筑影分享：细节爆表，如果制作一个UE4超写实的木匠工作室
*文章授权转自微信公众号「电影设计师」
今天要分享的是乔迪·萨金特（Jody Sargent）的最新作品，他是一位自由职业的高级环境艺术家，并曾经为 Rocksteady和已经加入腾讯的Splash Damage工作。
先来看看最终完成的效果图：
这个木匠工作室的最初灵感来源于乔迪的车库。在开始制作前，他查看了大量旧车库和工作室的参考资料，一般这种环境会装满很多精致且迥异的物品，也与使用者的工作、爱好、手工艺相关。此外，乔迪还拍摄了很多裸露的砖块及木梁等实际结构的照片，并仔细研究上面的光照和纹理。
建模阶段
场景中的大部分物件都是在3Dmax中建立的，并且使用了Substance Painter进行贴图处理。当然，有些图样非常复杂的则会在Zbrush中进行雕刻，比如那个木雕面板。
木雕的制作分成了几步，首先需要在Photoshop中创建2D的黑白图案，作为Zbrush的Alpha遮罩映射在模型基础面板上。第二步则是区分出雕刻完成和未完成的区域，这里可以使用Zbrush的Flatten笔刷来拍平未雕刻完成的部分，并保留部分雕刻引导线。
第三步是使用Clay Tubes笔刷来营造凹槽部分的凿痕效果，用Chisel笔刷勾勒框架压边。最后可以使用Clay Tubes和Trim Dynamic笔刷来进一步添加瑕疵。雕刻完成后导入3Dmax进行清理和UV处理，并在SP完成最终纹理。
有些纹理的处理上用到了其他软件，比如轻型砌块纹理是在Substance Designer创建的，砖则是一个用SP处理的无缝Zbrush雕刻的纹理。有些木纹的贴图是在textures.com网站上下载的。
在PBR的处理上，除了对漫反射贴图的无缝及去重复的处理，还需要复制漫反射灰度图继续创建粗糙度和法线贴图。这个阶段需要对木材的类型、颜色、木纹和年龄有一个粗略的感觉，并确保细节有趣但不要太糟糕。
接下来，也是营造写实感最重要的一部，就是添加使用感及环境的影响，这些脏旧因素背后都隐藏了物件本身的故事。经过多年的使用，木纹表面会形成一层细小的污垢层，需要添加一些随机的污垢和磨损痕迹。在任何可能经常暴露在阳光下的区域（例如靠窗的桌子顶部）需要添加暴晒后的褪色效果，使其淡化并略微降低饱和度。
接下来，沿着一些边缘和可能被敲击的区域添加凿孔和碎屑，并通过添加更多污垢和灰尘层继续在表面构建细节。
在细节陈设上，需要考虑故事性，比如放置在桌子表面的清漆罐和瓶子的拉环，以及随着时间的推移被干燥的溢出油漆和斑点。所有这些都是为了赋予道具历史并增加场景的可信度。
地面混凝土的部分使用了贴花营造坑洞缺陷。门窗上还添加了一些散布道具，例如从外面飘进来的枯叶和刨花。乔迪认为不同的道具有不同的年龄，因为工作室和车库往往包含新旧物品的更替和改装组合。例如，在一些较新的管子和瓶子旁边放一些用过一半的旧油漆罐，可以让场景故事性上更有深度。
再比如，剪刀和尺子等一些工具会看起来更新，而一些锯子和凿子的旧木头和生锈的金属看起来会更旧。在一些玻璃上需要覆盖旧的雨痕和污垢，甚至需要特别注意灰尘会聚集的地方，比如架子的顶部和背面的灰尘更厚。
场景组装阶段
在更多细节进入之前，需要用灰盒或粗略的模型进行一个大概的布局，尽早创建代理模型并放置在场景中。为了后期更好地展示环境，前期已经定好了几个不同角度的镜头构图。整个木匠工作室的平面布局还是要遵循真实的木工车间，但在不同角度上，会考虑镜头中的空间视差和深度。
刨花是增加故事感和视觉趣味的重要装饰物，它的制作也分成了几个步骤。首先在3Dmax中制作螺旋图元并使用多边形修改器。从缩放和修改的不同版本曲面形状中挑选出一些多边形进行纹理处理，并在3Dmax物理模拟它们的散步方式，如果窗台上和桌角的木屑分布。
照明和渲染
PBR流程的照明需要特别注意纹理的控制，在限制的范围内创建所有纹理，确保纹理反照率处于中等范围，没有太接近白色或黑色的区域。在无光模式下，可以查看纹理本身的明度。这些工作是为了确保灯光的真实运作。
最终的效果使用了光线追踪，主要光源为窗外的平行光和天光，内部用少量的矩形灯来增强窗外及和夜景条灯的照明。指数级高度雾被限制在了非常微妙的程度，并开启体积雾，营造灯光的丁达尔效应。
后期处理主要是关于颜色分级和光线跟踪的设置，刻意减少了光晕，稍微遮蔽光阴影（A0）的半径，略微提高了强度。整体色调上偏向于暖调，并使用电影相关设置略微增强高光和阴影。当然，光线追踪 GI 与光线追踪反射也是让场景看起来更自然的主要因素。
场景优化
最终场景中的多边形约为 200 万面。虽然场景是一个相当高端、细致的定位，但仍然针对游戏进行了优化。乔迪使用了UE4自带的优化视图模式在整个开发过程中不断检查，比如过度绘制（OverDraw）和LOD视图模式可以确保开销不至于太高。着色器复杂性视图模式可以检查材质在场景中的成本，除了具有半透明的对象稍费一些，其他 95% 的资产都是用一种非常简单的母材料创建的，可以进行统一更改和控制。
另一个优化方法是充分利用了 RGB 通道来打包纹理以减少纹理数量。比如，用红通道存储金属度，绿通道存储粗糙度，蓝通道作为不透明度。
这个场景大约花了乔迪三个月的时间，并进行了良好的研究和规划。他制作了一个电子表格，详细说明需要制作的每个网格以及完成它们需要经过的阶段，并确保为照明、特效、演示和其他任何需要的东西留出时间。以这种方式设置项目助于进行时间管理，并提供了明确的目标，让最终结果完成落地。
今天的分享就到这里啦~
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