游戏角色制作行业标准?深度技术好文,建模新手必看!
今天給大家帶來佩德蘭-卡里姆法茲利,關于游戲角色制作,測試,以及衣服和皮革相關的經驗分享。今天還是朋友幫忙翻譯的一篇好文,感謝感謝!
自我介紹
大家好,我叫佩德蘭-卡里姆法茲利,是一位來自于瑞典的角色藝術家。我入行大概有18年了,現在在英國的EA工作室擔任組長職務。我最近參與制作的游戲有:星戰:前線1和2,戰地1和戰地5。
我還記得,我以前經常畫畫,小時候很喜歡涂鴉或者畫出來一些自己創作的漫畫書。當我有了第一臺自己的電腦之后,大概是巴比倫五號(一個上世紀90年代開播的科幻電視劇)在電視上開播的時候,我就用電腦開始試著創作自己的三維太空大戰了(當然也失敗了)!
我最早用的是Bryce 3D,后來轉投3D MAX,我逐漸的開始學習建模。我18歲那年,我在大學學習了一門叫數字動畫的課程,那個課程很一般,但是它讓我學習到了Softimage和早期版本的ZBrush,來制作一個樣片。我在RealtimeUK找到了第一份工作,之后在Jellyfish Pictures倫敦工作,然后迅速起飛。虛幻3引擎大概在那個時候發布的?,F在,我們正在為游戲中下一代視覺效果而努力!
我最近參與的戰地5中的角色制作:
目前行業里的游戲角色制作:
高端的角色創作,自我進入行業以來,并沒有發生很大的變化。現在仍然會用到高模,低模,一堆shader和材質。
改變的是,硬件的提升可以讓電腦渲染更多,也可以讓我們創作更多的細節。今天,我們可以給主要角色更多的三角面,更多的材質,還有更多復雜的shader。渲染的光影效果和以前比起來有了大幅提升,這也可以讓我們加入更多的細節來達到最好的渲染效果。
我們作為藝術家,看待最好還原一個角色的方法也在成熟。制作這些元素的流程也在完善,可以讓我們更快,更高效,更好的控制我們制作的角色。GPU和CPU的提升,可以讓家用電腦渲染出更好的效果,我們也在盡可能的做出接近電影里的CG效果。
不敢說將來角色創作會發生哪些變化,但是我想通過我參加的一些項目,來分享一些行業里角色是怎么制作出來的。這是我們跨多學科多方法的組合,有助于我們在游戲中看到的質量的提升,和作為玩家享受。如果大家想學習次世代3D游戲建模的話,可以到這個游戲建模教程資料裙:它開頭的數字是:107,在中間的是:217,位于尾部的數字是:2722,把以上三組數字按照先后順序組合起來即可。3Dmax、Zbrush、Maya次時代游戲動畫建模軟件教學,從零基礎萌新到實操探索,手把手教會你3D游戲建模。
過去,原畫創作的一個簡單的簡要,就足夠我們開始創作角色了。現在,我們會花更多的時間,從不同的角度,去研究每一個角色。從最基本的背景,他們是誰?他們的動機?眼神的變化?到哪些生活方式會給他們的外觀帶來變化?他們的臥室看起來會怎樣?服裝的設計是否合理?這些讓人精疲力盡的工作,可以讓我們制作的角色真實,親近,從而被我們的粉絲所接受。
早期快速雕刻設計。
我們很早就進入三維行業,制作快速雕刻,和一些原型角色。以前,我們不必用到ZBrush之類的軟件,因為這些太花時間?,F在,一個藝術家可以在一天之內創建并雕刻出擁有很多細節的角色,包括姿勢,高度,比例,剪影線等等的細節,來幫助我們,在引擎中檢查是否與世界協調,光影效果是否合適,動畫是否能準確,等等。
鏡頭視覺制作過程wip
對于人類英雄主角,我們通常會在設計好之后,由現實中的演員扮演,然后三維掃描身體和衣服。
戰地5火線風暴的一個掃描現場
如果我們需要更多的相似度,我們也會掃描頭發和面部裝扮,包括大量的面部表情,以便我們能把這些表情拆成基于混合形狀的FACS,然后進行面部的綁定。這些掃描是和演員的表演同步的,也會是比例一致(1:1)的。這個步驟可以大幅提升可信度和相似度。和過去相比,現在最大的變化是混合形狀數量的變化。以前我們有大把的混合形狀,現在只需要從演員那捕捉的幾百個混合形狀。
如果不需要特別高的相似度,或者是一個非人型角色,我們以往會通過ZB來雕出這些角色,來達到最大的相似度。
現在有了PBR,游戲中所有視覺元素的一致性變得更簡單,同時也提升了整體的畫質。這些也適用于角色。不同材質的對比效果變得更好更準確,更可信,經得住各種光影的檢查。同時,PBR也要求材質參數所有的值必須準確。
市面上有很多好的PBR資源,但是有很多會有偏差。除了掃描人物以外,我們也會掃描材質,來確保PBR的元素是最準確的。
皮膚和眼睛尤其重要,對于角色而言。技術的提升和更高的理解可以讓我們做出更好的效果。這里,我們會用到很多支援性的材質。比如,我們會用到動畫驅動的皺紋圖和血流圖,以及區域區分的孔細節圖。在眼睛上,我們會用到動態光影折射貼圖,這些可以大幅提升真實度。
新的即時頭發技術,適用于不同的發型的例子
毛發領域,相對而言,還是一個發展滯后的領域。雖然通過一些工具可以得到一些提升,但是我們仍然在通過阿爾法來渲染頭發,渲染中也會出現問題。做毛發動畫時,能做的比較少。毛發可能在靜止時看起來過得去,但是動起來時,就出問題了。幸運的是,我們正在EA研制新的工具,可以讓我們做出非常細節化的,基于發綁的,物理動態的毛發工具。這些提升可以讓毛發接近影視級CG的效果,并把角色真實性推到一個新的高度。
頭發制作的基本流程。
角色制作
在一個項目的初期,我們通常,根據角色的重要程度,分成不同的種類(英雄角色,故事NPC,特殊敵人,低級敵人,次重要NPC,路人NPC,等等),性別和比例(身高,體型,等等)。然后,我們在多樣性中找到一個平衡,看看哪些是技術上可行的。
所有這些決定直接影響著特殊骨骼的種類,獨一無二的動畫,還有特殊的支持這些的代碼。舉個例子,英雄角色和重要NPC,通常全都是獨一無二的,次重要的角色,會共享一些體型,比例,骨骼等等。
戰地5火線風暴的一個掃描現場
然后,我們開始掃描環節。掃描環節會根據角色身體可以看到多少的不同,或者他們穿著服裝的不同,來進行不同的操作。三維掃描結束之后,我們把結果導到ZB里面去做初始的修整,然后通過手畫,自定義阿爾法,或者TexturingXYZ,以及置換貼圖,雕出更多的細節。我們也會創建對稱的姿勢,來用于綁定,然后創建統一的脖子,去掉頭。頭通常會是分離與身體的資產,因為頭的綁定和變形的復雜程度很高。頭也會分開與身體單獨掃描。我么也會分開衣服和配件,準確的雕出衣服的里面,并讓衣服能支持動力學解算和次級動畫。
掃描,修整和細化服裝的例子
我們會盡可能地讓物體統一和共享,因此通常頭和身體共享同樣的拓撲結構和UV。這也可以讓我們重復使用文件,來達到優化游戲資源,提高游戲性能的效果。
當我們最初創建基礎低模時,我們用傳統的重拓撲流程,比如Topogun,或者MAYA里的類似功能,還有UV。當我們得到一個支持細節化的變形的好的拓撲之后,我們用類似于Wrap的工具,來使這個重拓撲的模型能匹配到高模上面。
自定義之類的東西會在復雜程度上再加一個層,簡化一下,這里我就跳過這個部分。
服裝制作
對服裝而言,在游戲中,它們是如何變形的,提前理解這個非常重要。開始做之前,想想游戲角色會做哪些動作。比如,我們做第一人稱射擊,角色的手臂幾乎一直在拿著步槍,或者角色的手臂一直處在自然朝下的狀態。下一個需要考慮的是,是否會用到布料解算。這兩點結合起來,會幫助到你,哪些地方可以加更多的細節,可以加多少,怎樣創建最終的模型。
如果服裝存在于現實世界,我們也可以掃描得到基本的高模。掃描的真實性畢竟是最準的。掃描不僅可以用到主角身上,也可用到所有的角色服裝,配件上面。掃描的時候,我們不會簡單地就給角色穿上衣服,而是先把衣服做舊,花大功夫讓它們垂吊或折疊彎曲在模特身上。
布料褶皺的迭代調整,調整到有趣合理為止。
有時候衣服不存在與現實世界,我們則需要從草圖開始起創作。這里,我們會用到MD做起型,重量,褶皺程度,通過我們的掃描人體或者MD自帶的模特。在MD方面,我們有一個基礎圖案/板片的數據庫,這些可以適用于常見的服裝類型。這也可以讓我們節約時間在重復的工作上,然后把時間花在創建更多的細節上。理解每一片布料非常重要:它們是怎樣垂吊在身體上的?現實中它們是怎樣生產出來的?上面的圖案是什么做的?物理材質是怎樣做的?縫線的種類是否正確?等等。
MD板片圖
另一個要點是:掃描服裝后精修高模時,布料的厚度,衣服的層,最后的外觀是否準確。舉個例子,全棉T血衫和皮夾克的厚度會明顯不一樣。直接在身體上建皮夾克,然后再在里面加其他的服裝,和一層層的從里到外,精準厚度的去做衣服,讓一層影響到另一層的效果,完全不一樣。重量,厚度和層結合起來的效果會看起來復雜又充滿細節。
我們完成這些基礎工作之后,可以掃描,或者通過MD導出來的文件,再用ZB去修細節,加更多的細節。MD可以讓衣服有清晰可辨的外觀,但是我們想讓衣服更有說服力。
法線貼圖中固定不動的折疊褶皺,出現在服裝解算區域時會看起來不正確。所以,就像我之前所說,取決于角色怎么動,服裝怎么動,布料會用到動態解算的地方的褶皺最好去掉。那些不適合角色做動作的服裝褶皺區域也是。有些行為褶皺還好,但是主要的褶皺一定要去掉。最后,我們不會在高模上加布料細節,在畫貼圖時再做這些會有更大的可控性。
高模服裝完成品,注意我把前邊提到的都會在最終模型中體現。
對于低模,我們用Topogun或者MAYA,確保主要的細節,剪影線相關細節的保留,拓撲后的模型適用于動態解算,確保完美的肩部和手肘的拓撲。還有一點很重要,衣服里面和外面的對齊,確保變形時里外不會穿插。
下一個重要環節,確保展開時越貼近沒有變形前的邊緣越好。這樣能確保布褶的走向是正確的。用MD的話可以簡單地得到正確的結果,但是如果是掃描衣服的話,這里額外小心。這些結束之后,就可以開始烘焙貼圖和制作貼圖了。如果大家想學習次世代3D游戲建模的話,可以到這個游戲建模教程資料裙:它開頭的數字是:107,在中間的是:217,位于尾部的數字是:2722,把以上三組數字按照先后順序組合起來即可。3Dmax、Zbrush、Maya次時代游戲動畫建模軟件教學,從零基礎萌新到實操探索,手把手教會你3D游戲建模。
材質制作和shader設置
皮革材質
就像我之前提到的一樣,我們進入了掃描材質時代。這樣做的好處是可以快速得到好的基礎材質,但是掃描完成的模型是不能直接用的。
首先,我們需要很好地理解我們想用的材質。理解皮革是怎樣做出來的,紋路和表皮的結構,當它變舊和受到磨損之后的外觀是怎樣的,比如說,在接頭和容易摩擦的區域周圍有明顯的開裂和折痕。很多這些區別都是基于不同的物體:皮手套,皮夾克,皮把手,或者皮革配件,出現的磨損和變舊效果都不一樣。這里非常仔細的觀察和大量的參考會非常重要。
掌握了這些便可數字化皮革制品,我們現在主要用SP制作相關材質,有些特定的皮革我們也會用Mari來做。
使用Mari制作中的置換貼圖投影
有了PBR材質,光滑度非常重要,并且對最終效果影響重大。這個是影響到材料反射光線的核心。我們保留反射的地方很簡單,我們的光滑貼圖可以非常細節化,可以體現很多的不同,來反映皮革上面發生的故事,從一個基礎片,到一個表皮,一路走過來,不論是現代的機車皮夾克,還是第一次世界大戰中用到的皮革。對于大多數其他的貼圖,污垢意味著很小的值得變化,但是在光滑度貼圖里,變化可能非常巨大,熟悉如何平衡這些值很重要。像SP這樣的軟件可以讓我們調節,改變值的大小來即時地觀察變化,很有幫助。最重要的是找到正確的平衡。下手很重很簡單,但是很難得到最好的效果。
SP制作皮革細節
光滑度很重要,但是不能忽略其他通道,確保細節的傳遞。比如,皮帶上的一個刮痕出現在顏色,法線,AO甚至是反射貼圖上。通常來說,這樣打破了PBR的改變基礎反射4%的原則,但是在很多情況下,這樣做沒問題。對于這種情況,我們在反射通道上用非常小的細節模擬細微光照,來使得細小的細節明顯。把這個細節單獨放在AO通道,不會得到相同的效果,我們也不想讓AO噪點太多。平衡很重要。
測試完成的角色模型
我們會花大量的時間讓我們的設計真實可信。有趣的設計的基礎,包括完美的剪影線,和用于補充的顏色。我們也做一些三維概念設計,快速雕刻,ZB建模來把2D的想法轉換成3D。這是很重要的一步,有時候好的點子在2D看來很不錯,放到3D里面就撐不住場面了。
除了這些以外,動才能體現生機。確保設計的衣服在動態解算下能用,并且適合二次動畫,這樣才能真正地脫穎而出。通常,我們完成初始的快速雕刻的設計之后,我們會設置好衣服和次級動畫,放到游戲引擎里面玩一圈,看看角色動起來效果怎么樣。這樣可以快速暴露出一些問題或者設計上的盲區。根據游戲的玩法來設計角色很重要。如果是一個第三人稱游戲,確保角色背面看起來有趣,比正面要重要。
批評也會是一個好的設計的良好開端。邀請整個團隊來提出建議,不僅僅是最親近的隊友,他們會更看重作品的復雜性,勝于初始的設計的觀賞性。
我們也完成過游戲的早期版本試玩,來測試業界以外的玩家的反應。這也是把我們的角色和大家聯系起來的一個渠道。有些小的工作室或者個人藝術家,很可能沒有辦法辦到,但是把早期作品共享在社區,看看大家的意見,會很有幫助。
重點是,我們非常努力地讓我們的角色成品,盡可能接近我們的設想。很多這些設想,雖然我們花了大量時間去研究,但是也不確定在工作室之外,效果怎么樣。所以提前發布試玩,給自己糾正的機會,能讓最終的結果更完美。
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總結
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