《战锤》武器设计：手绘风格的PBR流程

Tim Paauwe[1]重新制作了战锤中高阶精灵的长剑并分享了有关硬表面建模,分UV,烘焙,贴图,灯光等全流程教程.


项目简介

谢谢你再次邀请我，很高兴回来！我的名字是Tim Paauwe，我是Elite3d[2]的角色艺术家.今天我将带来另一篇风格化作品的详细教程。（你可以看到我在这里[3]和这里[4]如何处理我的风格化角色）。

这次我想谈谈我的一个小项目，不是角色而是武器。最近我对奇幻类题材比较着迷，因此我决定做一些战锤风格的作品。







由于工作和个人项目的关系，我的日程很紧，所以我想快点做些事情。我选择的项目是从战锤系列中的高阶精灵之剑。当时，我是一个在线的战锤爱好者，我一直喜欢高精灵的盔甲和武器设计，但也喜欢它们的建筑。我之所以选择这个概念，是因为它的形状、颜色和材料差异错综复杂。

因为这是一款老式的游戏，所以用现代一点的造型来展现它的外观是一个很好的挑战，同时保持它在游戏中的风格。


设定目标

对于这个项目,我真的很想练一下我多年不用的手绘技巧.我也想要把它放到Marmoset Toolbag[5]里PBR渲染以此带来更有趣的感觉.为了达到这种样子和感觉,我必须设定一些小目标和截止日,并且把过程细化成更小的目标和步骤.

挑选概念设计

一个好的开始方法是头脑风暴，找出你需要练习哪些技能，看看你最想提高的地方。因为我想快速做点什么，所以选择做一个道具，这是在短时间内最可行的项目。我专注于硬表面建模和贴图，最终目的是练习下手绘技巧。

从那时起，我从我喜欢的东西中得到灵感，在大多数情况下，像战锤或魔兽这样的奇幻类游戏。战锤游戏经常会发布很多个人风格的概念作品。这对于我来说是一个很好的灵感来源，我可以从这两个方面结合起来选择一些好的东西。

知道了要做什么，然后我设置了一些目标：

•硬表面建模、分UV和烘焙

当我已经熟悉这些技能就需要设法加快速度。我想通过设定有限的最后期限来进一步推动自己。

•使用SP，但方式不同

看看我只用SP这个软件能搞定到什么程度。我通常使用SP的PBR贴图，与材料和遮罩生成器。这次我用它来做手绘。

•贴图风格

想象一下魔兽世界团队制作手绘贴图的方式——使用PBR，反射率贴图必须是手绘的。我想提高我的颜色和着色技能，同时将它们与粗糙度和金属度的工作流程相混合。

•构图：用单个道具叙事

考虑到这一目标，我想创建一个风格化的三维模型，将在最终的插图中使用。它必须看起来像原画的一部分，并将叙事的元素添加到最终的渲染中。


•组织：时间框架和设定个人期限

考虑到所有的目标，我可以设定我个人的最后期限，并尽可能保持现实的速度。估计什么是可行的，如果需要，给自己额外的一天。我个人在大多数时候都低估了任务，尽管我更喜欢高估和赶上最后期限，而不是错过它。

如果事情出了差错，根据我遇到的问题，我通常会试图把它们追溯到哪里出错了。如果我在某个阶段遇到了一些困难，我会思考在下一个项目中可以改进什么。

对于这个项目，我每个阶段都有单独的截止日期。这就是我的计划看起来的样子：

•建模：两天

•分UV和烘焙：一天

•贴图：大约四天，包括纹理样式和外观开发

•渲染：几天，包括进行美化渲染+演示分解

总的来说，这个项目花了我一个半星期的时间。

如你所见，贴图和渲染花费了我大部分时间。在这两个阶段中，我用贴图技术进行了大量的实验，并为最终的美感展示找到了思路。

硬表面：建模，分UV，烘焙贴图

作为一名角色艺术家，我发现了解如何制作具有支撑环和良好拓扑结构的硬曲面网格，以使低多边形尽可能高效。

因为剑是在我开始建模之前创建的一个组合件，所以我喜欢分析这个概念，看看哪些细节会影响轮廓，哪些细节应该优先考虑。

另一个好主意是第一人称视角，想象一下它在游戏中的样子。这通常会给人留下重要细节的好印象。在这种情况下，刀柄和翼冠在中间镶嵌的宝石是最先吸睛的。


•建模

为了更好地把剑的大型做好，我将图像导入到我选择的建模程序maya中。从这里开始，我用简单的形状，在深入细节之前把剑的大型先做出来。



完成大型后，我开始不断地增加形状的复杂性，由简入深的工作。


对于较小的细节，比如刀刃和刀柄上的损伤和裂纹，我使用了Zbrush[6]著名的Orb Crack Brush[7]裂纹刷。


•UVs

分UV看起来会有点棘手，但也容易解决。我在UV中遇到的问题是壳体大小：用正确的模型分辨率来制作贴图的尺寸，现在的密度不足以完全填充1:1比例的贴图。


在1:1比例的UV平面上，UV的内边距过多会浪费很多空间。我的解决方案是将贴图切成两半，这意味着长宽的比例为2:1，呈矩形。这通常用于支持2:1贴图的游戏引擎中的长对象。


贴图也很重要，以正确地处理UV接缝，因为不仅渲染的效果将取决于UV分割的好坏，而且游戏引擎的性能也可能受到影响。在游戏引擎中，每个接缝都被算作两个面，如果许多模型的UV较差，这会拖垮引擎。

对于一个完美的烘焙，重要的是要在平面上切割大约45度或更多的UV。否则，法线贴图将不得不补偿平面更改并导致烘焙瑕疵。

由于法向地图中的每个XYZ轴都由不同的RGB颜色表示，因此每个平面更改都必须拆分，否则，这些轴大部分时间都会混合在一起，从而产生奇怪的黑线伪影。法线贴图将在相应轴之间插入像素。

有了所有这些技术信息的解释，我们可以提取一个很好的经验法则：切掉每一个重要的平面变化（45度），但只切掉你所需要的，以免影响游戏性能。


如果以上步骤都顺利完成，那烘培结果肯定是完美的。如果你想详细了解细致的步骤，可以看下面的视频：

Controlling Shading Behavior[8]

最快捷的方法得到基础的UV就是在maya里用auto unwrap功能。给auto unwrap设置一个角度来自动展开UV然后再来清理。Auto unwrap分出来的UV看上去很乱，但清理只需要话费几分钟时间，对于简单的形体来说是很方便的，对于复杂形体则会需要花点时间，用project的方法然后手动切出UV边界。

如果要提高效率的话，我会把剑身的一些部分镜像复制，比如剑柄，把手的头部这些不是画面交点的位置。

•烘焙说实话，我自己不太做烘焙，做的话喜欢用八猴。它能带来最好的烘焙效果。能够绘制歪斜和自动笼子，同时在窗口里看到实时烘焙地过程,并能让你直观的看到错误在哪里。真的是太神奇了！关于更具体的细节和基础，我真的推荐这篇由Marmoset编写的教程[9]。

•贴图:为八猴创建风格化的贴图这是我最兴奋的部分！处理材质是我最喜欢做的事情之一，因为在这个阶段，你可以看到模型逐渐生动起来。我最大的灵感来自于魔兽世界：为艾泽拉斯而战[10]的风格化处理方式。他们真的超越了自己，很高兴看到艺术风格在扩张过程中发展得如此之快。

因为我的目标是在PBR制造剑，所以我也从其他游戏中获得灵感，比如《全面战争：战锤》。


•细节的重要性在研究和收集了一些参考资料之后，重要的是要研究它们，并了解哪些方面使物体/特性等更漂亮。这些可以是使用颜色、特定的渐变或其他细节。


•基本贴图

我把我所有的烘焙过的贴图从八猴中导出到SP里（AO，Curvature等等），因为我想知道我是否可以在SP里使用与写实风格材质一样的方法来做风格化的材质。大多数人在手绘时使用3D Coat这个软件，类似于photoshop的3D版本.所以这是一个很好的实验，看看在SP中到底能做成什么样。

我的方法非常类似于二维绘画：我从底色开始，接着是着色、阴影和高光。作为最后一步，我添加了细节。SP在这里帮助填充层和他们的遮罩系统。能够改变每一层的属性是很不错的，并简化了寻找正确颜色的过程。在这个阶段，重要的是要牢记概念艺术，并尽可能准确地使用底色。

完成底色后，我创建粗糙度和金属度值。那些将在最后被调整，现在，我只关注颜色贴图(albedo)。


•高光和阴影

一旦根据概念艺术完成并校正了颜色，我就开始了我的第一个着色过程。

通常，在手绘风格下，灯光也被画进去，以创造一种深度感，但当我在八猴上渲染这把剑的时候，我把这部分省略了。我只在材质和一些阴影部分的高光中进行绘制，在这些部分中，阴影越暗，强调平面变化就越有意义。

对于每种材质，我都为阴影和高光创建了一个新文件夹，以使所有内容保持有序。然后，我思考不同的材料在现实生活中的反映方式，并相应地对待它们。金属有尖锐的亮点，布有暗淡的亮点。高光和阴影也应正确地着色。阴影和高光绝不只是黑白的！一个好的技巧是给他们相同的颜色作为基础材料，然后稍微改变它到一个不同的色调，饱和度和亮度。


•细节

现在是时候研究材质最有趣的部分了，增加所有贴近生活的特点：更多的细节。

很重要的一点是要弄清楚哪些细节属于哪种材料：布可能被撕破和弄脏，金属可能被腐蚀和生锈。为了创造更多的有意思的东西，我在金属上添加了一些腐蚀物，在布部件上添加了一些污垢。黄铜部件上的一些绿色看起来特别好，因为它丰富了原本单调的材料。

在这一步中，在每种材质之间创建色调差异也很重要。没有材质是纯色，就像前面解释的阴影一样。

•渐变

这一步是细节类别的一部分，我通常同时执行这两个步骤。在这里，我想重现手绘艺术中明显的较小的渐变，因为它们在单一材质中创造出更多的吸引力和深度。



在这一步中，我注意到在SP里效率变低，因此，不幸的是，对于最后的细节，我切换到了3D coat[11]。所有的渐变和细节也可以在SP中完成——它有合适的工具。我只想用最快的方法。

•最后的小巧门

因为这把剑是一个手绘的PBR道具，我不想把粗糙度作为一个简单的值，而是在Photoshop[12]中创建了一个更详细的粗糙度贴图。具体做法是我复制了反照率贴图，把它变成黑白的，然后把它放在粗糙度贴图的上面，粗糙度贴图是从SP里导出的。然后我把它放在乘法上，用水平来调整，检查八猴里的最终期望结果。

这样粗糙度图就可以很好地反映反照率的细节。不要忘记反转某些细节，因为较暗的值是闪亮的，而较暗的反照率值通常是像灰尘一样的细节。除非材料是湿的，否则它们应该是哑光的。


•灯光,PBR材料,以及渲染:创造最后的演示效果

了解事物是如何反映的是关键，收集参考资料以便正确地研究和传达这些材料的特性是很重要的。然而，由于它是一个手绘模型，所以大多数特性都被简化了。

在这里使用PBR对我的模型很有利。例如，剑上宝石的设置是非常基本的。这是一个基础颜色和反照率的梯度，以假阴影旁边的黑暗粗糙度，使石头发亮。我想让石头发出一些光来代表一些魔法能力，并创造一个有意思的区域。这用在刀柄上时特别好，因为它有我想展现的漂亮细节，最好创造一个不同的对比来吸引眼球。

为了产生这种效果，我放置了一个点光源，而不是在反照率中对其进行纹理处理。这条路比较快。

除了石头之外，灯光设置也很简单。这是一个三点光源设置，在某些区域周围有一个微妙的填充光，以提供更多的温暖，因为边缘光源非常冷。冷光会使材料的暖色变冷一些，为了对抗冷光，我使用了一种温暖微妙的填充光。

为了展现刀片的材料，我想用另一个焦点，从底部用光。它在粗糙度图的纹理中创建了一个非常好的对比。

我在调整灯光的颜色，个人非常喜欢蓝色，因为它与剑的暖色形成了很好的对比。我想这可能是一个很好的方法来引入酷的视觉特效，以进一步加强道具的代入感。


对于最后的调整，我在材质属性中调整了八猴内部的材质。我不想被SP给我的东西所束缚，完全控制了最终的外观和感觉。

•视觉特效

如上述,在最终展示效果中,我想用单一的道具来讲述故事.我发现在有限的条件下比如用单一的道具来叙事会很有意思。这会让你脑洞大开，剑在哪里制造的？它有什么历史？考虑到这些问题，我从纸牌游戏中获得了灵感——它们通常都有很好的插图，并根据纸牌的效果提供相应的名称和故事。

视觉特效和背景是在photoshop中绘制的，而不是在marmoset中使用材质和3D平面做特写。像其他捷径一样，我这样做是为了节省时间。

创建效果相当简单。我有几个想法，并很快把它们放在photoshop中，因为我总是喜欢一个迭代的工作流程。这意味着我喜欢花5-10分钟去做一些能代表一个想法的小事情，而不是花几个小时去做一些最终可能行不通的细节。


我的灵感之一是LerdyKevin[13]和他创造特效的方式。我用其他一些特效的想法做了实验，但闪电是首先映入我脑海的。色彩方面，它与剑形成了很好的对比：冷暖色调。

正如你从上面的图片中看到的，我很快绘制了闪电图，只是为了一个效果的展示，也就是说，一个二维的大型。


之后，我把形状转换作为主要的主题。对于背景，我选择了做雷雨，因为它制造了剑身周围的闪电。它创造了一个很好的戏剧性的气氛，伴随着战锤的传说。


写在最后:永远不要停止学习

看看外面有什么，跟上技术的当前发展，看看你拥有的技能，想想能改进什么。自我批评，不要过分批评，因为这可能导致个人问题，甚至抑郁。当你观察别人的作品并将其与自己的作品进行比较时，这有点矛盾。正如他们所说，永远不要把自己和别人比较，这是真的！每个人都走不同的路。然而，如果你有一个挑剔的眼光，把自己和别人比较会带来一些好处。如果你能剖析别人的工作流程，了解某些问题是如何解决的，你就可以利用这些优势。

感谢你花时间阅读这篇文章！我希望我的建议能对你今后的项目有所帮助。

References
[1]Tim Paauwe:https://www.artstation.com/timpaauwe
[2]Elite3d:https://www.elite3d.com/
[3]这里:https://80.lv/articles/stylized-hunter-production/
[4]这里:https://80.lv/articles/the-allure-texturing-and-animating-stylized-characters/
[5]Marmoset Toolbag:https://marmoset.co/toolbag/
[6]Zbrush:http://pixologic.com/
[7]Orb Crack Brush:https://www.artstation.com/artwork/9kwVo
[8]Controlling Shading Behavior:https://youtu.be/ciXTyOOnBZQ
[9]这篇由Marmoset编写的教程:https://marmoset.co/posts/toolbag-baking-tutorial/
[10]魔兽世界：为艾泽拉斯而战:https://worldofwarcraft.com/battle-for-azeroth
[11]3D coat:http://3dcoat.com/home/
[12]Photoshop:http://www.adobe.com/Photoshop%E2%80%8E
[13]LerdyKevin:https://www.artstation.com/sirhaian


作者：charleshuang715  编译
来源：魔型志
原地址：https://mp.weixin.qq.com/s/0z4470gf0FSzolf4O8KkYQ