Как создать окружение, вдохновлённое Вакандой и природой Гуйлиня

Введение

Здравствуйте, всем! Меня зовут Май Аль-Араби, и я художник по окружению в компьютерной графике, специализируюсь на фотореалистичной цифровой живописи для матирования и создании полноценных 3D-окружений для кино, телевидения и проектов в реальном времени. Мой путь начался около 9 лет назад, когда я училась на факультете прикладных искусств, в отделе графики и рекламы.

Хотя моё обучение не было напрямую связано с визуальными эффектами, моя страсть подтолкнула меня далеко за пределы академического пути. Через онлайн-сообщества и наставничество я открыла для себя цифровую живопись для матирования, и это стало поворотным моментом. Но мне было недостаточно рисовать отдельные кадры — я хотела создавать целые миры, а не просто иллюстрировать их.

Это любопытство естественным образом привело меня к созданию полноценных 3D-окружений. Я развивала свои навыки через непрерывное самообучение, исследования и практику. Я начала работать фрилансером в качестве художника по живописи для матирования во время учёбы в университете, а после окончания учёбы начала работать на полной ставке в качестве художника по живописи для матирования и 3D в индустрии VFX в Египте, прежде чем расширить своё сотрудничество на международном уровне.

За последние годы я сотрудничала со студиями и клиентами по всему миру в кино, на телевидении и в коммерческих проектах. Я участвовала в таких шоу, как «Земля не погибнет», «Паранормальное явление» от Netflix, «Потрясающие животные» и нескольких египетских постановках, включая «Выбор», сезон 1, «Мако» и многие другие. Я также работала над коммерческими кампаниями для таких брендов, как «Thumbs Up» (Coca-Cola) и «Astro FIFA World Cup 2022», а также над крупными проектами, такими как SeaWorld Abu Dhabi на острове Yas.

Вне производства я всегда экспериментирую, занимаюсь исследованиями и разработками и совершенствую свои навыки, что считаю важным для любого художника, который хочет расти. В этом интервью я с удовольствием расскажу вам о своём подходе к проекту Riverside, над которым мне было приятно работать и из которого я многому научилась во время его создания.

Проект Riverside

Проект Riverside начался с одного из тех моментов, когда одно настроение или кинематографический кадр пробуждают во мне что-то новое. Я всегда любила создавать большие, детализированные миры, и мне нравится бросать себе вызов, работая над портфолио, которое расширяет мои творческие и технические возможности. Этот проект начался именно так, сочетая творческий импульс и желание исследовать что-то новое и сложное.

Основное вдохновение черпалось из двух совершенно разных, но визуально связанных источников: Ваканды из «Чёрной пантеры», особенно из широких общих планов, сочетающих футуристическую архитектуру с природой. И Гуйлинь, Китай, со своими знаменитыми карстовыми горами, речными долинами и густой зеленью.

Я была очарована идеей сочетания футуристического ощущения города Ваканды с приземлённым, органичным реализмом природных ландшафтов Гуйлиня. Такое сочетание идеально соответствовало техническим целям, которые я хотела исследовать в то время.

До этого произведения я создавала подобные масштабные природные окружения, используя автономные рендереры, но моей главной целью в этом проекте было продвинуться дальше в двух направлениях: достичь кинематографического реализма полностью в реальном времени с помощью Unreal Engine 5, используя такие функции, как PCG, Nanite и Lumen, и создать полностью процедурное окружение, особенно разброс, украшение растительностью и планировку, чтобы рабочий процесс был гибким и неразрушающим.

Это также была возможность изучить, как рабочие процессы в реальном времени могут интегрироваться с техниками VFX, такими как живопись для матирования и финальный композ в Nuke.

Работа с референсами

Конечно, референсы — это самый важный первый шаг для любого хорошего произведения искусства, и здесь я выбрала два основных направления для референсов: кадры Ваканды для планировки города, ощущения масштаба, композиции и сочетания природы и цивилизации.

И природные ландшафты Гуйлиня в качестве ориентира для реализма, формы гор, плотность растительности, поведение воды и общая атмосфера. С этими референсами у меня были все ответы для художественного направления, решений по планировке и окончательного настроения, которого я хотела достичь.

После определения общего направления и сбора референсов я начала с простого наброска. Обычно я начинаю вне Unreal Engine, чтобы сосредоточиться на формах, поэтому я создала грубый макет в Maya с базовыми плоскостями для слоёв гор, простыми формами для силуэта города и направляющей для русла реки.

Это были, по сути, мои основные зоны композиции, и правильная настройка их пропорций, расстояний и масштаба относительно камеры героя была основой для всего, что последовало далее. Как только этот грубый макет стал достаточно прочным, я перенесла его в Unreal Engine, чтобы оценить композицию при освещении в реальном времени.

Этот шаг всегда выявляет то, что вы не замечаете в автономных инструментах, поэтому я сохраняла гибкость наброска и делала несколько итераций. Я отношусь к этому этапу с большим терпением. Несмотря на то, что это выглядит просто, здесь принимается множество решений. Я стараюсь здесь вообще не думать о деталях, поскольку всё внимание сосредоточено на создании сильной, читаемой композиции, которая будет направлять остальную часть работы над окружением.

Для создания рельефа я использовал гибридный рабочий процесс в Maya, Houdini и Gaea, а затем экспортировал его в Unreal Engine. Сначала я экспортировал из Maya приблизительные блоковые сетки. Они дали мне нужные общие формы и пропорции.

Затем я перенёс блоковую модель в Houdini, чтобы сгенерировать первый процедурный проход и извлечь чистые карты высот с небольшими базовыми деталями. После этого я перешёл в Gaea, которая предложила мне необходимую скорость и контроль для доработки гор. Используя текстурирование на основе карт высот и быстрые, интуитивно понятные узлы Gaea, я дополнительно проработал высотные поля, сосредоточившись на склонах, кривизне, моделях эрозии и общем силуэте, который позже будет поддерживать разброс растительности.

Я следовал этому рабочему процессу для всех трёх частей рельефа в сцене (передний план, середина и задний план). Как только формы и текстуры были готовы, я экспортировал их из Gaea и внёс в Unreal Engine в виде статических сеток вместе с их картами.

Здания

Для создания зданий я решил сделать рабочий процесс эффективным и сфокусированным, поэтому использовал ассеты Kitbash3D вместо того, чтобы моделировать всё с нуля. Это позволило мне больше сосредоточиться на окружении, планировке и общем построении мира, а не тратить время на архитектурное моделирование.

Я смешивал элементы из разных наборов, чтобы создавать уникальные комбинации, особенно для основной структуры героя в центре сцены. Целью было совместить силуэт и пропорции, которые я уже установил в блоковой модели, сохраняя при этом всё в соответствии со стилем моих референсов.

Оказавшись в Unreal Engine, я постепенно заменял блоковую геометрию некоторыми активами из kitbash. Этот шаг помог мне быстро оценить, как архитектурные элементы интегрируются с окружением, и движется ли общая композиция в правильном направлении.

Затем я использовал систему ландшафтов Unreal для создания земли, начиная с базовой формы, соответствующей блоковой модели, а затем уточняя её с помощью инструментов скульптинга и рисования, чтобы ввести общие незначительные изменения высоты по всему рельефу.

Для создания реки я использовал систему водных объектов, настраивая точки сплайна, чтобы вырезать естественный поток, соответствующий референсу. Это позволило мне быстро вносить изменения и получить правдоподобную траекторию реки, плавно интегрированную в рельеф.

Как только была установлена основная планировка и основные формы, я начал работать над материалами и шейдерами для различных элементов, прежде чем перейти к основной фазе процедурного рассеяния, о которой я расскажу в следующем пункте.

Одним из самых захватывающих аспектов этого рабочего процесса в Unreal является то, как каждое процедурное обновление мгновенно отображается в режиме реального времени. Процедурность — это быстрые итерации и гибкие изменения, а сочетание этого с обратной связью в реальном времени действительно ускоряет весь процесс построения окружения.

Текстурирование, Look-Dev и реализм

Для этого проекта мне не нужно было вручную перетопологизировать или разворачивать горы или какой-либо крупномасштабный гео. Поскольку окружение предназначено для просмотра с расстояния, я использовал полностью процедурный рабочий процесс текстурирования внутри Unreal Engine, используя методы проецирования, выровненные по миру, и трёхплоскостную проекцию. Этот подход позволил мне полностью отказаться от развёртывания UV и сосредоточиться на создании многослойных материалов, реагирующих на наклон, высоту и пользовательские маски.

В большинстве моих работ по созданию окружения я склонен создавать более сложные сетевые материалы для управления деталями рельефа, всегда балансируя сложность с производительностью в реальном времени. Но в этом случае мне не нужно было углубляться в настройку материалов, в основном потому, что рельеф сильно поддерживался за счёт покрытия деревьями и активами мегасканов, разбросанными по сцене. Эти дополнительные слои добавили много естественного разбиения и детализации поверх сеток высот, сгенерированных в Gaea.

Изначально я создал карту альбедо в Gaea, используя SatMaps, но позже интегрировал скальные поверхности мегасканов, настроив их так, чтобы они лучше соответствовали контексту сцены. Смешивая их цвет, нормали и карты шероховатости по скалистым участкам, я добился более обоснованного и реалистичного вида, особенно в открытых скалистых участках. Этот контраст между зеленью и более резкими скалистыми поверхностями помог усилить общий реализм окружения.

Для ландшафта я создал специальный ландшафтный материал, используя карты альбедо, нормали, шероховатости и смещения мегасканов, чтобы ещё больше повысить реализм. Я также добавил несколько слоёв процедурных макродеталей, чтобы слегка разбить поверхность и внести естественные вариации. Эти детали не предназначены для того, чтобы выделяться по отдельности, но они играют важную роль в поддержании общего реализма.

Для меня реализм — это не детальное прорисовывание отдельного элемента, а то, как все видимые элементы работают вместе. Каждая группа пикселей, которая вносит свой вклад в окончательный кадр, имеет значение. В то же время оптимизация так же важна, поэтому всё, что не видно, упрощается или удаляется полностью.

Таким образом, реализм здесь достигается за счёт совокупности многих элементов. Точные формы рельефа от Gaea, многослойные материалы, тщательно сбалансированные поверхности megascans, оформление сцены, освещение и рендеринг. Ни один элемент сам по себе не «продаёт» кадр, именно комбинация создаёт конечный правдоподобный результат.

Для водной поверхности я использовал стандартный материал воды в Unreal. Поскольку река видна издалека, мне не нужна была симуляция волн, поэтому основное внимание было уделено уточнению отражательной способности, цвета, блеска и значений пропускания. Целью было добиться естественной реакции на свет, когда глаз сразу считывает мягкие блики на поверхности в контрасте с тенями, отбрасываемыми окружающими элементами вдоль берега реки.

Здания уже включали свои собственные текстурные карты, поэтому я начал с доработки и настройки материалов, чтобы они лучше соответствовали желаемому визуальному направлению. Используя стандартные рабочие процессы PBR, я скорректировал базовый цвет, шероховатость, металличность и зеркальные значения, чтобы усилить ощущение современности и добиться чистого отражающего вида современной архитектуры. Эти тонкие настройки материалов помогли усилить общее настроение и связать элементы города в единую сцену.

Сборка сцены и рассеивание

Чтобы собрать финальную сцену, я сначала убедился, что все ассеты и элементы оформления сцены поддерживают Nanite, чтобы с самого начала оптимизировать сцену. Я использовал фреймворк для процедурной генерации контента (PCG), чтобы процедурно распределить деревья Quixel, растительность, камни, детали берега реки и здания среднего размера по окружению. Именно на этом этапе сцена начала оживать.

Чтобы рабочий процесс был организованным и гибким, я создал отдельные графы PCG для разных зон: передний план горы, середина горы, зоны зданий, берега рек, пользовательские области и так далее. Это позволило мне распределить их процедурно, сохраняя при этом контроль над размещением и плотностью для каждой зоны независимо.

На этом этапе было много возвращений назад и вперёд, особенно при разработке материалов для растительности. Гораздо проще принимать хорошие решения по затенению и цвету, когда всё разбросано в контексте, поэтому я повторял настройку материалов после сборки, чтобы убедиться, что сцена остаётся визуально сбалансированной и правдоподобной. Я также использовал кисть для листвы, чтобы добавить некоторые ассеты растительности в определённые области.

Освещение и рендеринг

Что касается освещения, то настройка была довольно простой, но задача заключалась в поиске правильного баланса: я хотел солнечный вид с мягким золотистым оттенком на освещённых солнцем глянцевых поверхностях, не скатываясь к очевидному золотистому часовому настроению.

В то же время важно было сохранить правдоподобную атмосферную глубину между всеми слоями окружения, достаточную для разделения элементов, но не настолько, чтобы сцена стала туманной или переэкспонированной.

Придерживаться настроения и световых сигналов из моих референсов было приоритетом. Для этого я использовал систему Ultra Dynamic Sky (UDS), которая оказалась чрезвычайно эффективной для такого типа сценариев. UDS предоставила мне полный унифицированный контроль над направленным солнечным светом, высотой тумана, экспозицией и настройками облаков в одном месте, что упростило точную настройку необходимого мне баланса.

Я решил не полагаться на тяжёлую постобработку внутри Unreal. Вместо этого я сосредоточился на том, чтобы максимально точно передать освещение и общее настроение непосредственно в сыром рендере. Я предпочитаю добиваться максимальной точности прямо из 3D-сцены, не слишком полагаясь на постэффекты, чтобы любая последующая работа по грейдингу или доработке ощущалась скорее как улучшение, а не коррекция.

Для рендеринга я использовал Lumen с высококачественными настройками в реальном времени. Я экспортировал финальную последовательность в виде файлов EXR и перешёл в Nuke для окончательного композитинга и корректировки цвета. Вот необработанный рендер Unreal Engine в том виде, в каком он вышел до любой постобработки или композитинга.

На этом этапе, будучи художником по матам, я всегда радуюсь больше всего, ведь именно здесь собираются все финальные художественные штрихи! Здесь я начал работать над созданием неба в Photoshop, заменив стандартное небо в Unreal на более соответствующее настроению.

Я также добавил дополнительный фоновый слой горы DMP, чтобы усилить ощущение глубины. Оба элемента были настроены как проекции камеры в Nuke, используя ту же камеру, экспортированную из последовательности Unreal.

После этого я перешёл к финальной цветокоррекции, балансируя контраст между светом и тенью, уточняя общие тона. Я также добавил мягкий эффект блика объектива, чтобы имитировать естественную оптическую реакцию реальной камеры, снимающей при сильном солнечном свете.

Заключение

На выполнение проекта ушло около пяти недель, работая прерывисто от первоначальной идеи до конечного результата. Хорошее планирование, чёткое направление и разбиение проекта на выполнимые этапы помогли мне эффективно продвигаться по процессу.

Одна из самых больших трудностей, с которой, как я считаю, сталкиваются многие художники, — это терпение и мотивация во время неопределённых средних этапов работы над произведением искусства. Всегда бывают моменты, когда результат ещё не ясен, когда видение меняется и когда сомнения заставляют вас сомневаться в том, что работает, а что всё ещё кажется «неправильным».

Эти этапы могут быть психологически утомительными, но именно они подталкивают вас к принятию честных решений, сохранению гибкости и свежим взглядом взглянуть на проект, чтобы увидеть, что нужно улучшить. Сохранение скриншотов различных этапов на протяжении всего процесса очень помогло мне, поскольку регулярный просмотр их позволил отслеживать прогресс, ценить накопление небольших улучшений и сохранять уверенность в общем направлении.

Я очень благодарен за этот проект. Он улучшил как мой художественный вкус, так и техническое мышление. Он укрепил понимание того, как процедурные рабочие процессы, генерация контента в реальном времени, карты высот, DMP и компоновка могут сливаться в плавный и эффективный конвейер.

Работа в Unreal Engine сделала разработку быстрой, итеративной и приятной. Мой главный совет, особенно для начинающих, — хорошо планировать и понимать, зачем вы создаёте проект в первую очередь. Наличие чёткой цели даёт вам мотивацию, необходимую для преодоления более сложных этапов.

Не спешите с детализацией, пока не заложите прочную основу. Как только структура будет прочной, всё, что последует, станет проще и более управляемым. И одна важная истина, которую я всегда стараюсь подчеркнуть: творческий процесс, будь то в производстве или в личной работе, никогда не бывает идеальным, линейным путём.

Даже если на бумаге разбивка выглядит чистой и организованной, реальный путь включает в себя решения взад и вперёд, отмены/повторы, корректировки и неожиданные изменения со стороны вас, клиента или вашего руководителя. Это нормально. Так что, если вы когда-нибудь застрянете в этих «dle фазах», не бросайте проект и не называйте его ещё одним бесконечным WIP.

Вместо этого сосредоточьтесь на внесении небольших видимых улучшений, шаг за шагом. Вы в конечном итоге удивите себя тем, как далеко это зайдёт. Будьте терпеливы и доверяйте процессу. Позвольте ему сначала существовать, делайте лучше позже.

Май Аль-Араби, художник по окружению CG

Интервью проведено Глорией Левин