淺析次世代游戲模型的制作流程

王兆霖

（吉林藝術(shù)學(xué)院新媒體學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130000）

1 概述

隨著智能手機(jī)、電腦、體感等外設(shè)的大眾化普及,游戲已經(jīng)成為了年輕人生活中必不可少的一環(huán)。次世代的游戲代表如《王者榮耀》、《荒野行動(dòng)》、《永劫無(wú)間》等。已經(jīng)呈現(xiàn)了病毒式的傳播,每月的玩家人數(shù)達(dá)到了百萬(wàn)以上。這就造就了一大批的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的快速發(fā)展,次世代游戲的制作技術(shù)也便顯得尤為重要,見(jiàn)圖1。

圖1 永劫無(wú)間游戲截圖

2 次世代游戲模型制作流程

我們知道,每個(gè)3D 模型都是由一定數(shù)量的面數(shù)組成的。面數(shù)越少,模型看起來(lái)越簡(jiǎn)單；面數(shù)越多,模型看起來(lái)越精細(xì)。模型可以分為高模、中模、低模之分。那么它們之間有何聯(lián)系,又有何區(qū)別呢？ 簡(jiǎn)單來(lái)講,可以理解為模型面數(shù)相對(duì)較少的比較簡(jiǎn)單的物體就是低模,那么反之面數(shù)較多的便是高模,正因?yàn)槟Ｐ兔鏀?shù)多,它便可以表現(xiàn)更多的細(xì)節(jié)。中模介于低模和高模中間,它不是以面數(shù)來(lái)區(qū)分的,而是低模卡線后的模型,用來(lái)雕刻高模的雛形稱之為中模。

次世代游戲模型大致可以分為兩大類(lèi)：第一類(lèi)是次世代場(chǎng)景,就是以場(chǎng)景為主,如建筑、房屋、地臺(tái)等多種元素搭建成的游戲場(chǎng)景,這類(lèi)模型造型比較簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)明顯且平整,并且制作往往有一定的規(guī)律性。第二類(lèi)便是生物體的次世代角色模型,比如人、動(dòng)物、怪獸、NPC 等。這類(lèi)模型造型各異,且表面柔軟,結(jié)構(gòu)比較繁瑣。比如人體或者動(dòng)物,怪獸身上的結(jié)構(gòu),骨骼等都需要了解,才能更好的表現(xiàn)出模型的質(zhì)感、體態(tài)。這類(lèi)模型相比場(chǎng)景類(lèi)模型一般沒(méi)有太多的規(guī)律性,所以難度性相比場(chǎng)景而言會(huì)難一些,制作起來(lái)稍顯復(fù)雜,見(jiàn)圖2-3。

圖2 次世代模型案例（角色）

2.1 次世代場(chǎng)景模型制作流程

2.1.1 制作前的準(zhǔn)備工作

在藝術(shù)與技術(shù)結(jié)合的今天,尤其是從事藝術(shù)類(lèi)工作的我們,找到一個(gè)好的參考是必不可少的一環(huán)。特別是制作次世代的模型,次世代的模型追求的就是寫(xiě)實(shí),如果你想把模型制作出來(lái)更加真實(shí),更加立體,你就需要一定的時(shí)間去好好搜索下你需要的參考圖。

2.1.2 制作低模

次世代場(chǎng)景的模型,制作低模的方法和軟件有很多,無(wú)論是用3D MAX 還是MAYA 制作,其實(shí)都是一樣的。迅速的搭建個(gè)大型出來(lái),然后場(chǎng)景類(lèi)的一些模型可以大量的進(jìn)行復(fù)制,所以相比次世代角色而言,場(chǎng)景類(lèi)的模型搭建工作還是較為輕松的[2],見(jiàn)圖4。

圖3 次世代模型案例（場(chǎng)景）

圖4 場(chǎng)景低模案例

2.1.3 低模分UV

無(wú)論你是次世代的模型,還是手繪類(lèi)模型,只要是模型,它就需要分UV。但是,什么是UV 呢?簡(jiǎn)單理解就是相當(dāng)于模型的“皮膚”。只有把模型的UV 分好了,才能夠進(jìn)行下一步,給模型制作貼圖。

有關(guān)拆分UV 的方法有很多,拆分UV 的軟件也有好多,比如3D MAX,MAYA,UNFOLD 3D,RIZOM 等。但無(wú)論用哪個(gè)軟件分UV,都要保證展開(kāi)后的UV 邊緣盡量打直,排列有序,因?yàn)檫@樣會(huì)節(jié)省資源,提高UV的利用率,見(jiàn)圖5。

圖5 展好UV 的模型

2.1.4 制作高模

場(chǎng)景類(lèi)模型有的時(shí)候是不需要制作高模的,可以直接生成法線去做,當(dāng)然,正常的流程還得是進(jìn)ZBRUSH 去雕刻更多的細(xì)節(jié),比如加一些磨邊,破損,使模型更加寫(xiě)實(shí),更加逼真,見(jiàn)圖6。

圖6 次世代場(chǎng)景雕刻好的高模

2.1.5 制作法線貼圖

下一步開(kāi)始烘焙法線貼圖,把高模的信息通過(guò)八猴或者ZBRUSH 等三維軟件烘焙到低模上,這樣,低模就可以攜帶高模的信息,見(jiàn)圖7。

圖7 法線貼圖

2.1.6 制作其他貼圖

將低模導(dǎo)入Substance Painter,將之前烘焙好的法線貼圖給到模型上顯示細(xì)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)可以制作一些basecolor(基本色),diffuse（漫反射）貼圖還有height(高度)貼圖等。為模型增添更加豐富的細(xì)節(jié)。比如墻壁的花紋,磨損,臟跡等。這些效果都可以在Substance Painter 中實(shí)現(xiàn)。

2.1.7 檢測(cè)

一般次世代模型做完之后都要檢查,一般都是放游戲引擎(虛幻4)里去查看最后的效果,因?yàn)樵谝胬?一些金屬的質(zhì)感會(huì)成倍的增加。

2.2 次世代生物體模型制作流程

2.2.1 制作前的準(zhǔn)備工作

通常,甲方或公司會(huì)提供原畫(huà),如果是比較規(guī)范的甲方會(huì)給你提供原畫(huà)的三視圖,但有些時(shí)候,只會(huì)給你提供一個(gè)立繪視圖,這個(gè)時(shí)候就需要你自己找好參考,并分析好模型的前后左右到底該如何制作。因?yàn)橹谱魅S模型需要考慮模型的各個(gè)角度。明確模型的哪些地方需要做的更加豐富些,哪些地方可以一概而過(guò),這個(gè)跟畫(huà)畫(huà)中留白的道理是一樣的,要留出一小塊空白的地方,這樣畫(huà)面才能達(dá)到和諧的效果,如果不留白,那樣畫(huà)面會(huì)產(chǎn)生雜亂的效果。反過(guò)來(lái),制作模型與畫(huà)畫(huà)也是一樣的道理。都需要考慮好這些。

2.2.2 低模制作

目前,市面上絕大部分模型都是從“DAZ”模型庫(kù)中導(dǎo)出一個(gè)基本人物模型,然后進(jìn)ZBRUSH 中修改而得到的。因?yàn)閆BRUSH 中構(gòu)建形狀特別迅速,此階段需要起個(gè)大型,大概的體態(tài)、身材等。這個(gè)階段這要是確定模型的頭身比例,看看整體比例是不是和諧,腦袋大不大,合不合理,胳膊腿夠不夠長(zhǎng)。如果與原畫(huà)相差不大就可以繼續(xù)制作,完善細(xì)節(jié)。如果相差比較大,要在ZBRUSH 中利用遮罩去調(diào)節(jié)模型,使其達(dá)到跟原畫(huà)相符,見(jiàn)圖8。

圖8 基本裸模模型

2.2.3 低模拓?fù)?/p>

因?yàn)橛袝r(shí)候在ZBRUSH 中雕刻后的模型面不是規(guī)整的（不能直接選取循環(huán)邊）,這個(gè)時(shí)候就需要拓?fù)涑鲆粋€(gè)面數(shù)相對(duì)較少,而且面數(shù)規(guī)整的模型。這個(gè)時(shí)候就需要利用拓?fù)涔δ?在原來(lái)不規(guī)整的模型上重新拓?fù)涑鲆粋€(gè)新的模型,這個(gè)模型跟原模型形狀是一樣的,但區(qū)別就在布線上。這個(gè)過(guò)程就叫做拓?fù)?見(jiàn)圖9。

圖9 在MAYA 中拓?fù)涞哪Ｐ?/p>

2.2.4 高模制作

高模是在中模卡線的基礎(chǔ)上雕刻而成的,它是模型的最終呈現(xiàn)效果,在已經(jīng)完成的中模的情況下,去進(jìn)一步的細(xì)化模型,同時(shí)也要兼顧模型的位置、大小,以達(dá)到與原畫(huà)更高的契合度。在高模的雕刻過(guò)程中,一定要在ZBRUSH 中給模型加上足夠的細(xì)分級(jí)別（保證模型面數(shù)足夠）,這樣才能進(jìn)行下一步的雕刻,如果模型的細(xì)分級(jí)別不夠的話,是很難表現(xiàn)出模型的細(xì)節(jié),質(zhì)感以及紋理,見(jiàn)圖10。

圖10 次世代角色高模

2.2.5 為低模分UV

因?yàn)楹竺嫘枰M(jìn) Substance Painter 中制作貼圖的,所以需要繼續(xù)為低模展UV,UV 展開(kāi)的軟件在前文已經(jīng)提到過(guò),因此不在此做過(guò)多贅述。

2.2.6 制作法線貼圖

制作法線貼圖方法有很多,制作軟件也有很多種,這里只闡釋一種方法。用八猴來(lái)烘焙Normal（法線）貼圖,先將UV 分好的低模拖入八猴中,再將相應(yīng)的高模也拖入八猴中,在八猴中調(diào)整好參數(shù),勾選Normal（法線）貼圖,點(diǎn)擊Bake(烘焙）,等待光標(biāo)轉(zhuǎn)一會(huì),等再次出現(xiàn)光標(biāo)的時(shí)候,法線貼圖就制作好了。

2.2.7 制作其他貼圖

一張法線貼圖并不能把所有的細(xì)節(jié)表現(xiàn)出來(lái),所以,還需要粗糙度、金屬度、高光、顏色等貼圖,總之,制作的貼圖越多,模型上所反饋的細(xì)節(jié)便越多。但是法線,顏色以及高光貼圖這三張是必備的。此外,在Substance Painter 還可以做一張Ambient Occlusion（環(huán)境光吸收）貼圖,Ambient Occlusion（環(huán)境光吸收）貼圖是環(huán)境顏色貼圖,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是讓模型亮的地方更亮,暗的地方更暗,Ambient Occlusion（環(huán)境光吸收）貼圖是增強(qiáng)空間層次感的貼圖。

2.2.8 完成檢測(cè)

模型與貼圖制作完畢后,還需要在軟件中仔細(xì)觀察修改下,有沒(méi)有多面少面的問(wèn)題。無(wú)論設(shè)定最后表現(xiàn)的是好是壞,是否達(dá)到客戶的要求,是否做到高品質(zhì),都會(huì)有一個(gè)完成度的概念。這就好比一件事,無(wú)論你做的好還是不好,但必須做完,完成是一個(gè)基礎(chǔ)前提[5],見(jiàn)圖11。

圖11 渲染高模效果圖

3 次世代游戲模型制作流程的分析

次世代角色模型與次世代場(chǎng)景的制作模型制作流程還是有區(qū)別的,主要是在制作階段,因?yàn)閳?chǎng)景模型有時(shí)候是不需要高模的,所以不需要烘焙Normal(法線）貼圖這一步驟。而在次世代角色建模中,肯定是需要雕刻高模的,有些時(shí)候并不能直接用Normal (法線）貼圖去偷懶。但是具體項(xiàng)目還得具體問(wèn)題具體分析,無(wú)論是制作場(chǎng)景類(lèi)還是角色類(lèi)大致的流程就是這樣。但是PBR 流程的核心是不會(huì)變的,即通過(guò)法線貼圖讓低模攜帶高模的信息。[4]

4 結(jié)論

次世代游戲模型的流程大概就是在MAYA/3D MAX 中搭建大型,然后卡線進(jìn)ZBRUSH 中雕刻高模,通過(guò)八猴等烘焙軟件烘焙出法線貼圖,法線貼圖烘焙完成后,進(jìn)入Substance Painter 中再制作其他貼圖。最后進(jìn)入渲染器打燈光做最后的調(diào)整。無(wú)論是次世代的場(chǎng)景類(lèi)還是角色類(lèi)大致都是這一套流程,不過(guò)在某些環(huán)節(jié)上略有不同而已。

現(xiàn)如今,游戲產(chǎn)業(yè)已經(jīng)越來(lái)越受到國(guó)家的重視,自2018年亞運(yùn)會(huì)首次把《英雄聯(lián)盟》游戲納入了比賽項(xiàng)目中開(kāi)始,游戲產(chǎn)業(yè)就已經(jīng)呈現(xiàn)一片大好趨勢(shì)。不論是端游,還是體感,VR,AR 等。未來(lái)游戲產(chǎn)業(yè)一定不單單是游戲產(chǎn)業(yè),它一定要和其它產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。比如虛擬駕駛,軍事化訓(xùn)練等等,這種技術(shù)離不開(kāi)這個(gè)次世代流程。當(dāng)然,我也相信在未來(lái),中國(guó)也會(huì)做出更多更好玩,更有意義、更加炫酷的游戲。在世界的CG行業(yè)中沖出一席之地。[3]

本文簡(jiǎn)明扼要的分析了次世代模型的制作流程（PBR）,[6],希望能為廣大的CG 同學(xué)們提供參考與幫助。