موسوعة الإضاءة من قبل المشاغب الكلب

أخبرنا جوي لينز من Naughty Dog بالتفصيل عن الإضاءة في UE4 : حول القيم والمصادر ودرجة حرارة الإضاءة والإضاءة في PBR والموارد التي يمكن من خلالها دراسة الإضاءة وغير ذلك الكثير. يحتوي موقع polyplant.co الرسمي لجوي على العديد من النصائح المفيدة للإضاءة.

حول PBR

يوفر PBR (التجسيد الفعلي) باستخدام البيانات المقاسة فعليًا أدوات ملائمة لإنشاء المواد / الإضاءة بنتائج متناسقة يمكن التنبؤ بها في ظل ظروف الإضاءة المختلفة. بالنسبة لاستوديوهات تطوير الألعاب ، يعني ذلك أن فنانيهم يمكنهم قضاء وقت أقل في التكرار على إنشاء المحتوى ومعالجته لإنشاء نظرة "صحيحة" على مستويات مختلفة. بدوره ، هذا يوفر المال الاستوديوهات. سوف يستغرق بعض الوقت للفنانين الذين اعتادوا على المنهجيات القديمة لتعلم PBR. في بعض الأحيان يكون من الصعب عليهم التخلص من عادة إضافة معلومات الإضاءة / التظليل إلى نسيج البياض. ومع ذلك ، بمجرد ارتياحهم لسير العمل هذا ، فإنهم يدركون بسرعة أنه من الأسهل بكثير إدارة الوسائل التقليدية لتقديم القوام.


إليكم آخر مشروع PBR شخصي قمت به مع Phil Liu : The Iron Throne من Game of Thrones. قام Phil بتصميم / تنسيق هذا المشهد بالكامل في Substance Designer ، وكنت مسؤولاً عن الإضاءة / المعالجة اللاحقة في Marmoset Toolbag 3 . يمكنك معرفة المزيد حول هذا المشروع على موقع أعمالي .


أنا مقتنع تمامًا بأن PBR يجب أن يؤخذ كدليل ، وليس كحل صحيح فقط لأي ظروف وأي لعبة. هذا جزء من لوحة أدوات الفنان ، ولا يمكن أن يكون بديلاً للإبداع. في النهاية ، يجب أن نروي القصة بصريًا ، أي أنه يتعين علينا في بعض الأحيان مواصلة الحريات الفنية واستحضار استجابة عاطفية معينة من الجمهور واللاعبين.

إضاءة المسرح مع PBR

باستخدام سير عمل PBR يخلق معيار ثابت ويمكن التنبؤ به للعمل على الإضاءة والمواد. على سبيل المثال ، إذا قصرت أنسجة البياض على مدى السطوع الموصى به ، فلن تظهر مظلمة جدًا أو مضاءة مقارنة بالعناصر الأخرى للبيئة. ينعكس الدور الرئيسي في هذا الجزء من العملية في الإضاءة. إذا كانت الألوان الأساسية مظلمة للغاية ، يمكن أن تمتص القوام طاقة ضوئية أكثر من الانعكاس ، مما يجعل المساحة أكثر مسطحًا. من ناحية أخرى ، يمكن لقيم البياض الساطعة جدًا أن تعكس الكثير من الإضاءة غير المباشرة ، مما يخلق مناطق ساطعة جدًا. نفس المفهوم ينطبق على مستويات التشبع. على سبيل المثال ، إذا كانت قوام كائن ما مشبعة جدًا ، فيمكن أن يتم خبزها بنتائج إضاءة أقل من اللازم ومشبعة جدًا. على الرغم من أن قصر القيم على فواصل زمنية محددة يتيح لك تحقيق نتائج واقعية ، فإنه يحافظ أيضًا على التوازن الكلي للمشهد ، والكائنات تتوافق مع بعضها البعض وتشعر بأنها في نفس الكون. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب في إعطاء شكل معين أو إنشاء نقطة محورية ، فمن الأفضل أحيانًا لتحقيق التأثير المرغوب فيه إهمال الكتيبات الخاصة بالعمل مع PBR.

فيما يلي مثال على فترات سطوع البياض لـ UE4 ، مأخوذة من قسم دليل PBR على موقع الويب الخاص بي.


من الأعلى إلى الأسفل: الفحم ، الثلج المتساقط حديثًا ، السطح المعدني.

يوجد أدناه مثال آخر ، ولكن بالنسبة للنسب المئوية لتشبع البياض في UE4 ، مأخوذة من قسم دليل PBR على موقع الويب الخاص بي.


من الأعلى إلى الأسفل: الخشب المصقول ، التربة الداكنة ، النباتات الخضراء ، الذهب ، الرمال ، الخشب الخام

درجة حرارة اللون

اعتاد العديد من الفنانين على استخدام قيم RGB عند العمل مع اللون ، ولكن عند استخدام Kelvin ، تتطلب درجة حرارة اللون طريقة مختلفة تمامًا. تستخدم هذه العملية بشكل أساسي لوصف ألوان مصادر الضوء الطبيعية. ومن الأمثلة على ذلك ، الشمس ، والتي ، حسب الوقت من اليوم ، لديها درجة حرارة لون مختلفة. يكون أكثر دفئًا عند شروق / غروب الشمس وأكثر حيادية عند الظهر. لذلك ، إذا احتاج الفنانون إلى قيم ألوان دقيقة جسديًا للإضاءة ، فمن الملائم استخدام درجة حرارة اللون لذلك. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم بعض مصابيح الإضاءة الصناعية عن عمد درجة حرارة اللون ، ومن المفيد معرفة ما إذا كنت تريد محاكاة قيم معينة في المشهد الخاص بك.

فيما يلي مثال على قيم درجة حرارة اللون.

قيم الضوء

يتيح لك استخدام الوحدات المادية وقيم الإضاءة الحصول على نتائج واقعية. ومع ذلك ، حتى عند استخدام معايير PBR ، أود إضافة تصريح فني بعد ذلك. على وجه الخصوص ، في UE4 أستخدم قيم PBR كأساس ، لكن في بعض الأحيان أقوم بإنشاء شيء جديد على أساسهم لتحسين مظهر جمالي ومشاريعي. على سبيل المثال ، بالنسبة لسطوع الشمس ، أستخدم قيمًا في lux ، ولأنسجة السماء / الباعثة للضوء - cd / m² ، ولمصابيح الإضاءة / شمعة صناعية. في بعض الأحيان ، أقوم بالبحث عن قيم في العالم الحقيقي لتطبيقها في إضاءة UE4 ، لكن بعد ذلك يمكنني ضبط سطوعها / لونها إذا كان هذا يحسن من التأثير المرئي. أو يمكنني متابعة قيم العالم الحقيقي بدقة ، ثم تغيير المظهر فقط عندما أبدأ تصنيف الألوان (إما مباشرةً في UE4 ، أو في تطبيق تابع لجهة خارجية ، مثل Nuke أو Photoshop أو Davinci Resolve ) وإعداد تأثيرات لاحقة. هناك عدد لا يحصى من خيارات المعالجة المتاحة وكل هذا يتوقف على تفضيلاتك.


يمكنك استخدام جداول Lookup (LUT) لتقدير اللون للمشهد. هناك طرق أخرى لتقدير اللون: دوائر / منحنيات اللون تعطي نتائج أكثر دقة عند التقديم.

مصادر الإضاءة

يعتمد بعض الفنانين فقط على معايير الشمس / السماء ، ولكن يمكن جعل الإضاءة أكثر ثراءً. في مشهد خارجي ، أستخدم الشمس والسماء كأساس (قد يعتمد هذا أيضًا إلى حد كبير على الوقت من اليوم ، والطقس ، وما إلى ذلك). على سبيل المثال ، عند العمل على ألعاب من نوع معين ، قد يكون هذا هو الشيء الوحيد المتاح لنا ، بسبب قيود الأداء الفني. إذا لم تكن هناك قيود من هذا القبيل ، فأنا شخصياً من المعجبين باستخدام الإضاءة / التعبئة الإضافية ، والتي تتيح لك إنشاء نقاط تركيز ، ومجالات اهتمام ، وبناء طبقات من العناصر من الخلفية إلى المقدمة ، وزيادة الرؤية / الانعكاس في المساحات المحلية ، وتوجيه المشغل في الاتجاه الصحيح ، وإنشاء الحالة المزاجية / المزاجية اللازمة الجو ، يتناقض التدرجات / اللون للتعبير عن الشكل ، وهلم جرا. هذا لا ينتهي عند هذا الحد: يمكن أيضًا استخدام الإضاءة لملفات تعريف الارتباط (يطلق عليها في UE4 "وظائف الإضاءة") والإضاءة المرقطة / المنعكسة والمؤثرات البصرية وغير ذلك الكثير. على الرغم من أن بعض هذه الأساليب لا تعتمد على الفيزياء ، إلا أنها مصممة لتحسين مظهر اللعبة ومظهرها.

فيما يلي خيارات الإضاءة لوظائف الإضاءة لمحرك UE4:


من ناحية أخرى ، قد تتطلب الإضاءة الداخلية مقاربة مختلفة قليلاً. أنا معجب باستخدام مصادر إضاءة المدخل في النوافذ والفتحات الأخرى المؤدية من التصميمات الداخلية إلى العالم الخارجي. يوفر هذا اتجاهية مُحسّنة للإضاءة السماوية لملء الجزء الداخلي مقارنةً ، على سبيل المثال ، باستخدام مصدر ضوء كشاف / مستطيل. ناهيك عن حقيقة أن مصادر ضوء المدخل يمكن أن توفر زيادة في جودة الخبز وتقليل الضوضاء البصرية في الخرائط الخفيفة (في UE4 ، يمكن أن تساعد Lightmass أهمية وحدات التخزين أيضًا في هذا). علاوة على ذلك ، يمكنني حتى إضافة مصادر إضاءة إضافية / تعبئة إضافية مع توهين ليونة بحيث تخترق الإضاءة الإضافية أعمق في الداخل. قد يكون لمصادر الإضاءة هذه تشبع أكبر ، وربما تحول لون يحاكي التغير في درجة حرارة اللون بناءً على مسافات التوهين مقارنة بمصادر ضوء المدخل. هذا ، كما يبدو لي ، يخلق شكلًا أفضل ويثري المساحة.

فيما يلي إضاءة مدخل UE4 ، والتي يمكن الوصول إليها في قسم الأوضاع:


يوجد خارج الشاشة نافذة تسمح للضوء بدخول الغرفة. الفرق الوحيد بين الصورتين هو أنني في أحدهما استخدم مصدر ضوء موقع مدخل بجوار النافذة ، وفي الآخر لا توجد مصادر.

إضاءة اصطناعية للأزرار وعناصر أخرى

تستخدم العديد من التفاصيل الصغيرة ، مثل الأزرار ، مواد مشعة تسمى الخرائط الانبعاثية. يمكن استخدامها في مرحلة الخبز لإصدار الضوء في المشهد. الطريف في هذه التقنية هو أن الضوء المنبعث يعتمد على النسيج وموقع هذه البكسل بالنسبة إلى إحداثيات مساحة العالم. يوفر هذا نتائج أكثر دقة من استخدام ، على سبيل المثال ، مصدر ضوء نقطة / بقعة / مستطيل لمحاكاة الضوء المنبعث بواسطة زر. للتحكم بشكل أفضل في سطوع الضوء المنبعث ، أقوم بضبط قوة النسيج المنبعث. في UE4 ، يمكن القيام بذلك بسهولة من خلال محرر المواد (ضرب مادة الانبعاث بقيمة) أو عن طريق تعيين المعلمة Emissive Boast للشبكات الثابتة (التي يتم تعيين المواد التي ينبعث منها الضوء). في مواد الانبعاثات ، يمكن استخدام قيم القرص المضغوط / متر مربع.

فيما يلي مثال على مادة انبعاث الضوء من UE4 والطرق المختلفة التي يمكنك من خلالها ضبط قوة الانبعاثات:


تعطيل / تمكين قدرة شبكة ثابتة على انبعاث إضاءة ثابتة:


عند العمل مع المزيد من مصادر الضوء المجردة ، على سبيل المثال ، مع البوابات السحرية أو عناصر الخيال العلمي ، يمكن تطبيق منهجيات مختلفة. في بعض الأحيان مجرد فحص بصري يكفي. ومع ذلك ، فأنت مقيد به ، وتستخدم هذه المصادر / التأثيرات الضوئية على عدة مستويات ، عندها سيكون من الصعب الحفاظ على مستوى النزاهة الضروري. لذلك ، أفضل تقنية أخرى: مقارنة قيم تأثيرات الإضاءة هذه مع القيم المحددة بواسطة PBR. حتى إذا لم تستخدم القيم المحددة للعالم الحقيقي ، على الأقل يمكن استخدامها لتحقيق التوازن والمقارنة مع عوالم مقنعة موجودة فيها بشكل متناغم. إذا قمت بتعيين معايير أساسية ، حتى بالنسبة لعناصر الإضاءة الأكثر روعة ، يمكنك توفير الوقت في معالجتها ، وكذلك في إنشاء بقية الرسومات.

نصائح للمبتدئين

اليوم ، هناك العديد من الموارد على الإنترنت لدراسة الإضاءة. لا تقتصر توصيتي الأولى على UE4 فقط. استكشف أكبر عدد ممكن من البيئات المختلفة. تعلم التصوير السينمائي ، والإضاءة المسرحية ، والألعاب الدراسية ، واللوحات الكلاسيكية ، والصور ، وأجهزة الإضاءة في المتنزهات الترفيهية ، والتواصل مع فنانين الإضاءة المحترفين ، والنظر في فن المفاهيم ، والكوميديا ​​، والطبيعة ، وهلم جرا. (في رأيي ، الطبيعة هي أفضل معلم لفنان). أولاً ، تعلم أساسيات التمكن الفني ، لأنه على الرغم من أنه من المهم فهم عمل الأدوات ، إلا أنهم لن يخلقوا صورة جميلة ، إلى جانب ذلك ، فإنهم يتغيرون باستمرار.

يمكن العثور على مواد الإضاءة عالية الجودة في دروس Gnomon Workshop التي أعدها Jeremy Vickery . يحتوي Tilmann Milde على YouTube على سلسلة أكاديمية إضاءة ممتازة على إضاءة UE4. أخيرًا ، إذا كنت بحاجة إلى برامج تعليمية حول مواد / تغطية PBR في UE4 ، فحينئذٍ يوجد في موقعي قسم كامل مخصص لهذه الموضوعات فقط. أنا نسعى جاهدين لتحديثه باستمرار ، وبدء الدراسة بالرجوع إليها .

عن المؤلف

اسمي جوي لينز . أعمل حاليًا كفنان إضاءة بمستوى الرصاص في Naughty Dog وأشارك حاليًا في إنشاء The Last of Us Part II.

أتذكر بوضوح شديد ما الذي ألهمني في الطفولة. عندما كان عمري حوالي خمس سنوات ، اشترى والداي SNES لعيد الميلاد. كاملة مع أنه تم تسليم سوبر ماريو العالم. يا الله ، بسرور كشفت هذه الخرطوشة! جاءت لحظة "eureka" عندما قفزت إلى المستوى الأول وأصطدمت بعلامة استفهام. قفز يوشي منه ، وصدمتني تمامًا. لقد كنت مفتونًا بعمل الميكانيكا التفاعلية ، رغم أنني لم أفهم شيئًا عنها. لذلك كان لدي اهتمام ليس فقط بالألعاب ، ولكن أيضًا بعملهم الداخلي ، وغيرت يوشي حياتي.

بدأت مسيرتي في الفن الرقمي بتصميم الجرافيك والمؤثرات البصرية. شاركت في مشاريع صغيرة لمرة واحدة وفي صناعة أفلام مستقلة ، لكن مسيرتي الحقيقية في صناعة الألعاب بدأت مع أعز أصدقائي فيل ليو. في ذلك الوقت ، درس تصميم اللعبة واقترح أن أحاول تعلم Unreal Engine 3 . على الفور تقريبًا ، وقعت في غرام رسومات المحرك في الوقت الفعلي وكنت مفتونًا بمستوى تفاعلها. لقد وجدت مزيجًا مثاليًا من العوامل في الألعاب: يمكنك أن تأخذ الجودة المرئية للسينما وتحسينها للاستخدام في بيئة رقمية في الوقت الفعلي. منذ ذلك الحين ، تمكنت من العمل في سلسلة من الألعاب المختلفة ، مثل Call of Duty و Halo و Forza Motorsport ، إلخ.


مقابلة أجرتها كيريل توكاريف