Как создать вид японской улицы с помощью Unreal Engine 5 и ZBrush

Введение

Привет, я Массимо Росса. Сейчас я учусь 3D-искусству в учебном центре Think Tank Training Center, специализируюсь на искусстве окружающей среды для игр. Но давайте сделаем шаг назад: я изучал и шёл по пути, который полностью отличался от пути классического «художника». Я получил два образования в области права и экономики и много лет работал в сфере продаж и информационных технологий. Однако со временем увлечения всегда берут верх над нашей жизнью, направляя нас по новым путям, отсюда и решение начать совершенно новый путь с нуля.

С детства я всегда увлекался видеоиграми, не ограничивая себя каким-то одним жанром: Metal Gear Solid, Final Fantasy, Age of Empires, Sid Meier's Civilization и так далее. Это позволило мне интересоваться различными аспектами видеоигр, как художественными, так и техническими. В последние несколько лет работы мне удавалось совмещать свои обязанности и учиться в Академии игр DigitalBros (DBGA) по специальности «Игровой дизайн», уделяя особое внимание дизайну уровней, создавая такую документацию, как презентации и GDD, а также небольшие проекты в Unreal и Unity. Работая в группах с программистами и художниками, я познакомился со многими людьми и обменялся идеями и увлечениями: так родилось моё первоначальное любопытство к 3D-миру как к истинному «художнику».

Моё путешествие началось с идеи создания существ, потому что в то время игры Soul's вдохновили меня своими потрясающими работами. Итак, я начал учиться самостоятельно, следуя различным ресурсам: видео на YouTube, Udemy, частные уроки и многое другое. Проблема, с которой я столкнулся, заключалась в необходимости обучения, которое могло бы дать мне 360-градусный обзор всех процессов, стоящих за созданием 3D-проектов, поэтому я поступил на курс «Foundation» в учебном центре Think Tank Training Center.

Здесь я систематизировал полученные знания и изучил новые рабочие процессы, которые мотивировали меня продолжать и выбрать искусство окружающей среды для игр в качестве своей специализации именно потому, что это область, богатая разнообразием, с множеством решений как с художественной, так и с технической стороны.

Проект

Вид японской улицы был моим итоговым проектом за второй семестр в Think Tank. Это был мой первый полноценный проект по созданию окружения в Unreal Engine, созданный примерно за 5–6 недель в конце семестра.

Выбор концепции был фундаментальным и требовал тщательного рассмотрения: пытаясь оптимизировать время с учётом ограниченных сроков, работая модульным способом, используя рабочие процессы, привычные для Unreal. Это оставляло меньше времени для экспериментов с новыми рабочими процессами, сосредоточившись на закреплении знаний, которые я получил во время уроков в семестре.

Я большой поклонник Японии в целом, любитель аниме и манги, а также культуры, настолько отличающейся от западной. Перед тем как начать своё путешествие в Think Tank, я совершил поездку в Японию, чтобы исполнить свою давнюю мечту, что позволило мне полностью погрузиться в мир, который я видел только на фотографиях и видео.

Это вдохновило меня на желание поработать над чем-то, вдохновлённым этим жизненным опытом, чтобы я мог попытаться выразить свои эмоции в 3D-проекте. В то же время моя идея относительно художественного направления заключалась в том, чтобы следовать и воспроизводить вибрации, близкие к миру игр Persona, которые мне очень нравятся из-за их стилизованного, но не полностью мультяшного стиля, хорошего компромисса между элементами.

На самом деле, стилизацию следует рассматривать как стиль, к которому вы добавляете свой собственный штрих, который придаёт сцене индивидуальность и отличительные характеристики. В основном я следовал этой концепции как основе для своей сцены:

Изучив её, я решил воспроизвести эту сторону дороги аналогичным образом, в то время как остальную часть сцены я создавал, следуя дополнительным ссылкам, которые я искал в Интернете, в основном для создания правой и передней сторон дороги.

Моя цель заключалась не только в том, чтобы создать проект для презентации в виде статического рендера, но и в том, чтобы создать настоящую игровую среду, в которой персонаж мог бы свободно передвигаться и демонстрировать уникальные особенности этого сценария.

Моделирование

Когда дело доходит до моделирования, можно рассмотреть различные типы рабочих процессов в зависимости от ваших знаний, имеющегося времени и требований проекта (например, определённое максимальное количество полигонов для отдельных элементов). В моём конкретном случае, учитывая сроки проекта и композицию сцены, было важно иметь чёткое представление о том, какие элементы рассматривать как главные реквизиты, а какие — как модульные/реплицируемые.

Учитывая, что большая часть сцены характеризуется зданиями, я предпочёл начать работу над композицией этих (крупных элементов), а не над деталями (мелкими элементами). Мой рабочий процесс основан на Autodesk Maya для моделирования и UV; для этого проекта я решил приступить к созданию прототипа непосредственно в Maya, а не в Unreal Engine, чтобы я мог получать прямую обратную связь во время моделирования.

Когда я достиг уровня, который посчитал приемлемым, я экспортировал всё в Unreal, чтобы задать начальную композицию и получить более чёткое представление о сцене в целом. Но давайте действовать по порядку:

Первое решение, которое необходимо принять, касается измерений и плотности текселей. Я решил использовать плотность текселей 1K/1м. Следовательно, я установил размер квадрата в Maya равным 1м, чтобы было проще работать модульно, в моём случае — привязывая всё к сетке, учитывая, что модули затем будут включены в отдельные элементы (здания). Создание простого куба с такими размерами и UV — хороший способ создать опорный элемент для сцен.

При проектировании зданий я обычно использую импортированную сетку манекена высотой 1,80 метра в качестве ориентира для построения стен.

Создание различных элементов здания соответствует реалистичным измерениям, при этом всегда учитывается необходимость модульности для упрощения процесса создания и облегчения тиражирования модулей. В этих модулях будут использоваться плиточные текстуры и вертекс-пейнтинг в Unreal, поэтому важно создавать их с поддерживающей топологией и рёбрами.

В этом конкретном проекте у меня нет ограничений по количеству полигонов, хотя всегда полезно думать с точки зрения игровой индустрии и текущих процессов. Unreal хорошо справляется с большим количеством полигонов благодаря Nanite, но всегда важно понимать, для чего предназначен объект, который вы хотите создать.

Если объект находится на переднем плане и имеет фундаментальное значение для геймплея, рекомендуется посвятить ему больше топологии (особенно в случае цилиндрических/изогнутых элементов) и, вероятно, использовать специальный рабочий процесс (например, создание реквизита от героя с высоким до низкого). Для крыш я решил использовать два разных рабочих процесса:

1. Смоделировать крышу уникальным образом, как единое целое, а затем назначить плиточную текстуру. В этом случае у нас будет ограниченное количество полигонов, которое использует плиточные текстуры для создания разнообразия, поэтому оно подходит для элементов, которые не находятся на переднем плане (крыши на расстоянии часто используют простые текстуры на плоскости).
2. Создать отдельные плитки, подойти к рабочему процессу от высокого до низкого и затем распределить их случайным образом для достижения конечного результата. В этом случае мы выделяем большее количество полигонов для создания уникальных плиток, которые будут использовать процесс запекания от высокого до низкого, а также иметь уникальные текстуры. Поэтому этот процесс рекомендуется для элементов, видимых на переднем плане, где вы хотите сосредоточиться на деталях.

В моём случае я хотел поэкспериментировать с различными рабочими процессами, чтобы изучить и понять их потенциал и ограничения, но, как я уже сказал, всегда важно думать о предполагаемом использовании элементов в сцене.

Наконец, на основе этих отдельных элементов я создал различные здания. Они созданы с использованием различных элементов, настроенных по-разному, поэтому важно работать на основе правильных измерений и привязки для достижения согласованного результата.

Для реквизита я решил использовать средний поли рабочий процесс. Из-за сжатых сроков я предпочёл избежать рабочего процесса создания реквизита героя (запекание с высоким полигоном до низкого) и вместо этого сосредоточился на создании ассетов с более высоким количеством полигонов, чтобы создать вариации на поверхностях и добавить детали непосредственно в Substance 3D Painter с уникальными текстурами.

После того как у меня появился прочный фундамент из элементов, я решил перейти в Unreal, чтобы улучшить сцену и разобраться с позиционированием. Моя идея заключалась в том, чтобы в общих чертах следовать опорной концепции, но также создать противоположную сторону улицы, добавив больше зданий и разнообразив всё в целом.

В таких случаях цветовое кодирование, даже очень простое, очень полезно для получения визуального представления о направлении, в котором нужно двигаться, и о балансе, которого вы хотите достичь.

UV-развёртка, текстурирование и материалы

Для текстурирования, как уже упоминалось, многие элементы были обработаны с помощью уникальных текстур, созданных в Substance 3D Painter, чтобы придать больше улучшений и разнообразия.

Однако необходимо сказать несколько слов об UV-развёртке, особенно в случае текстур, которые требуют надписей или меток. Что касается меток, цель состоит в том, чтобы создать как можно более чистые UV-развёртки и направить их в правильном направлении, поскольку это позволит вам работать невероятно быстрее в Substance 3D Painter.

Я создал UV-развёртку в Maya, разделив объект на разные материалы по типу, чтобы лучше управлять пространством и поддерживать правильную плотность текселей. В конкретном случае с торговыми автоматами я использовал три разных материала:

• Один для корпуса торгового автомата.
• Один для банок/бутылок и этикеток.
• Один для стекла (желательно управлять этим отдельно от остальной сетки).

Наклейки и украшения на плакатах/рамках были взяты с различных веб-сайтов (в основном Pinterest, Google Images и официальные веб-сайты различных брендов), а затем отредактированы в Photoshop для настройки разрешения, размера и цвета в некоторых случаях.

Что касается кондиционера, я решил управлять элементом не как единой сеткой, а как отдельными элементами, чтобы лучше управлять как этапом моделирования, так и UV-развёрткой и текстурированием. Учитывая элементы, из которых он состоит, я управлял UV-развёрткой, избегая повторения одних и тех же элементов (просто сделайте UV-развёртку/текстуры для некоторых, а затем в конце процесса продублируйте и поверните их, чтобы избежать очевидных повторений) и зеркально отразив некоторые UV-развёртки: таким образом я получил пространство на UV-острове, чтобы сохранить постоянную плотность текселей.

Я использовал технику вертекс-пейнтинга в основном на дороге и стенах. В случае с дорогой я настроил красный и синий каналы так, чтобы они влияли только на белую линию, обозначающую край дороги, или на оставшийся асфальт, двумя разными способами, чтобы обеспечить творческую гибкость.

В случае со стенами я ограничил вертекс-пейнтинг красным и зелёным каналами, чтобы добавить трещины и управлять интенсивностью цвета, пытаясь создать градацию между различными зданиями.

Вот некоторые материалы и текстуры, созданные для проекта:

Композиция

Для всей сцены я начал с основных элементов Unreal Engine, касающихся света: Directional Lighting (направленное освещение), Exponential Height Fog (туман на основе высоты), Skylight (небесный свет) и Volumetric Cloud (объёмные облака).

Я установил направленный свет на 7,00 люкс и температуру 4700, чтобы добиться слегка более тёплого вида. Однако большую часть эффекта я достиг с помощью настроек объёма постобработки, с которыми я бы рекомендовал поэкспериментировать, даже если иногда вы будете ошибаться.

В моём случае я установил ручную экспозицию вместо автоматической, чтобы иметь полный контроль над светом. Проверьте параметр «контраст теней» (в «Локальной экспозиции»), так как он очень полезен в сценах, где тени важны, и вы хотите иметь свободу управлять ими с большей или меньшей интенсивностью.

Ещё одна настройка, которую я бы порекомендовал, — это «цветокоррекция», но в этом случае советую внимательно относиться к вносимым изменениям и не переусердствовать. Это включает в себя ряд настроек композиции, которые следует рассматривать как «пост» к прочной рабочей основе.

Ниже приведён пример сцены без настроек объёма постобработки и с ними:

В связи с этим, учитывая, что необходимо внести множество изменений в различные параметры, если вы считаете, что достигли хорошего компромисса по освещению, но хотите поэкспериментировать с другими настройками, может быть полезно создать специальный уровень для света > Окна > Уровни > Создать новый. Постоянный уровень будет базовым уровнем, над которым вы работаете, а на новом уровне вы можете решить управлять только элементами освещения (скрывая элементы постоянного уровня). Это особенно полезно для настройки дня и ночи (где также поддерживается HDRI, но я не использовал его в этой сцене).

Ещё один совет, который я бы дал относительно композиции, которая обычно выполняется в конце проекта, — это создание отдельных рендеров и фиксация различных изменений, внесённых в освещение. Это может показаться утомительным процессом, но вы не удивитесь, обнаружив, что у вас есть многочисленные рендеры одной и той же сцены с различными изменениями освещения, тумана или других настроек, и вы не сможете достичь того же эффекта, который был у вас в первом рендере, из-за других настроек. Простое фиксирование изменённых значений (направленный свет, постобработка и т. д.) может быть действительно полезным.

Что касается тумана, я настроил его как объёмный и управлял его параметрами. Моя идея заключалась в том, чтобы получить лёгкий туман, в основном расположенный в конце дороги, чтобы добиться более тёплого эффекта и сделать эту фоновую область менее детализированной.

После этого я решил добавить точечные источники света в определённых областях, где тени были очень выраженными из-за композиции сцены. Я хотел создать эффект света и тени, создаваемый направлением солнца, но в то же время я не хотел, чтобы затенённые области были полностью чёрными. Этого можно достичь, используя источники света, которые имитируют преломление световых лучей от земли или других объектов, отражающихся в более затенённые области.

Рендеры были созданы с использованием различных камер-акторов в Unreal, используя возможность изменения фокуса камеры во время видеопоследовательностей. В этом контексте цель состоит в том, чтобы с самого начала установить основную камеру для финального кадра, чтобы понять, на каких элементах сосредоточиться больше всего. Затем создайте камеры на определённых элементах, которые будут выделены (героев, растительность, одна конкретная повторяющаяся текстура и так далее).

Идея состоит в том, чтобы создать путешествие между этими камерами, начиная с основной, следуя пути, определённому выбранными элементами, и заканчивая обзором ландшафта (или той же основной камерой в обратном направлении).

Заключение

Это мой первый настоящий проект в Unreal такого масштаба, в котором я сосредоточился на создании 360-градусной среды, работая над всеми этапами полного производства. Кроме того, учитывая очень сжатые сроки — около 5 недель, — я понял, что управление приоритетами имеет основополагающее значение в дополнение к художественным и техническим навыкам, которые характеризуют художника.

Я использовал Maya для моделирования, ZBrush для скульптинга, Substance 3D Designer/Painter и Photoshop для текстурирования, а Unreal — в качестве основного движка. Многие техники были для меня новыми, и многие элементы сцены можно было изучить более глубоко и охарактеризовать более конкретно, но это всё часть процесса роста, который включает в себя улучшения и ошибки. Я хотел бы выделить некоторые элементы, которые я считаю фундаментальными и которые я принял во внимание в будущих проектах, над которыми я работаю:

Создайте справочный файл (для простоты — PureRef), который будет максимально полным с самого начала проекта, не только с точки зрения справочных исследований, но и с точки зрения организации временных рамок и элементов сцены. Составьте список ассетов, которые будут частью сцены, с самого начала определите чёткую и определённую номенклатуру и список материалов/текстур, которые вы хотите использовать, чтобы понять, как разделить управление уникальными текстурами (для героев) и повторяющимися текстурами (например, модульность). Вы будете удивлены, обнаружив, сколько реквизитов легко управляемо с помощью уже созданных повторяющихся текстур, что оптимизирует время и позволяет избежать дальнейшей обработки.

Выберите художественное направление не только с точки зрения реализма/стилизации или чего-то среднего между ними, но и с точки зрения реальных референсов (даже стилизованное искусство концептуально опирается на реальные элементы, которые оно переосмысливает). Если моя концепция сочетает в себе несколько стилей, принимая решения с самого начала сосредоточиться на конкретном стиле, то то, что нам нравится/что нас увлекает, всегда будет легче и мотивированнее реализовать.

Ошибки, возможно, самое важное. Ошибаться — это самое нормальное для людей в любом контексте. Из личного опыта могу сказать, что я ошибался на работе. Я называю их «контролируемыми ошибками», то есть ошибками, ограниченными контролируемой ситуацией и поэтому не влияющими на другие контексты, не вызывающими трудноустранимых повреждений. Лично я за такой тип ошибок, потому что они позволяют учиться, брать на себя ответственность, проявлять инициативу и активно работать над исправлением ошибки и поиском обратной связи.

Если у вас возникнут трудности с топологией, например, посмотрите обучающее видео, чтобы начать разбираться в теме, затем продолжайте самостоятельно, экспериментируйте и просите обратную связь. Ошибка топологии может повлиять на другие рабочие процессы, но есть много шагов для проверки её правильности (скульптинг, текстурирование, шейдинг, риггинг). Каждый шаг поможет вам понять, почему ваша работа считается «ошибкой», на что она влияет и как её исправить.

Я хотел бы поблагодарить тех, кто поддерживал меня в этом проекте, ThinkTank за обучение меня и 80 Level за возможность поделиться всем этим. Я работаю над многими другими проектами и надеюсь, что смогу поделиться своими знаниями и своим опытом с многими людьми, которые любят этот мир и хотят совершенствоваться и обсуждать вопросы 3D. Если вам нравится моя работа, подписывайтесь на меня на Artstation или в Instagram, чтобы увидеть мои проекты.

Массимо Росса, художник по окружению и реквизиту 3D

Интервью проведено Эммой Коллинз