使用Adobe Substance 3D和虛幻引擎設(shè)計未來汽車
2018年,，Substance 3D Painter和Substance 3D Designer的開發(fā)商Substance 3D決定設(shè)計一輛汽車。你不會在紐博格林賽道上看見他們的汽車,。因為這款車目前只存在于3D數(shù)字模型中,。Substance 3D圍繞著自己發(fā)布的的五款主要軟件，引入了700多種即用材質(zhì)制作了這兩獨一無二的汽車,，這也推動了汽車設(shè)計向3D模型方向發(fā)展的可能性,。從鉻合金到乙烯基，再到橡膠,，專業(yè)和業(yè)余的美術(shù)師們都可以簡單地選擇自己想要的材料構(gòu)建資產(chǎn),，創(chuàng)造出新的數(shù)字原型，這是史無前例的,。
如今,，3D汽車模型“X-TAON”帶著新外觀回歸，并通過虛幻引擎實現(xiàn)了新的實時管線,。
在X-TAON和Substance 3D的汽車資產(chǎn)集首次發(fā)布時,，他們曾舉辦過一場比賽。專業(yè)人士和業(yè)余愛好者都各自提出了對X-TAON的原創(chuàng)設(shè)計,，從奇形怪狀的設(shè)計到配件市場中的準(zhǔn)熱門外觀,，無所不包。作為優(yōu)勝者之一的環(huán)境美術(shù)師Ronan Mahon給評委留下了深刻印象,，因此,，當(dāng)要重新推出X-TAON時，Substance 3D的團(tuán)隊也邀請了他加入。而他則為團(tuán)隊帶來了虛幻引擎,。
梅開二度
在Free Radical Design,、Rebellion Developments和Rocksteady Studios等游戲工作室工作期間，Mahon已經(jīng)能夠熟練地使用Substance 3D工具制作紋理,。畢竟，Substance最初就是一款游戲開發(fā)工具,，然后才被廣泛地應(yīng)用到其他行業(yè),。但Mahon之所以成為幫助創(chuàng)建X-TAON新外觀的理想人選，一部分原因是他有著使用虛幻引擎的經(jīng)驗——包括多年來通過修改版的虛幻引擎3制作經(jīng)典的《蝙蝠俠：阿卡姆》系列,，以及最近在虛幻引擎4中制作并即將推出的3A級大作《自殺小隊：戰(zhàn)勝正義聯(lián)盟》,。
Mahon甚至為虛幻引擎創(chuàng)建了他自己的應(yīng)用，用于直接在虛幻編輯器視口中創(chuàng)建貼花和特定材質(zhì),。他的“貼花設(shè)計器”現(xiàn)已發(fā)布,，最近還被Epic員工發(fā)掘，在虛幻商城中展示,。
“虛幻引擎和Substance 3D本身就是一對強(qiáng)大的組合,，如果在此基礎(chǔ)上再加上光線追蹤，將創(chuàng)造出魔法般的效果,?！盡ahon說。
X-TAON的新外飾風(fēng)格是Mahon和兩名Adobe Substance 3D員工協(xié)作完成的成果,，他們分別是：Ana?s Lamellière（顏色,、材質(zhì)和表面設(shè)計師），以及Nicolas Paulhac（3D內(nèi)容主管兼X-TAON項目發(fā)起人之一）,。從醒目的金屬光澤到輪胎中橡膠的粗糙程度,，三人共同決定了汽車的外飾風(fēng)格和紋理。然后,，Mahon獨自創(chuàng)作了大部分內(nèi)飾,，為新X-TAON帶來了2022年款全新外觀。
“雖然我們從未見過面,，并且生活在不同的國家,，但我們會將每個項目都當(dāng)作真實世界的制作任務(wù)?！盡ahon說,，“我和Ana?s以及Nicolas之間有一個反復(fù)的設(shè)計和反饋過程?！?/p>
經(jīng)過重新雕琢后的X-TAON本身就是一件藝術(shù)品,，但和所有汽車一樣，它在設(shè)計上應(yīng)該傳達(dá)出一種速度感。表現(xiàn)速度感的最佳方式就是動態(tài)展示模型,。所以在完成了外觀和紋理之后,，Mahon開始在虛幻引擎中圍繞著X-TAON創(chuàng)建視頻，在真實的背景中展示汽車駛過的場景,。
為靜態(tài)設(shè)計加入動感
確定X-TAON的整體外觀之后,，Mahon開始使用虛幻引擎的Substance插件以及Substance 3D資產(chǎn)庫（通過Substance 3D Designer制作）中的材質(zhì)創(chuàng)建背景環(huán)境。這使得他能夠直接在虛幻編輯器中編輯和調(diào)整Substance材質(zhì)圖表的程序化參數(shù),。
盡管X-TAON是視頻的焦點,，但背景也需要具有與之相匹配的質(zhì)量水平，否則可能分散人們對汽車本身的注意力,。從立柱的石塊數(shù)量到混凝土的磨損,，再到特定燈光下的適當(dāng)顏色，Mahon細(xì)心處理了每個方面,。然后,，他開始關(guān)注虛擬攝像機(jī)的移動，并直接在虛幻引擎中調(diào)整外觀和分辨率,。
Mahon知道他沒有時間為汽車構(gòu)建大量布景,，因此他向Lamellière和Paulhac建議，汽車可以反映“在霓虹燈隧道和深夜都市街道上疾馳而過的基調(diào)”,。因此,，團(tuán)隊將Adobe Stock的視頻轉(zhuǎn)換為PNG，在矩形光源上使用了媒體紋理回放,。
反射對于傳達(dá)運(yùn)動感也是至關(guān)重要的,，因此Mahon使用了實時反射、全局光照和環(huán)境光遮蔽等功能,，這讓X-TAON開始閃閃發(fā)光,。對于一輛通過外觀給人留下深刻印象的展示車來說，風(fēng)格化曲線上的反射是非常重要的,。Mahon通過NVIDIA RTX 3090 GPU渲染了光線追蹤（特別是光線追蹤反射）,、陰影、全局光照和透明度,。
然后,，他將一切組合在一起，并使用虛幻引擎的Sequencer制作鏡頭,。在影片渲染隊列中渲染整個項目之前,，他還添加和編輯了音樂。音樂的加入也使得影片更加飽滿,。
實際的問題和實時的解決方案
Substance 3D Painter專為迭代創(chuàng)作而設(shè)計,，而Substance 3D資產(chǎn)庫中的數(shù)千種汽車,、環(huán)境、織物等材質(zhì)都可以用于實驗,。然而,，對于視頻來說，實驗并不是一種可行的方法,，因為理論上,，每次進(jìn)行調(diào)整之后，都可能需要幾個小時進(jìn)行渲染,，某些情況下甚至需要幾天,。這就是虛幻引擎發(fā)揮作用的地方。
“對于經(jīng)營單人工作室的我來說,，我無法浪費(fèi)時間等待大型渲染農(nóng)場完成離線渲染，更糟糕的是,，我不知道最終渲染會是什么樣子,，因為最終輸出不會在我的視口中顯示?！盡ahon說,，“我需要把時間花在創(chuàng)作上，而不是等待上,?！?/p>
在X-TAON視頻的創(chuàng)作過程中，這種快速修改的需求變得至關(guān)重要,。在制作后期,，當(dāng)視頻快要完成時，團(tuán)隊認(rèn)為X-TAON的主題不是很合適,。對于即將完成的視頻來說,，這可能需要做出巨大的更改，但幸運(yùn)的是,，他們已建立起管線,，專門應(yīng)對這種更改。Lamellière會調(diào)整材質(zhì),，匹配新的主題,，然后將它們直接發(fā)送給Mahon，而Mahon會直接將它們添加到Substance 3D Painter中,。
隨后,，Mahon便開始回到創(chuàng)作階段和紋理制作階段，并通過使用“自動重新導(dǎo)入”功能在虛幻引擎中實時查看修改后所對應(yīng)的效果,。虛幻引擎的強(qiáng)大功能使Mahon能夠繼續(xù)創(chuàng)作視頻的整體外觀,，無需擔(dān)心因為尚未確定汽車的設(shè)計而必須重新渲染多次的麻煩。使用虛幻引擎中內(nèi)置的實時功能，意味著可以進(jìn)行快速更改,，無需數(shù)周的等待,。
“大多數(shù)創(chuàng)作者都會告訴你，這種項目很少遵循從A到B再到C的線性路徑,，”Mahon說,，“你需要靈活地跳回管線起點，并在創(chuàng)作過程中進(jìn)行更新和改進(jìn),，而這種從Substance 3D到虛幻引擎的管線創(chuàng)造了極大的靈活性,，并支持提供實時反饋，這太方便了,！”
從新解決方案中衍生的解決方案
對于這種涉及汽車設(shè)計的項目,，實時迭代視頻所帶來的優(yōu)勢是不容低估的。汽車界的設(shè)計師不再需要創(chuàng)建物理模型,。他們可以從數(shù)以千計的資產(chǎn)庫中選擇自己想要的材質(zhì)類型,，然后根據(jù)需要使用Adobe Substance 3D輕松地編輯和調(diào)整它們。
對于顏色,、材質(zhì)和表面（CMF）設(shè)計師來說,，這將賦予他們強(qiáng)大的力量，他們可以將這一工作流程應(yīng)用到數(shù)字情緒板以及對顏色和裝飾的審核中,，這讓他們可以更快地得到可行的結(jié)果,。虛幻引擎打通了虛擬制片、游戲開發(fā),、虛擬現(xiàn)實等各領(lǐng)域,。設(shè)計團(tuán)隊能夠借助虛幻引擎的力量創(chuàng)作出任何想要的作品并對其進(jìn)行多次快速迭代。
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