Sofisticado entorno arquitectónico modular en UE4

Tyler Anlauf preparó un análisis detallado del entorno modular ROMA: Iglesia de Sant'Ivo creada por él en UE4 y 3ds Max. En el artículo, habla sobre el anteproyecto de plan (bloqueo), montaje modular, iluminación, procesamiento posterior y mucho más.


ROMA: Iglesia de Sant'Ivo


En este análisis, compartiré con ustedes mi proceso de trabajo en ROMA: Iglesia de Sant'Ivo , los trucos que aprendí, las dificultades que encontré mientras trabajaba y los planes para mejorar aún más la escena, porque aún no se ha completado.


Objetivos del proyecto


Los objetivos de este proyecto eran mejorar mi proceso de trabajo en gráficos, estudiar el Unreal Engine y mejorar mis habilidades para trabajar con iluminación, color y composición. El Templo de Sant'Ivo alla Sapienza es coherente con los objetivos del proyecto: muestra claramente las posibilidades de trabajar con una estructura modular, iluminación, color y composición.

Fue útil elegir un lugar que resonase en mí y me inspirara. Esta obra maestra arquitectónica del período barroco romano temprano tiene una rica historia, majestuoso lenguaje arquitectónico y escala, lo que me parece intrigante. Esta escala también fue un desafío debido a las limitaciones de tiempo, por lo que tuve que planificar todo con cuidado.

Buenas referencias resuelven problemas visualmente


Cualquier proyecto debe comenzar con una buena colección de referencias. Es útil recopilar más referencias de las requeridas, ya que pueden ser útiles o inspirar ideas en futuros trabajos en el proyecto. Sin referencias, se pueden perder muchas oportunidades. Además, es útil buscar referencias en cada etapa del proyecto y no limitarse a la colección inicial.

Aquí hay un ejemplo de varias referencias de mi colección.


Para coordinar las referencias en cada etapa de producción, deben ordenarse. Para hacer esto, puede usar Trello, Photoshop o simplemente distribuir las referencias en carpetas.

Descubrí que es conveniente para mí usar un producto gratuito llamado PureRef, porque es un programa potente pero liviano. Todos los materiales de referencia se pueden ver al mismo tiempo, o cambiar rápidamente al modo de pantalla completa para estudiar una sola imagen. En este programa, puede organizar convenientemente las referencias en grupos o incluso recopilar paneles de referencia únicos.

Incluso los dibujos antiguos resultaron útiles para este proyecto, especialmente cuando se trataba de diseño de niveles y definición de escala. También me dieron una idea de cómo se construyeron la iglesia y el patio durante el período barroco.


Planificación del proyecto


Luego, comencé a dividir las referencias en elementos modulares y comencé a desarrollar métricas para recursos individuales. En este punto, creé una lista con la cantidad de elementos que deben crearse. También determiné la cantidad de materiales diferentes y pensé en su creación efectiva.


Aquí ya estamos comenzando a ver cuán vasto es el espacio en realidad. Observe que la mujer en la esquina inferior derecha tiene aproximadamente la altura de la base de la ventana.

La escala del proyecto se ha convertido en una de las dificultades en las que fue interesante trabajar. Todo en arquitectura se amplía, creando una sensación de grandeza del espacio. Por ejemplo, la ventana aquí es aproximadamente cuatro veces más grande que una ventana de inicio estándar. Dado que la escala y la arquitectura son tan únicas aquí, fue inútil buscar dimensiones del mundo real para crear mis objetos sobre la base.

Por lo tanto, necesitaba encontrar referencias con personas en el marco para comprender la escala. Tuve que estudiar muchas imágenes de referencia para asegurarme de que se seleccionó la escala correcta.

Proyecto de plan


Un bloqueo de borrador es uno de los pasos más importantes en la construcción de un entorno que a menudo se pasa por alto o se subestima. Un borrador de calidad puede sentar las bases para el éxito, especialmente si trabaja en equipo y en grandes proyectos.


Hay muchas formas de crear planes generales, pero como descubrí, los pinceles BSP de UE4 son excelentes para mi plan. Las herramientas BSP hicieron que este borrador fuera muy rápido de crear porque le permiten usar operaciones booleanas para construir las formas más simples de entorno.

Gracias al uso de BSP, no estaba tan interesado en agregar detalles antes de que se completara el borrador, lo que me permitió concentrarme en el diseño de niveles y la creación de métricas.

A continuación puede ver qué tan cerca está mi borrador del plan a la etapa final del conjunto modular.

Proyecto de plan:


Kit modular listo:


Debido a las propiedades del BSP, se pueden realizar cambios importantes en este punto. Después de probar y ajustar métricas en UE4, descubrí cómo funcionará el conjunto modular con geometría preparada incluso antes de comenzar a crear modelos detallados en 3ds Max u otros paquetes.

La imagen a continuación muestra las primeras etapas de definición de métricas del proyecto. Pasó por varias iteraciones antes de que el nivel se volviera correcto y se completara el borrador.


Además, realicé un pase preliminar de iluminación y composición para asegurarme de que los formularios seleccionados sean adecuados. Además, me ayudó a priorizar el detalle de los recursos en función de la distancia a la cámara.


Al lanzar algunos materiales simples al escenario, pude comprender mejor su estado de ánimo y escala. Este tutorial preliminar de los materiales también ayudó a comprender cómo planificaría los materiales finales y comprender mejor lo que necesitaría.


Diseño modular


Deshaciéndome de cuestiones controvertidas en términos de borrador, podría usarlo como punto de referencia para crear la geometría final. Como pensé en las métricas de recursos modulares desde el principio, ya estaban conectadas a la red, haciendo que la geometría fuera rápida y eficiente.

En la mayoría de los casos, los BSP en UE4 no son tan efectivos como las mallas estáticas. Así que convertí mi borrador BSP en mallas estáticas y luego las importé 3ds Max para construir la geometría final.

En UE4, convertir un BSP a una malla estática es muy simple:


La construcción de un conjunto modular en 3ds Max comenzó con la definición de piezas grandes y medianas con sus pruebas paralelas en UE4. No hay nada peor que creer que has terminado un recurso y luego darte cuenta de que cometiste un error en una etapa temprana. Habiendo mejorado los detalles grandes y medianos, podría concentrarme en los pequeños detalles y la optimización.

Después de las pruebas, me di cuenta de que en el conjunto modular necesita agregar más elementos de lo esperado. Después de descubrir este error de inmediato, pude ahorrar tiempo en el futuro, porque era posible programar la adición de elementos adicionales.

¡Pruebe desde el inicio del proyecto y hágalo a menudo!


Como utilicé activamente texturas repetitivas sin interrupciones, fue extremadamente importante mantener la misma densidad de texel para todos los recursos. Lo logré con un script para 3ds Max llamado TexTools, aunque hay muchas otras herramientas y scripts.



Planos para montaje modular


Para hacer que la producción sea más eficiente, creé planos para las partes repetidas de la escena. Para los corredores, creé 3 opciones en el bluprint, que se muestra en la figura a continuación en rojo, verde y azul. Cada uno tiene su propio tipo de puertas, ventanas y otros detalles. Por lo tanto, fue suficiente para mí actualizar no 48, sino solo 3 secciones del corredor.

Esto me ahorró un montón de tiempo porque se mostraron cambios en tiempo real para todo el proyecto. La entrada a la iglesia tiene dos romos, porque la parte central es diferente de todo lo demás, lo que me permite proporcionar más variabilidad, que se muestra en púrpura.


Materiales


Creé varios materiales en conjunto con Substance Designer y Substance Painter . Sin embargo, debido al tiempo limitado, también utilicé Substance Source y Quixel Megascans . Se ahorró mucho tiempo.

En este proyecto, utilicé materiales maestros para acelerar la edición de materiales y hacerlo más efectivo. Gracias al uso de copias de materiales del material maestro, fue suficiente para mí reemplazar las texturas y no reescribir el sombreador único para cada material.


La funcionalidad prescrita por mí en el material maestro me permitió editar texturas como en Photoshop, pero en tiempo real y sin salir de UE4. Además, podría habilitar características como el dibujo de vértices y agregar detalles normales si fuera necesario para una instancia de material en particular.

Para optimizar el material maestro, se utilizaron interruptores estáticos para compilar solo las funciones que se necesitan en cada instancia. Esto proporciona optimización de material porque solo se calculan las opciones incluidas. Por lo tanto, puedo crear sombreadores simples controlados por valores constantes o completamente controlados por texturas con funciones y configuraciones más complejas.

Iluminación


La iluminación fue uno de los mayores desafíos, pero al mismo tiempo uno de los aspectos más fascinantes. La iluminación de alta calidad puede convertir una buena escena en una fantástica, por lo que debe comprender al menos sus conceptos básicos.


Comencé a trabajar en la iluminación de esta escena estudiando fotografías, películas y artistas de iluminación para comprender cómo la luz ayuda a crear composiciones y animar modelos y materiales en UE4. Te recomiendo que primero veas la UE4 Lighting Masterclass, Lighting Academy de 51Daedalus y The Art of Lighting con Boon Cotter en YouTube.




Los materiales juegan un papel importante en la iluminación porque determinan cómo se reflejan los fotones de luz desde las superficies. Verifique los colores primarios cuidadosamente para asegurarse de que estén calibrados lo más cerca posible de los estándares PBR. Es una buena idea hacer tarjetas de colores primarios no más oscuros que 0.02 en el espacio lineal. Los colores más oscuros se convierten en un "agujero negro" para los fotones, lo que conduce a resultados extraños en la iluminación.

Tanto la clase maestra de iluminación en UE4 como el video 51Daedalus hablan de esto.


La iluminación en esta escena está organizada de manera bastante simple. Comencé a resolver el problema de la configuración de la iluminación creando una base de iluminación clara y calibrada, como se recomienda en la UE4 Lighting Masterclass. Después de calibrar la iluminación y obtener una base clara, fue posible construir sobre estos parámetros para lograr algo más gráficamente agradable.

Parámetros de iluminación normalizados:


Uno de los elementos más importantes fue la cúpula del cielo, porque afecta a toda la escena, especialmente a su estado de ánimo. Creé un material de cielo simple pero efectivo para mejorar su rotación y brillo. Me aseguré de que la cantidad de iluminación de mi cúpula del cielo estuviera calibrada y correspondiera exactamente al mundo real, y se reflejara en la escena de una manera natural. Los parámetros se aplicaron al nivel circundante de la esfera invertida.


El truco consistía en ajustar la dirección del sol como si la acción estuviera en medio del atardecer. Esto crea el ambiente para la escena y también crea ritmos interesantes de luces y sombras desde la mayoría de los ángulos de visión.


Para mejorar la impresión agregando rayos volumétricos, utilicé niebla volumétrica. También fue necesario ajustar el color de la niebla volumétrica, ya que tiene un gran impacto en la paleta de colores y el estado de ánimo. Finalmente, la densidad de la niebla ayudó a darle a la escena una sensación de escala, profundidad y atmósfera.


Post procesamiento


La siguiente herramienta para crear looks y estados de ánimo es el procesamiento posterior. Una de mis características favoritas fue la floración de convolución porque simula una floración de luz más natural y detallada, pero a costa de un rendimiento reducido.

También tenía control sobre los colores de las sombras, los medios tonos y los reflejos. Esto es necesario para ajustar la paleta de colores y enfatizar los detalles en la escena que enriquecen los cuadros.


No tenga miedo de que tendrá que pasar mucho tiempo en esta etapa. Con solo unos pocos cambios, puede cambiar significativamente la sensación y el estado de ánimo de la escena, agregando los toques finales al producto terminado.

También es necesario definir una paleta de colores. Para verificar la paleta, utilicé una manera simple: difuminar la imagen. Simplemente tome una de las capturas de pantalla y aplique el desenfoque en Photoshop. Entonces, la paleta de colores se vuelve mucho más visible, y puedo usar esta información para mejorar la paleta de colores que crea una composición de alta calidad.


Composición


Crear una composición fuerte es una etapa tan importante como otras partes del proyecto. Una buena composición permite que el ojo del espectador se mueva alrededor de la imagen de una manera agradable para él. Para lograr esto, tomé capturas de pantalla que aprovecharon las formas de la geometría que creé, los ritmos de luz y sombra de iluminación, fragmentos de tonos cálidos y fríos de mi paleta de colores, para que todos funcionen junto con el ángulo de cámara seleccionado.


Para crear un ángulo de cámara interesante, utilicé los principios de la regla de los tercios y la espiral dorada.


El área más brillante de la escena, que también es la más contrastante, suele ser el punto de enfoque. Para verificar si mi punto de enfoque funciona, suprimí los niveles para encontrar el área más brillante con el mayor contraste en la escena. Ajusté la iluminación para que el punto de enfoque fuera claramente visible. Un punto de enfoque claro también redujo la sensación de repetición natural de la arquitectura, porque aparecieron áreas en la imagen donde el ojo podía descansar.


Para obtener una buena composición, fue útil utilizar Cine Camera Actor en UE4 en lugar del actor de cámara estándar, ya que le permite cambiar parámetros de cámara adicionales para crear una imagen de alta calidad. En este caso, utilicé la configuración 16: 9 DSLR filmback porque proporcionó buenos resultados en los marcos de mi entorno. Los experimentos con parámetros de filmback pueden dar diferentes resultados interesantes, por lo que te aconsejo que juegues con ellos. Cambiar la distancia focal permite una sensación más cinematográfica. En mi entorno, generalmente uso una lente gran angular. Sin embargo, una lente de retrato o un teleobjetivo pueden ser adecuados para personajes o primeros planos de objetos pequeños.


Próximos pasos


Como el trabajo en esta escena aún no está terminado, puedo mejorarlo en muchos aspectos. Ya he decidido lo básico, y ahora quiero agregar detalles y elementos de la transmisión de la trama a través del entorno. En particular, quiero "contar" sobre cómo el medio ambiente se vio afectado por la naturaleza y qué conflictos potenciales podrían ocurrir aquí. Esto me puede dar la oportunidad de agregar nuevos accesorios, modelos detallados y crear materiales más ricos.

Imágenes listas:







Conclusión


En conclusión, quiero decir que si bien me gusta trabajar en este proyecto. Fue y sigue siendo una excelente fuente de experimentación, investigación y superación personal fuera de mi trabajo profesional. Queda mucho por hacer y, mirando hacia atrás con lo que comencé, entiendo que aprendí mucho.

La conclusión más importante de este proyecto es que lo más importante no es la complejidad de la escena en sí, sino la creación inicial de una base sólida sobre la cual la complejidad se puede construir en capas.

Mis otros trabajos se pueden encontrar en mi cartera .

Sobre el autor


Mi nombre es Tyler Anlauf , trabajo como artista ambiental en Human Head Studios en Madison, Wisconsin. Tenemos un equipo muy talentoso que ha creado muchos juegos. Tuve el placer de trabajar en Call of Duty: Online, Rune, The Quiet Man y en un juego que aún no se ha anunciado.

Antes de unirme a Human Head Studios, conocí el arte digital en la escuela secundaria, donde estudié edición de fotos en Photoshop . Poco después, aprendí independientemente 3ds Max, CryEngine, Unity, programación y composición de video. Habiendo decidido comenzar una carrera en 3D, comencé a estudiar animación y desarrollo de conceptos en el Madison College , donde fui entrenado por veteranos de la industria como Ed Binkley , Jeff DeWitt y Nathaniel Albright. También logré conseguir un trabajo y una pasantía en Gear Learning , Field Day Lab y Scooter Software , donde desarrollé juegos móviles, juegos de PC y UI.

Mientras estaba en la universidad, mis mentores fueron Chris Hartmann y Ethan Highley de Raven Software . Me ayudaron a perfeccionar mis habilidades al criticar mi trabajo y expandieron mi conocimiento del horario de los juegos AAA. Al final, tuve la suerte justo después de graduarme de conseguir un trabajo en Human Head Studios.

A continuación hay algunos ejemplos de mi trabajo, cuya creación aprendí de Chris y Ethan.



Entrevista realizada por Kirill Tokarev .

Source: https://habr.com/ru/post/438472/


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