长，并为打造激动人心的游戏项目贡献力量。
在整个旅程中，我一直在不断学习，努力提升自己的技能，探索创建 3D 资产的新方法，并紧跟最新技术。对我来说，重要的不仅是职业上的成长，还要对新想法、新经验和新机会保持开放。
DuPont 爆破机 No. 20
这个项目标志着我与导师 Volodymyr Iliukhin 合作的开始，我和他一起为项目选择了概念。我决定制作这个特定物件，是因为我想提升自己在创建逼真高模以及木制表面纹理方面的技能。做出这一选择的另一个原因是，这类设备在 ArtStation 和 LinkedIn 等平台发布的作品集中相对少见。
这个项目的主要目标是提升我创建高质量游戏资产的技能。在整个过程中，我专注于在高模中实现高水平的细节。我还创建了优化的低模网格和高度详细的 Spec/Gloss 纹理，同时遵循正确的 PBR 数值。我投入了大量时间进行最终展示，以尽可能有效地展示该资产及其细节。
准备过程中的一个重要部分是收集高质量参考，以便在开始建模过程之前对该物件形成清晰的理解。首先，我选择了最符合我想法的主参考，然后收集了该设备其他版本的额外图片。我特别关注拍卖网站上的照片，因为它们通常不仅提供该物件不同角度的高质量图片，还提供其尺寸和技术规格。这些信息让我更容易创建准确的 blockout 并确定模型的正确比例。
此外，我还为各个组件以及我计划在纹理阶段使用的材料收集了单独的参考，包括木材、金属、黄铜和皮革。这帮助我更好地理解每种材料的特性，并为在 3D 中逼真地重现它们做好准备。
我是在业余时间做这个项目的，所以自然花了更长时间才完成。我也在每个阶段花了大量时间反复迭代，力求在流程的每个环节都达到尽可能最好的结果。整个项目从开始到完成总共花了我大约六个月。
刚开始时，我并没有给自己设定特别远大的期望。我的主要目标是进行尝试、提升雕刻技能，并更多地了解贴图制作。其他目标，比如改进低模工作流、完善我制作游戏可用资产的总体方法，则随着项目推进自然发展出来。我的导师在这个过程中也发挥了重要作用。他一直帮助我把作品质量推得更高，并向我介绍了新的技术和流程改进方法。
最具挑战性也最耗时的部分是贴图。这个资产包含种类繁多的细节和材质，我经历了很多次迭代才让它们看起来正确。不过，我对自己在整个项目中的进步感到非常高兴，尤其是在贴图、高模建模和渲染方面。回头看，这是一次宝贵的学习经历，帮助我对自己的工作流以及制作高质量游戏可用资产的能力更有信心。
Blocking（大形搭建）
我首先在 Plasticity 中创建大形，因为它的 CAD 建模工具让我能够快速、准确地构建复杂部件，同时进行调整而无需担心拓扑。利用我在研究阶段收集到的真实世界尺寸，我首先用简单的基本体形状搭建了起爆器和炸药装药的大形。
在这个阶段确立正确的尺寸和比例至关重要，因为之后在流程中进行重大修改会耗时得多。基本形状就位后，我逐步细化每个部件，并在此过程中添加更多细节。对于木板，我开始打破干净、统一的几何结构，制造细微的不完美和轻微翘曲，让木材呈现出更陈旧、更真实的外观。
我在 Blender 中单独使用曲线创建了缆线和皮带，这让我能够调整它们的形状，并随着模型的发展轻松地将它们贴合到其他组件周围。
高模
下一个关键阶段是高模建模。我以较高的网格密度从 Plasticity 导出了粗模。Plasticity 的优势之一是在导出时能够控制多边形密度，因此可以方便地为高模和低模工作流准备网格。
在这个阶段，我专注于建立大型和中型细节，把更精细的表面细节留到贴图流程中处理。这种方法让我工作得更高效，因为小细节在贴图时更容易添加和调整。
为了在金属和木质部件上制作磨损边缘，我使用了 ZBrush 中的 TrimDynamic 和 TrimAdaptive 笔刷。对于木板上的裂缝和较大的缺口，我按照 Dmytro “MykhailykArt” Mykhailyk 的这篇教程中演示的技术来制作。我使用 DamStandard 和 Morph 笔刷添加了更细的裂缝，让木材呈现出更自然、风化的外观。
对于皮带，我先用 Inflate 笔刷定义其凸起边缘，然后用 Orb_Slash 和 Morph 笔刷制作凹口和不规则处。最后，我用 TrimDynamic 笔刷添加了更多表面细节。
为了在爆炸装药上制作接缝，我使用了遮罩和 Inflate 功能，沿所需区域抬高几何体。然后我用 Smooth 笔刷将接缝的一侧平滑，以获得预期形状。
低多边形
使用 Plasticity 到 Blender 的桥接工具，我将来自 Plasticity 的原始低多边形模型导入 Blender。由于木质部件在高多边形建模阶段经历了显著变化，我对其进行了重新拓扑，以更好地匹配更新后的形状。在整个过程中，我力求在保持平滑轮廓和必要处干净几何体的同时，尽可能降低多边形数量。
主要挑战之一是木柄上的切口，它导致了着色问题。为了解决这个问题，我使用 Blender 的数据传递修改器，从没有切口的模型副本中传递法线，从而获得了更干净的着色效果。
我还通过创建简单的平面来为 alpha 和贴花准备几何体，这些平面之后将作为其纹理的表面。对于橡胶电缆绝缘层，我决定使用 trim sheet 来优化纹理空间。为此，我创建了一个小圆柱段，对其添加纹理并沿电缆重复使用。
UV
对于 UV 展开，我使用了 RizomUV。在导入模型之前，我在 Blender 中将所有硬边标记为接缝，以使展开过程更高效。我还修正了不均匀和非圆柱形的边缘，以确保 UV 干净。
我将 Blasting Machine 打包到单个 4K 纹理集中。为了最大化 UV 空间效率，我使用了 UVPackmaster 4 插件，这让我能够实现更密集的 UV 布局。最终纹素密度为 53.57 px/cm。
对于 explosive charge，由于其相对于主资产尺寸较小，我选择了矩形 UV 布局。这种方法也让我能够为电缆的饰条部分分配更多纹理空间。使用 4K × 2K 纹理，我实现了 59.40 px/cm 的纹素密度。
对于贴花和阿尔法贴图，我使用了 1K 纹理。由于这些元素需要精细细节，这种设置让我能够为它们各自的 UV 岛分配更多纹理空间，并保持更好的细节质量。
烘焙
模型准备好后，我接着在 Marmoset Toolbag 5 中烘焙纹理贴图，我觉得这是该工作流阶段最方便的工具之一。烘焙之前，我在 Blender 中通过将必要的对象分离成单独部件并对几何体进行三角化来准备模型。这一步有助于确保在将模型及其烘焙贴图导入其他软件时保持一致的三角化。
在 Marmoset Toolbag 中，我烘焙了所有必要的纹理贴图。除了主要的环境光遮蔽（AO）贴图外，我还创建了第二张禁用了 Ignore Groups 选项的 AO 贴图。这为纹理制作阶段使用某些生成器时提供了额外的灵活性。由于该设备的木质机身由六块独立的木板组成，烘焙 Object ID 贴图也至关重要。它让我能够快速为每块单独的木板创建遮罩，从而更容易控制它们的外观并在纹理制作过程中添加变化。
贴图
贴图是我工作流程中最重要的阶段之一。在开始之前，我通过创建多个副本并将它们摆放在不同角度来准备模型，以便让即使最难触及的区域也更容易贴图，这也被称为爆炸模型。我确保这些副本在前视图和侧视图中不会与其他对象重叠，这样我就能处理每个部分而不受不必要的干扰。
我的导师还分享了一个有用的技巧：给文件夹和重要图层做颜色编码，让项目更易于浏览，并保持工作流程井然有序。
我在 Substance 3D Painter 中为这个项目创建了所有纹理。对于木质部分，我以免费 FAB 库中的扫描材质为基础，并结合 Substance Painter 的标准材质。我使用带有 Passthrough 混合模式的额外图层来细化木材纹理，并用 HSL 滤镜调整它们的颜色。为了让每块木板在视觉上有所区别，我在它们之间引入了细微的颜色变化。
创建高质量纹理的一个重要方面是建立清晰的光泽对比，并在模型的不同部分改变光泽度。这有助于强调每种材质的独特属性，并使表面细节在视觉上更加鲜明。
为了简化后续步骤，我在材质文件夹中添加了一个 Anchor Point。然后，我引入了进一步的颜色变化，并使用生成器和 alpha 纹理强调了磨损的边缘。为了让资产感觉更真实，我沿着木质主体的底部创建了一块明显的变色区域，暗示其长期暴露在湿气中。
接下来，我向凹陷区域以及会因频繁接触手或其他物体而自然积累污垢的表面添加了污渍。为了给资产带来更强的历史感，我加入了额外的细节，例如纸质贴纸、轻微损伤、灰尘和其他磨损痕迹。最后，我调整了整体颜色，以确保木质部分看起来协调统一，并与资产的其他组件良好搭配。
尽管这种方法在游戏资产制作中不太常见，但我为所有材质都添加并调整了 Specular（高光）通道，而不是仅将其用于金属。这让我能更好地强调每种材质的独特属性，并在它们之间形成更清晰的视觉区分。
在整个贴图制作过程中，我还参考了 Iri Shinsoj 在 ArtStation 上发表的文章中的 PBR 色彩空间转换和反照率（albedo）图表。这一参考资料帮助我选择合适的底色和颜色变化，从而更准确地表现真实世界中的材质。
为了给金属部件制作纹理，我先确立了基础材质，然后通过多层噪波和色彩变化逐步丰富其外观。我添加了铜绿和边缘高光，随后引入最初的磨损痕迹和表面瑕疵。
接下来，我添加了文字细节，并为其指定了一个 Anchor Point，以便在后续的纹理制作阶段更轻松地使用。然后，我在暴露于环境、频繁磨损的区域添加了锈迹。最后，我在机构齿部周围涂上厚厚的油脂，并加入额外的污垢与油泥，以增强材质的整体真实感。
对于皮革手柄，我以 FAB 上的一个扫描材质为基础，并在其上叠加了多层颜色变化。为了添加逼真的褶皱和折痕，我使用 Project 工具将参考照片中的细节投影到纹理上，然后用 HSL 和 Levels 滤镜优化它们的外观。我从 Neos Nelia 那里学到了这个了不起的方法。
我在表面添加了裂纹，并使用 Anchor Points 为它们应用 Height 和 Peeling Paint 效果，让皮革更有深度和质感。最后，我优化了光泽度，加入了污垢和油渍，并使用滤镜进行了最终颜色调整。
为了创建 alpha 纹理，我首先将平面划分成多个独立区域，每个区域专门用于一个特定元素。对于绿色的纸片，我使用了撕纸 alpha 纹理，以实现不规则、逼真的边缘。
我使用 Photoshop 的路径工具创建了线缆和线头，这让我可以在流程中的任何时刻轻松调整曲线，使工作流灵活得多。为了制作带子的磨损边缘，我画了四条线并应用 Warp 滤镜对它们进行变形。然后，我沿着边缘添加了单独的纤维和线，让它们看起来更自然。
alpha 纹理准备好后，我将它们导入 Blender，并把每个元素放置在场景中所需的位置。
作为最后的润色，我为每个材质添加了三层不同缩放比例的颜色噪波，带来细微的颜色变化，使纹理看起来更加自然。你可以在这篇 ArtStation 文章中找到关于该技术的更详细说明。我还应用了锐化滤镜，以增强细节的清晰度。
渲染
对于最终渲染，我使用来自 FAB 的资产搭建了一个场景，旨在重现二战军用掩体的氛围。
我使用了包含两盏主光的布光方案，其中第二盏主光采用更宽的聚光灯角度，用暖光填充场景。我还添加了一盏补光和两盏轮廓光，以突出标牌在黑暗环境中的反光，并将更多注意力吸引到炸药块上。
在 Photoshop 中进行后期处理时，我压暗了背景并提高了主体资产的亮度，使其更加突出。我还应用了若干调整和视觉效果，包括泛光、色差和胶片颗粒，以在最终展示中获得更具电影感的外观，并强化整体氛围
在这里以及其他场景中，我所使用的灯光和摄像机设置基本与这些相同，只是会根据具体情况对它们进行调整。
在这个场景中，我还在背景里放置了一箱炸药块。为了在不额外花时间创建多套纹理的情况下增加更多视觉变化，我复制了原始纹理并去掉了“Dummy”标签。随后，我在 Marmoset 中创建了几个材质变体，并分别调整了每个变体的 Albedo 颜色色调。这样，我就能在保持工作流程简单高效的同时，获得更丰富多样的外观。
对于这个场景，我创建了一个简单的房间环境，带有混凝土墙壁和地板。我使用了类似的灯光设置，以保持与主渲染的视觉一致性。为了增加额外的视觉元素，我还引入了一个使用我在 Photoshop 中创建的 alpha 纹理的 gobo 投影。
对于这个项目，我决定尝试一些新东西：使用 Blender 的 Camera Controller 插件制作一段动画视频，这个插件可以让你用手机录制摄像机运动。我将动画导出到 Marmoset 进行渲染，然后在 DaVinci Resolve 中完成后期处理。我的导师还帮助我加入了音效。
结语
我认为，创作真正吸引人的 3D 道具的关键，在于选择正确的概念并找到合适的参考。同样重要的是精心选定的色彩搭配、高质量的纹理，以及遵循正确的 PBR 数值。我特别关注 Glossiness/Roughness 通道，因为正确使用它们有助于传达不同材质的特性、为纹理增加深度，并在视觉上区分模型的不同细节。当然，最终展示也起着重要作用，因为它应突出模型和纹理的独特特征，并营造出恰当的氛围。
对我来说，最具挑战性但同时最有趣的部分，是制作逼真、细致的纹理，并重现木材、皮革和金属的独特属性。这个项目教会我不要害怕花时间打磨结果，也不要回避额外的迭代。在制作这个项目的过程中，我显著提升了自己的雕刻和纹理制作技能，尝试了新技术，并磨练了在处理灯光、渲染和后期制作方面的能力。
我给初学者的第一条建议是保持耐心并持之以恒。以小步向目标前进，持续练习，永不停止学习，即使进展看似缓慢。不要害怕尝试实验、尝试新方法，并接受建设性反馈。记住，每个项目都是获得新经验的机会，而规律练习和对细节的关注会随着时间推移帮助你取得更好的结果。
最后，我想说，我非常高兴成功完成了这个项目。特别感谢我的导师 Volodymyr Ilyukhin，在整个过程中给予我宝贵的反馈、支持和帮助，也感谢所有支持和帮助过我的人。
Kyryl Zlotnyk，3D 艺术家
采访者：Kseniya Serebrennikova
相关链接
原文链接：https://80.lv/articles/recreating-vintage-dynamite-blasting-machine-in-3d
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