在虚幻引擎中搭建一个自然环境

薛新民

这是一篇关于 LEONID PROKOFIEV的采访，他将讲述自己是如何通过CGMA课程的学习之后在UE中建立这么流弊的场景的~
先展示一下他的最后效果以及大致流程的加速视频：
Introduction
大家好，我是Leonid Prokofiev ，我从大学时期就开始自学3D技术。一开始在Threedex studio 主要做一些内部的、外部的等一些游戏美术资源。目前作为3D艺术家就职于Gameloft studio 乌克兰分部，在这里有幸参与了很多游戏大作诸如，罪恶都市之拉斯维加斯、蜘蛛侠、狂野飙车 8&狂野飙车9。
Goals
每一个3D艺术家都应该是设计师，不仅仅局限于为场景制作很棒的美术资源，也应该知道如何去把美术资源和谐地搭建在一起以打动玩家。我这次决定在CGMA学习Organic World Building课程也正是为了提升自己创建整个环境的各项能力：获得一些关于如何正确在世界中摆放物体的知识，如何打造一个更有趣的环境。当然，最主要也是我自己本身想要学习Unreal Engine。













How the Project Started
我最主要的想法是做一片遥远的、荒无人烟的森林。一片既包括美丽的自然风景同时也包括一些人造的物体元素，这样应该很迷人，很有故事性。在创建自己的场景之前，主动地去考虑所选择自然地貌、时期、人文会对自己很有帮助，所以我决定创建一个这样的场景：荒无人烟的森林中有一架失事已久残破不堪的飞机遗骸，同时附近有一所幸存者的房子，房子类似美国南达科他建筑风格。我实在没有太多的时间去将我的激活做到尽善尽美，不过至少我还是做了点东西出来。
根据我的构思，我找了些相关的参考然后在此基础上绘制了一张大概的草图。



然后我在3DS MAX中 用简模 对整个环境做了一个定位





另外，我为自己接下来需要制作的资源物件整理了一张表格，重要的不重要的，这对把控时间很有帮助。之后我开始跟着老师学习UE了，我把一些较大的石块从MAX中导出到UE用UE的地形工具创建我的地形环境。



Mesh Approach
首先，我开始制作石头。将我提前制作好的悬崖峭壁简模导入zbrush中开始雕刻，参考我之前找好的素材。为了保证场景的尺寸比例，导入一个人体或者其他任何东西以作参考，对自己把握尺寸比例很有帮助。我需要制作一些大的结构，尝试做一些有意思的造型。这一步不需要做太细，因为我们之后会在UE中用现成的法线贴图来增加细节。



对于天然物体资源的低模，我通过自动减面来创建，通常是在zbrush中制作。然后我在3Dcoat中调整低模以及UV，这俩工具对于这一类的东西的UV制作十分的友好方便。



Normal、AO、height 贴图我都是在Xnormal中烘焙完成的。
创建天然的物体并不是一件容易的事情，不光是在制作模型阶段花了我很多时间，在UE中创建材质也颇费周折。
Rocks Production
使用PST规则（primary, secondary, tertiary），有的放矢的把握好首要的、次要的、更次要的结构，这很重要！课程的大佬Anthony（大佬字体必须给最大号）也总是一直在强调这个。除了要制作大型岩石，再制作一些较小的岩石用来做好大岩石到小石块的过渡十分有必要，大岩石跟小石块我都是在Zbrush中完成的。



接着我要需要制作一个碎石堆，我减少了我石头的数量，在一个地面网格上使用zbrush的nanomesh功能吧碎石块散布在表面。



对于在ZB中创建贴图纹理很有用，为了方便在UE虚幻引擎中制作材质，你需要将所有subtool赋予不同的颜色，这样做稍后就不用手动绘制了，在Xnormal中烘焙顶点色也会很方便。



我在创建资源的时候，一般都是结合着ZB雕刻以及用3Dcoat制作拓扑、展uv、做贴图。



Vegetation植被
创建植被我是从高模制作开始以此得到贴图并且带有质量不错的alpha，然后在MAX中完成最后渲染。



同理我做了些杉树的枝叶



为了丰富变化，我创建了一系列大的、中等的、小的草堆，颜色变化最后再在UE材质系统做。





下一步，我准备开制作树木了。我做了很多枝叶然后跟树干排列在一起。同草堆制作过程一样，我做了很多版本（不同阶段）的树丰富造型。为了调整之后在引擎中枝叶摆动的效果，需要在排列的时候把顶点色绘制好，草也是一样的。









River河流
我没足够的时间从头到尾来制作河流，所以我在UE官方商店里找到了一个专门制作河流的工具，并下载了下来。我想的是做一个静谧的湖面所以在材质编辑器里，我减弱了置换效果，水流不至于太激烈。减弱了水的颜色饱和度并添加了更多透明效果。
你可以在这找到这款工具：
https://www.unrealengine.com/marketplace/river-water-tool-with-flow-buoyancy (UE Marketplace)
https://gumroad.com/l/OvlqP (Gumroad).
Texturing贴图
我下载了很多地表贴图素材然后在PS做了无缝处理，然后我在Crazy Bump中制作了对应的法线贴图以及高度贴图。landscape这块，使用了课程核心知识点，LandscapeLayerBlend 节点来制作多层地表材质。它允许我可以同时混合11张地表材质，同时在混合的时候因为我使用了高度贴图使最后的效果可以非常的自然！



一些岩石的贴图我实在ZB中完成的。



在3DCOAT中，我把不需要做平铺的纹理贴图搞定了。举个例子，这是飞机的贴图，我针对很多材质使用了顶点色，为了做材质混合，使材质变得更有意思。有时我会在材质面板通过使用 WorldAlignedBlend节点添加一个slope贴图，比如用于制作倒在地面的的树干顶部的苔藓。



同样，如果必要我会做一层顶点色的基础绘制，比如用于制作飞机的锈蚀状态。



当然，类似这样的软件比如Substance Painter以及Substance Designer 对于制作贴图十分有帮助。
lighting 灯光
在开始布光之前，我找了一些参考而且制作了一个气氛板来搞清楚我到底想要怎么样一种氛围效果。



作为灯光的来源，我仅仅只用了一个平行光以及天光，Lightmass设置没有做改动。我保留了动态灯光而没有烘焙光照贴图。



对于天光，我使用了一张HDRI，我做了一个球然后翻转了法线方向，然后将HDRI材质赋予它作为背景。



我还添加了一个AtmosphericFog跟ExponentialHeighFog，然后略微的调整了下参数设置。除了雾，我还在石块以及河流附近使用了带有雾气贴图的模型片（雾气特效）。为了增加阳光照射的感觉，我也用片做了阳光射线效果。后期效果阶段我还添加了bloom、lens flares并且调整了对比度。我想让整个画面偏暖色调，所以略修改了白平衡。



在这之后，我在摄像机设置里添加了LUT，我找到LUT预设，选择最适合我场景的，略加修改了对我场景的影响。



为了调整渲染傍晚效果，我减弱了平行光的强度，调暗了HDRI贴图，溢出了阳光射线的效果，改动了摄像机LUT。我最后是在PS中使用了PS的标准LUT moonlight 设置。
Feedback
作为一名3D艺术家，最有意思的事情莫过于接触到UE中的landscape系统，当然还有就是刷植被的工具，它真的帮助了我很多，让我可以很快地在地表种植各种树木花草。
当然，我并不会觉得UE4可以简化到一键做好所有事情，它很厉害，拥有令人折服的强大功能，所以学习UE4的过程不是一蹴而就的。但是，如果你建立了一个目标，然后保持足够耐心，你会成功的！