Environnement architectural modulaire sophistiqué dans UE4

Tyler Anlauf a préparé une analyse détaillée de l'environnement modulaire ROME: Église de Sant'Ivo créée par lui dans UE4 et 3ds Max. Dans l'article, il parle de l'avant-projet de plan (blocage), de l'assemblage modulaire, de l'éclairage, du post-traitement et bien plus encore.


ROME: Eglise de Sant'Ivo


Dans cette analyse, je partagerai avec vous mon processus de travail sur ROME: l'église de Sant'Ivo , les astuces que j'ai apprises, les difficultés que j'ai rencontrées en travaillant et les plans d'amélioration de la scène, car elle n'est pas encore terminée.


Objectifs du projet


Les objectifs de ce projet étaient d'améliorer mon processus de travail sur les graphiques, d'étudier l'Unreal Engine et d'améliorer mes compétences en matière d'éclairage, de couleur et de composition. Le Temple de Sant'Ivo alla Sapienza est conforme aux objectifs du projet - il montre clairement les possibilités de travailler avec une structure modulaire, l'éclairage, la couleur et la composition.

Il était utile de choisir un endroit qui résonnerait en moi et m'inspirerait. Ce chef-d'œuvre architectural du début du baroque romain a une histoire riche, un langage et une échelle architecturaux majestueux, que je trouve intrigants. Cette échelle était également difficile en raison de contraintes de temps, j'ai donc dû tout planifier soigneusement.

De bonnes références résolvent visuellement les problèmes


Tout projet doit commencer par une bonne collection de références. Il est utile de collecter plus de références que nécessaire, car elles peuvent être utiles ou inspirer des idées lors de travaux ultérieurs sur le projet. Sans références, de nombreuses opportunités peuvent être manquées. De plus, il est utile de rechercher des références à chaque étape du projet et de ne pas se limiter à la collection initiale.

Voici un exemple de plusieurs références de ma collection.


Pour coordonner les références à chaque étape de la production, il convient de les commander. Pour ce faire, vous pouvez utiliser efficacement Trello, Photoshop ou simplement distribuer les références dans des dossiers.

J'ai trouvé qu'il était pratique pour moi d'utiliser un produit gratuit appelé PureRef, car il s'agit d'un programme puissant mais léger. Tous les documents de référence peuvent être consultés en même temps ou passer rapidement en mode plein écran pour étudier une seule image. Dans ce programme, vous pouvez facilement organiser les références en groupes ou même collecter des tableaux de référence uniques.

Même les vieux dessins se sont avérés utiles pour ce projet, surtout en ce qui concerne la conception de niveau et la définition de l'échelle. Ils m'ont également permis de comprendre comment l'église et la cour ont été construites à l'époque baroque.


Planification du projet


Ensuite, j'ai commencé à décomposer les références en éléments modulaires et à développer des métriques pour les ressources individuelles. À ce stade, j'ai créé une liste avec le nombre d'éléments qui doivent être créés. J'ai également déterminé le nombre de matériaux différents et réfléchi à leur création effective.


Ici, nous commençons déjà à voir à quel point l'espace est en réalité. Notez que la femme dans le coin inférieur droit est à peu près à la hauteur de la base de la fenêtre.

L'ampleur du projet est devenue l'une des difficultés sur lesquelles il était intéressant de travailler. Tout dans l'architecture est agrandi, créant un sentiment de grandeur de l'espace. Par exemple, la fenêtre ici est environ quatre fois plus grande qu'une fenêtre d'accueil standard. Puisque l'échelle et l'architecture sont si uniques ici, il était inutile de chercher des dimensions du monde réel afin de créer mes objets sur leur base.

Par conséquent, j'avais besoin de trouver des références avec des personnes dans le cadre pour comprendre l'échelle. J'ai dû étudier beaucoup d'images de référence pour m'assurer que la bonne échelle était sélectionnée.

Projet de plan


Un projet de blocage est l'une des étapes les plus importantes dans la création d'un environnement souvent négligé ou sous-estimé. Une ébauche de qualité peut jeter les bases du succès, surtout si vous travaillez en équipe et sur de grands projets.


Il existe de nombreuses façons de créer des plans approximatifs, mais comme je l'ai découvert, les pinceaux BSP de UE4 sont parfaits pour mon plan. Les outils BSP ont rendu ce projet très rapide à créer car ils vous permettent d'utiliser des opérations booléennes pour créer les formes d'environnement les plus simples.

Grâce à l'utilisation de BSP, je n'étais pas si désireux d'ajouter des détails avant la fin du brouillon, ce qui m'a permis de me concentrer sur la conception des niveaux et les métriques de construction.

Ci-dessous, vous pouvez voir à quel point mon projet de plan est proche de l'étape finale de l'ensemble modulaire.

Projet de plan:


Kit modulaire prêt:


En raison des propriétés du BSP, tout changement majeur peut être effectué à ce stade. Après avoir testé et ajusté des métriques dans UE4, j'ai compris comment l'ensemble modulaire fonctionnera avec une géométrie prête à l'emploi avant même de commencer à créer des modèles détaillés dans 3ds Max ou d'autres packages.

L'image ci-dessous montre les premières étapes de la définition des métriques du projet. Il a effectué plusieurs itérations avant que le niveau ne devienne correct et que le brouillon soit terminé.


De plus, j'ai effectué une passe préliminaire d'éclairage et de compositing pour m'assurer que les formes sélectionnées conviennent. De plus, cela m'a aidé à prioriser le détail des ressources en fonction de la distance à la caméra.


En jetant quelques matériaux simples sur la scène, j'ai pu mieux comprendre son humeur et son échelle. Cette présentation préliminaire des documents a également aidé à comprendre comment je planifierais les documents finaux et à mieux comprendre ce dont j'avais besoin.


Conception modulaire


En me débarrassant des questions controversées en termes de brouillon, je pourrais l'utiliser comme point de référence pour créer la géométrie finale. Depuis que j'ai pensé aux métriques de ressources modulaires dès le début, elles étaient déjà connectées au réseau, ce qui rend la géométrie rapide et efficace.

Dans la plupart des cas, les BSP dans UE4 ne sont pas aussi efficaces que les maillages statiques. J'ai donc converti mon brouillon BSP en maillages statiques, puis les ai importés 3ds Max pour créer la géométrie finale.

Dans UE4, la conversion d'un BSP en un maillage statique est très simple:


La construction d'un ensemble modulaire dans 3ds Max a commencé avec la définition de pièces grandes et moyennes avec leurs tests parallèles dans UE4. Il n'y a rien de pire que de croire que vous avez terminé une ressource, puis de réaliser que vous avez fait une erreur à un stade précoce. Ayant amélioré les détails grands et moyens, je pouvais me concentrer sur les petits détails et l'optimisation.

Après les tests, j'ai réalisé que dans l'ensemble modulaire, vous devez ajouter plus d'éléments que prévu. Ayant découvert cette erreur tout de suite, j'ai pu gagner du temps à l'avenir, car il était possible de planifier l'ajout d'éléments supplémentaires.

Testez dès le début du projet et faites-le souvent!


Étant donné que j'utilisais activement des textures répétitives sans couture, il était extrêmement important de maintenir la même densité de texels pour toutes les ressources. J'ai réalisé cela avec un script pour 3ds Max appelé TexTools, bien qu'il existe de nombreux autres outils et scripts.



Plans pour l'assemblage modulaire


Pour rendre la production plus efficace, j'ai créé des plans pour les parties répétitives de la scène. Pour les couloirs, j'ai créé 3 options dans le bluprint, illustrées dans la figure ci-dessous en rouge, vert et bleu. Chacun a son propre type de portes, fenêtres et autres détails. Ainsi, il m'a suffi de mettre à jour non pas 48, mais seulement 3 sections du couloir.

Cela m'a fait gagner une tonne de temps car les modifications en temps réel étaient affichées pour l'ensemble du projet. L'entrée de l'église a deux contours, car la partie centrale est différente de tout le reste, ce qui me permet de fournir plus de variabilité, représentée en violet.


Matériaux


J'ai créé plusieurs matériaux en collaboration avec Substance Designer et Substance Painter . Cependant, en raison du temps limité, j'ai également utilisé Substance Source et Quixel Megascans . Cela a fait gagner beaucoup de temps.

Dans ce projet, j'ai utilisé des matériaux maîtres pour accélérer l'édition des matériaux et les rendre plus efficaces. Grâce à l'utilisation de copies de matériaux du matériau maître, il m'a suffi de remplacer les textures, et de ne pas réécrire le shader unique pour chaque matériau.


La fonctionnalité que j'ai prescrite dans le matériau maître m'a permis d'éditer des textures comme dans Photoshop, mais en temps réel et sans quitter UE4. De plus, je pouvais activer des fonctionnalités telles que le dessin de sommets et ajouter des normales de détail si nécessaire pour une instance de matériau particulière.

Pour optimiser le matériau maître, des commutateurs statiques ont été utilisés pour compiler uniquement les fonctions nécessaires dans chaque instance. Cela permet une optimisation des matériaux car seules les options incluses sont calculées. Par conséquent, je peux créer des shaders simples contrôlés par des valeurs constantes, ou complètement contrôlés par des textures avec des fonctions et des paramètres plus complexes.

Eclairage


L'éclairage était l'un des plus grands défis, mais en même temps l'un des aspects les plus fascinants. Un éclairage de haute qualité peut transformer une bonne scène en une scène fantastique, vous devez donc comprendre au moins ses bases.


J'ai commencé à travailler sur l'éclairage de cette scène en étudiant des photographies, des films et des éclairagistes pour comprendre comment la lumière aide à créer des compositions et à animer des modèles et des matériaux dans UE4. Je vous recommande de regarder d'abord la UE4 Lighting Masterclass, la Lighting Academy de 51Daedalus et The Art of Lighting avec Boon Cotter sur YouTube.




Les matériaux jouent un rôle important dans l'éclairage car ils déterminent la manière dont les photons lumineux sont réfléchis par les surfaces. Vérifiez soigneusement les couleurs primaires pour vous assurer qu'elles sont calibrées aussi près que possible des normes PBR. C'est une bonne idée de faire des cartes de couleurs primaires pas plus foncées que 0,02 dans l'espace linéaire. Les couleurs plus foncées se transforment en un «trou noir» pour les photons, ce qui conduit à des résultats étranges dans l'éclairage.

La master class d'éclairage dans UE4 et la vidéo 51Daedalus en parlent.


L'éclairage de cette scène est organisé tout simplement. J'ai commencé à résoudre le problème de la configuration de l'éclairage en créant une base claire et calibrée d'éclairage, comme recommandé dans la UE4 Lighting Masterclass. Après avoir calibré l'éclairage et obtenu une base claire, il a été possible de s'appuyer sur ces paramètres afin d'obtenir quelque chose de plus agréable graphiquement.

Paramètres d'éclairage normalisés:


L'un des éléments les plus importants était le dôme du ciel, car il affecte toute la scène, en particulier son humeur. J'ai créé un matériau ciel simple mais efficace pour améliorer sa rotation et sa luminosité. Je me suis assuré que la quantité d'illumination de mon dôme du ciel était calibrée et correspondait exactement au monde réel, et elle était reflétée dans la scène de manière naturelle. Des paramètres ont été appliqués au niveau environnant de la sphère inversée.


L'astuce était d'ajuster la direction du soleil comme si l'action était au milieu du coucher du soleil. Cela crée l'ambiance de la scène et crée également des rythmes de lumière et d'ombre intéressants sous la plupart des angles de vision.


Pour améliorer l'impression en ajoutant des rayons volumétriques, j'ai utilisé du brouillard volumétrique. Il était également nécessaire d'ajuster la couleur du brouillard volumétrique, car cela a un impact énorme sur la palette de couleurs et l'ambiance. Enfin, la densité du brouillard a contribué à donner à la scène un sentiment d'échelle, de profondeur et d'atmosphère.


Post-traitement


Le prochain outil pour créer des looks et des ambiances est le post-traitement. L'une de mes caractéristiques préférées était la floraison à convolution car elle simule une floraison de la lumière plus naturelle et détaillée, mais au prix de performances réduites.

J'avais également le contrôle sur les couleurs des ombres, des tons moyens et des reflets. Cela est nécessaire pour ajuster la palette de couleurs et souligner les détails de la scène qui enrichissent les images.


N'ayez pas peur de devoir passer beaucoup de temps à ce stade. En quelques changements, vous pouvez modifier de manière significative la sensation et l'humeur de la scène, en ajoutant la touche finale au produit fini.

Il est également nécessaire de définir une palette de couleurs. Pour vérifier la palette, j'ai utilisé un moyen simple: brouiller l'image. Prenez simplement l'une des captures d'écran et appliquez le flou dans Photoshop. Ainsi, la palette de couleurs devient beaucoup plus visible, et je peux utiliser ces informations pour améliorer la palette de couleurs qui crée une composition de haute qualité.


La composition


La création d'une composition forte est une étape aussi importante que les autres parties du projet. Une bonne composition permet à l'œil du spectateur de se déplacer dans l'image d'une manière qui lui soit agréable. Pour ce faire, j'ai pris des captures d'écran qui tiraient parti des formes de la géométrie que j'ai créée, des rythmes de lumière et d'ombre d'éclairage, des fragments de nuances chaudes et froides de ma palette de couleurs, afin qu'ils fonctionnent tous ensemble avec l'angle de caméra sélectionné.


Pour créer un angle de caméra intéressant, j'ai utilisé les principes de la règle des tiers et de la spirale dorée.


La zone la plus lumineuse de la scène, qui est également la plus contrastée, est généralement le point AF. Pour vérifier si mon point AF fonctionne, j'ai supprimé les niveaux pour trouver la zone la plus lumineuse avec le contraste le plus élevé de la scène. J'ai ajusté l'éclairage pour que le point AF soit clairement visible. Un point de mise au point clair a également réduit le sentiment de répétition naturelle de l'architecture, car des zones sont apparues dans l'image où l'œil pouvait se reposer.


Pour obtenir une bonne composition, il était utile d'utiliser Cine Camera Actor dans UE4 au lieu de l'acteur de caméra standard, car il vous permet de modifier des paramètres de caméra supplémentaires pour créer une image de haute qualité. Dans ce cas, j'ai utilisé le paramètre de filmback DSLR 16: 9 car il a donné de bons résultats dans mes cadres d'environnement. Les expériences avec les paramètres filmback peuvent donner différents résultats intéressants, je vous conseille donc de jouer avec eux. Le changement de la distance focale permet une sensation plus cinématographique. Dans mon environnement, j'utilise généralement un objectif grand angle. Cependant, un objectif portrait ou un téléobjectif peut convenir aux personnages ou aux gros plans de petits objets.


Prochaines étapes


Étant donné que le travail sur cette scène n'est pas encore terminé, je peux l'améliorer sous de nombreux aspects. J'ai déjà décidé des bases, et maintenant je veux ajouter des détails et des éléments de la transmission de l'intrigue à travers l'environnement. En particulier, je veux «raconter» comment l'environnement a été affecté par la nature, et quels conflits potentiels pourraient survenir ici. Cela peut me donner l'opportunité d'ajouter de nouveaux accessoires, des modèles de détail et de créer des matériaux plus riches.

Images prêtes:







Conclusion


En conclusion, je tiens à dire que même si j'aime vraiment travailler sur ce projet. Il était et reste une excellente source d'expérimentation, de recherche et de perfectionnement en dehors de mon travail professionnel. Il reste beaucoup à faire, et en regardant ce que j'ai commencé, je comprends que j'ai beaucoup appris.

La conclusion la plus importante de ce projet est que la chose la plus importante n'est pas la complexité de la scène elle-même, mais la création initiale d'une base solide sur laquelle la complexité peut être construite en couches.

Mes autres œuvres se trouvent dans mon portfolio .

À propos de l'auteur


Je m'appelle Tyler Anlauf , je travaille en tant qu'artiste environnementaliste aux studios Human Head à Madison, Wisconsin. Nous avons une équipe très talentueuse qui a créé de nombreux jeux. J'ai eu le plaisir de travailler sur Call of Duty: Online, Rune, The Quiet Man et sur un jeu qui n'a pas encore été annoncé.

Avant de rejoindre Human Head Studios, j'ai d'abord fait connaissance avec l'art numérique au lycée, où j'ai étudié la retouche photo dans Photoshop . Peu de temps après, j'ai appris de façon indépendante 3ds Max, CryEngine, Unity, la programmation et la composition vidéo. Ayant décidé de commencer une carrière en 3D, j'ai commencé à étudier l'animation et le développement de concepts au Madison College , où j'ai été formé par des vétérans de l'industrie tels que Ed Binkley , Jeff DeWitt et Nathaniel Albright. J'ai également réussi à obtenir un emploi et un stage chez Gear Learning , Field Day Lab et Scooter Software , où j'ai développé des jeux mobiles, des jeux PC et UI.

Pendant mes études universitaires, mes mentors étaient Chris Hartmann et Ethan Highley de Raven Software . Ils m'ont aidé à perfectionner mes compétences en critiquant mon travail et à élargir mes connaissances sur le calendrier des matchs AAA. En fin de compte, j'ai eu la chance juste après l'obtention du diplôme d'obtenir un emploi aux Human Head Studios.

Vous trouverez ci-dessous quelques exemples de mon travail, dont j'ai appris la création de Chris et Ethan.



Entretien réalisé par Kirill Tokarev .

Source: https://habr.com/ru/post/fr438472/


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