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探求超写实建筑可视化的实时演示思路

2019-09-28| 发布者: www.d83w.com | 查看: 1728|原作者: 东部三维网

摘要:使用软件:虚幻引擎4.4RonenBekerman:LasseRode使用虚幻引擎在探索使用实时渲染工具来表示照片级场景方面?

使用软件:虚幻引擎4.4

Ronen Bekerman:Lasse Rode使用虚幻引擎在探索使用实时渲染工具来表示照片级场景方面做了一些有用的尝试。表演对象是一个美丽的,几乎纯白色的柏林公寓,很多人都在论坛上看过它。在展示作品后,Lasse还将解释Unreal 4引擎的入门知识。我希望每个人都喜欢它!

关于作者

Lasse Rode/Studio XOIO

总部位于柏林的xoio工作室由Peter Stulz和Lasse Rode于2006年创立。这间工作室非常擅长创造令人印象深刻的建筑表达和工业设计表演该工作室的成员都具有建筑或工业设计的背景。因此,团队可以展示对绩效过程中工作的深刻理解,也为解决设计水平问题提供有力保障。

开场白

大家好,我是xoio工作室Lasse Rode的成员。我们是一家致力于为建筑行业和产品营销提供建筑性能和工业产品性能服务的小公司。通常我们使用“传统”3D工具,例如3ds Max来完成工作。我们一直在尝试新的渲染器,我们目前正在使用Corona渲染器,V-Ray和Octane。每个渲染器都有自己的专业知识,我们一直以同样的方式使用它们。

在我看来,视觉行业的主流只不过是追求照片真实感和更快的渲染速度(如果不是实时图像)。每次我们想要渲染场时都不必渲染图片,尤其是在渲染动画时,我们总是梦想!

实时渲染的最大缺点是图像质量不如预渲染静止帧和动画效果好。因此,尽管它非常具有吸引力,但似乎很难想象在视觉行业中进行实时渲染。说实话,游戏画面质地相同,大部分有品味的建筑设计和产品设计都没有买到。

但这种情况很快发生了变化。最终的实时引擎非常漂亮和值得信赖。

为什么要使用虚幻引擎?

Unreal 4引擎的发布引起了业界的广泛关注,未来的可能性似乎是无限的。 PBR(基于物理的渲染)物理材料系统和易于使用的模型导入界面是吸引我们尝试的原因。更不用说输出结果的高质量限制了!如果您已经看过Koola的作品(在虚幻商城中找到),那几周前几乎是病毒传播。估计你会像我们一样,你可以确定虚幻4引擎图像可以达到令人印象深刻的质量。

在下一篇文章中,我将向您介绍我生产柏林公寓的工作流程。您可以在虚幻商城下载此场景文件,并分享我在创作过程中总结的经验和技能。有些是我自己实现的,有些是从互联网上的信息借来的。虚幻引擎官方论坛和官方帮助文件是非常有用和丰富的学习资料。同样有用的是引擎附带的帮助器信息以及可以在虚幻市场中找到的各种场景和资源。

柏林公寓

从2013年初开始,我为这间公寓创作了一系列的照片。这是柏林的一所老房子。使用的软件是3ds Max和Corona渲染器。这个渲染器在处理颜色曝光映射时非常灵活,所以它可以帮助我表达图片的白度。这也是我为什么选择这间公寓进行ue4发动机试验的原因。

我注意到ue4在显示黑暗场景和丰富材质的场景方面非常出色。所以我怀疑在场景非常明亮的情况下,它不能得到非常精确的投影和间接光。这是真的:这不容易!

上面是我用3ds Max和Corona渲染器制作的原始场景。

初始场景

整个模型是使用3ds Max构建的,由于追求速度,我只对最后一张照片中可见的部分进行了详细说明。但是如果客户可以使用实时浏览引擎来观察模型的每个角落,就不能使用这个技巧。为了重新调整这个模型以适应虚幻引擎所能使用的场景,我不得不缩小性能范围,因为这将花费太多的时间来雕刻每一件家具和细节,这与我最初的测试意图背道而驰。

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我决定只导出两个房间:截图下方的两个房间。

导出虚幻引擎的场景模型

如果你记住一些事情,这一步其实很简单!

导出将使模型有点分裂。由于lightmass静态全局照明为每个对象分成若干部分,因此在遇到较大区域(如天花板)时,最好仔细控制参数。因此,我只导出了我们可以看到的内壁。

此外,我还扩展了一些墙面,将来会越过天花板。我发现这是防止“漏光”的好方法。“泄漏”通常是因为固体未关闭或模型面未交叉。这些技巧在昏暗或物质丰富的场景中可能不明显,但由于我们的场景非常明亮,我们必须尽一切可能确保灰度阴影的准确性,尤其是角落。

第二个重要的是为存储GI的通道创建UV扩展坐标系。此通道用于存储由虚幻引擎计算的lightmass的静态全局照明。在3ds Max中,它是UV通道2.

通道1用于放置其他纹理,例如漫反射,粗糙度,法线等。虚幻引擎中的通道数从0开始,所以一开始可能有点尴尬,但是一旦你熟悉它,它就没问题了。

注意:UV扩展仅对Light-map通道很重要!正常的映射通道与投影方法,立方体,圆柱投影无关。在大多数情况下,3ds Max扩展命令中最基本的“展平贴图”使得创建UV坐标系非常有效!

如果要在虚幻引擎中的3D Max场景中组合场景,最好按原样导出整个空间,以便最终的坐标更容易对齐。单独的对象(如椅子和家具)最便于导出一次,然后将其设置为虚幻引擎中的关联组件。为此,您最好将这些小部件移动到3ds Max的原点,因为虚幻引擎中此对象的最后一个控制点就在那里。

您一定会注意到,我使用的是一个高精度模型,没有任何lod(细节级别)的中距离或近距离简化。当然,这种情况只推荐用于小场景,而且由于我希望场景表现非常流畅,我不希望镜头中有一点锯齿,所以这个操作对我来说是适用的。但我毫不怀疑这个模型有很大的优化空间。

确保每件家具都由不同的对象组成,并给出不同的材质和材质ID。将来,您可以在虚幻引擎中调整材质。

好的,然后把模型保存到*。FBX格式,你可以进入幻想引擎编辑器!

导入Fantasy 4引擎

将FBX文件导入Fantasy4引擎的过程非常顺利,我将导入过程分为几次。

为了拼凑场景,我分别制作了几个文档:

房间模型是一个单独的FBX文件。不同的家具被分成不同的文件。每个文件里都有几件家具。

请确保取消“合并网格”检查,以便对象可以彼此分离,否则它们将塌陷为网格模型!

材料编辑

我是一个非常直率的人,非常热衷于简单明了的步骤!这有点哲学,但是用最简单的步骤获得最好的结果并不等于使用只有你才能理解的野生路径,也不等于使用半年后看到文档时记不住的模糊技巧。

这种材料的例子很简单。自然色贴图会降低饱和度并将其与黑色混合。在相同的纹理色调后,反向相位被放置在材质的粗糙度通道中。完成。

这种材质的凹凸纹理与法线贴图有些重叠,但您可以在自己探索时尝试。

在上图中,您可以看到木质材料被赋予了深色的桌椅木,用清爽的哑光反射反映出木质的自然质感。

在这张图片中,你还可以看到另外两种有用的材料。窗帘是,由后面的阳光照射。这是双面材料。

为了实现半透明,必须将材质类型设置为“次表面”材质,然后在材质的“不透明度参数”列中输入小于1的常量节点。

前景中的玻璃罐是由非常简单的材料制成的。

玻璃材质的固有亮度非常暗,根本没有粗糙度值,镜面反射值设置得非常高。我还设置了1.5菲涅尔节点来控制不透明度和折射。有许多更复杂的设置和方法来创造现实的玻璃材料,但老实说,我有点困惑,现在这个简单版的玻璃也适用。

注意,我选中了左侧细节面板中的“双面”,并将透明度照明模式设置为“TLM曲面”。

我要介绍的另一种材质是地板,因为这是用于法线贴图的唯一材质。

可以看到材质由自然色、凹凸贴图和法线贴图组成。固有颜色为浅灰色,由四个参数控制。

凹凸贴图有点复杂:您可以在左侧看到相同的图像,并且TexCoord节点被调整为三个不同的比例。然后将每个图像的红色通道从胶片中取出并作为α通道输入混合在一起进入线性解析(Lerp)节点。本例中的0.3和0.2用于在地板上进行细微反射。最后,将该层输入Power节点以调整最终的凸块尺寸。

法线贴图(TexCoord)节点也调整法线贴图的大小,然后最终效果由“FlattenNormal”节点中的值控制。

制作家具

在将家具投入场景之前,最好先在对象编辑器中附加材料。这几乎是一次又一次的工作,以后可以在主场景中修改它。这是一个非常有效的过程:您会发现提前区分材料ID很方便。

展平场景

很简单的句子:怎么打怎么打。首先你需要投入房间模型。最好的方法是一次选择所需的所有模型,然后将它们拖到空白场景中。然后是家具和风景都在一个。

在这里你可以看到墙壁正在消失,因为正如我之前所解释的那样,单片墙的背面正对着你:这对于静态全局光计算很有用。

出于同样的目的,您最好将大对象的光照贴图分辨率设置为更高级别。例如,我的墙设置为2048.

如上所述,漏光可能很烦人。为了防止漏光,我把房子包在一个黑盒子里。虽然从外面看起来像一团糟,但它更清洁。

光和静态全局照明

布料照明也是一个非常简单的步骤:我使用Koola的方法来组合太阳和放置在窗前的平面光源来模拟天窗,这是非常有效和良好控制的。

此时,在计算全局照明时,只有少数参数很重要:

我大大增加了光线反弹次数和间接光线质量。而且我还将间接光线平滑度降低到0.6。这样细节更好,阴影也不是很模糊。

我还将直接照明设置为动态阴影,以便阴影质量更好。这是在动画后移动光源的重要条件。

最后,在单击“构建”之前,将照明质量设置为“生产”。

使用此设置,每个地方的光线和阴影都会很柔和。

老实说,当我第一次这样做的时候,我很激动,我震惊了!这是这款引擎最典型的部分,它让你兴奋不已。能够实时浏览您自己的“渲染”真是太令人兴奋了!

“后处理”

一个很棒的功能是引擎允许您直接向编辑器添加颜色校正和镜头效果。添加后处理范围模块(PostProcessVolume)以控制全局后参数。我微调了饱和度,镜头渐晕,光晕,然后将最大和最小曝光设置为1以禁用自动曝光,然后将曝光偏移设置为1.42左右,以显着提高房间亮度。我还添加了镜头眩光效果,因为我发现这种效果实时非常好。

设计动画

能够在场景中自由移动使得动画过程简单而有趣,因为所有结果都是实时反馈的。我已经是视频软件的老手了,所以我很快就开始使用内置于引擎中的Matinee动画编辑器。

首先添加一个Matinee演员。

打开Matinee后,您将看到一个多轨编辑界面和一个路径曲线编辑器。

相机创建和动画设置非常直观。动画由关键帧控制,路径曲线类似于其他动画软件。编辑工作也在Matinee编辑器中完成。

我在空间中创建了几个摄像头并慢慢平移:当您可以实时看到镜头的效果时,调整镜头的速度和轨迹会更加方便。

您可以在编辑器中看到相机的轨道,您可以随意修改它!在Matinee完成初步编辑后,我将所有动画导出到* .AVI文件,最后在Premiere中编辑它们并将它们与背景音乐对齐。

结论

从3ds Max导出模型,然后倒入虚幻引擎4,调整材质和光照,输出动画,直到在Youtube上发布动画,所有时间只花了一天左右。这种速度在建筑性能行业中闻所未闻,并揭示了在建筑性能行业应用虚幻4引擎的巨大潜力。

消除“阴影”的时间,创建过程立刻变得灵活。实时反馈机制是革命性的。

我们一直在努力思考在实际工作和生活中使用这个工作流程的可能性。

有很多类似的软件,我们很乐意尝试。

我希望我能够清楚地解释本文中的创意和步骤,希望读者喜欢我的案例。



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