经典教程:次世代游戏贴图的概念和制作
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基于次世代游戏贴图技术的应用
次世代游戏贴图技术是指在游戏制作中使用的一种高级贴图技术,它可以提高游戏画
面的逼真程度和细节表现。
以下是基于次世代游戏贴图技术的应用。
次世代游戏贴图技术可以用于提高游戏的画面质量。
通过使用高清贴图和高品质纹理,游戏的场景、角色和物体可以呈现出更真实的细节和纹理效果。
在一个森林场景中,次世
代游戏贴图技术可以将树木的树皮贴图制作得更加逼真,使玩家能够看到每一个细微的纹
理和颜色变化。
这样一来,玩家在游戏中的沉浸感和代入感都会得到大大提升。
次世代游戏贴图技术可以用于增强游戏的光影效果。
通过使用高级的光源和阴影效果,游戏画面可以更好地呈现出真实世界中的光照效果,使得游戏场景更加逼真。
在一个室内
场景中,次世代游戏贴图技术可以模拟不同光源的色温和亮度,使得玩家在游戏中可以感
受到光线的自然变化和照明效果的真实性。
次世代游戏贴图技术还可以用于增强游戏中的人物表情和动作。
通过使用高级的角色
建模和动画技术,游戏中的人物可以表现出更真实的表情和动作。
在一个角色扮演类游戏中,次世代游戏贴图技术可以制作出逼真的人脸和身体动作,使玩家可以更好地感受到角
色的情感和行为。
这样一来,游戏中的角色塑造和剧情叙述都会更加生动和引人入胜。
基于次世代游戏贴图技术的应用可以提高游戏画面的逼真程度和细节表现,增强游戏
的沉浸感和代入感,提升游戏的光影效果和特效效果,以及加强游戏中的人物表情和动作。
这些应用可以为玩家带来更好的游戏体验,提高游戏制作的质量和吸引力。
基于次世代技术的游戏场景贴图制作技巧作者:张玉芹来源:《艺术科技》2015年第09期摘要:贴图技术在次世代游戏中的作用不可或缺。
次世代的贴图强调真实质感,它所要营造出来的是一个虚拟的游戏世界,用来构建这个想象世界的元素需要和真实的世界有一定的关联,美术人员除了要有很好的制作技术之外,还要对这个真实世界的细节有很好的观察力,把一般人观察不到的元素和细节表现在贴图上。
关键词:次世代游戏;法线贴图0 前言次世代,一个源于日本的名词,单从字面意义上来看,是下一代的意思,次世代游戏一般主要指的是当今市场比较主流的游戏或者即将问世的游戏,运用了最新的技术及硬件。
在当前的网络游戏行业里,“次世代”仍然是一个时髦的概念,这个原本专用于电视游戏领域的名词被不少国内网游厂商所引用,借以推广旗下的新网游产品,包括盛大、网易、搜狐畅游、完美世界等在内的厂商都纷纷推出“次世代”网游或者公布了自己的“次世代”产品计划。
这是国内厂商又一次集体对热点概念的一种追逐,其中确实包含了国内厂商求变的决心,但是变革不仅仅只是喊出一个口号这么简单。
从2D游戏到次世代游戏,网游开发技术的进步不仅给玩家带来了更棒的产品,也对游戏行业人才的需求提出了更高的要求:一方面,次世代网游对于画面的质量和细节的表现对游戏美术设计师提出了更为苛刻的技术要求,这就是法线贴图等新型贴图的出现,从而完全变革了以前三维游戏美术制作的流程和方法,产生了全新的制作方法。
对其游戏开发的意义,远大于以往简单的提升模型面数与贴图尺寸。
1 次世代游戏中常见的贴图类型1.1 漫反射贴图(Diffuse Map)漫反射贴图,为表现物体本身的色彩、纹理信息的贴图,是物体不受到阴影、强光等影响的固有颜色贴图,即物体在白色漫射光情况下的色彩。
例如,用砖头砌成的墙,则可以选择带有砖头图像的贴图;瓦片铺成的屋顶,则选择瓦片图像作为贴图,Diffuse贴图在制作的时候,不能有明显的光影信息,只需绘画出物体在散色光环境下,呈现出来的固有色。
面向次世代游戏贴图技术的运用随着游戏行业的不断发展,玩家们对于视觉效果的要求也越来越高,游戏制作方在不断地提升游戏图像质量方面也面临着巨大的挑战。
其中,游戏贴图技术是提升游戏画面效果的关键技术之一。
下面将重点阐述面向次世代游戏贴图技术的运用。
一、PBR(Physically Based Rendering)渲染技术PBR是一种基于真实物理及材质反射特性的渲染技术。
它的核心思想是:材质的外观是由物理属性所决定的,例如金属的外观和非金属的外观是明显不同的。
这种渲染技术可以使场景中的光影变得更加真实,表现出不同材质的反射特性。
在游戏制作上,PBR可以减少手工制作材质的工作量,同时使画面效果更加真实。
二、体积贴图技术传统的贴图只能在物体表面展现材质的效果,而体积贴图可以在物体中部展现材质的效果。
可以对物体的体积进行颜色、透明度等方面的处理,使物体看起来更加真实。
在游戏制作中,可以使用体积贴图技术来制作游戏中的著名特效,如烟雾、火焰、水等。
三、Tessellation技术Tessellation是一种细分技术,可以将较低多边形模型分解成更精细的模型,展示更多的细节。
在游戏制作中,通过Tessellation技术可以使角色、地形等物体更加真实,有更多的细节展示。
同时,Tessellation技术也可以提高游戏的运行效率,因为使用更少的多边形数来达到更好的图像效果,从而降低了运行成本。
HDR技术是一种超高动态范围图像技术,它可以让画面显示出极高对比度的图片,使场景中的高光、阴影等部分看起来更加真实。
在游戏制作中,使用HDR技术可以提高游戏画面的亮度、对比度和色彩鲜艳度,使玩家能够更好的沉浸在游戏世界中。
总结起来,面向次世代游戏贴图技术的运用不仅可以提高游戏画面的质量,还可以降低制作成本。
在游戏制作中,可以根据具体的需求选择相应的技术进行应用。
随着技术的不断发展,游戏画面的效果将会变得越来越真实。
基于次世代游戏贴图技术的应用在现今的游戏开发中,贴图技术一直都是一个非常重要的环节。
随着游戏画面不断提升,对于贴图的要求也越来越高。
而随着次世代游戏的兴起,基于次世代游戏贴图技术的应用也变得愈发重要。
本文将探讨基于次世代游戏贴图技术的应用,以及它给游戏开发带来的影响和未来的发展。
我们来了解一下次世代游戏贴图技术是什么。
次世代游戏贴图技术是指一种更高级、更真实的游戏贴图技术,它主要表现在图像的清晰度、细节的丰富度以及光影效果的真实度上。
这种技术能够让游戏画面更加逼真,让玩家身临其境般的沉浸感更强烈。
在实际的游戏开发中,基于次世代游戏贴图技术的应用主要体现在以下几个方面:1. 高清纹理贴图高清纹理贴图是次世代游戏贴图技术的基础。
它采用更高分辨率的贴图素材,能够在不同距离下都能够保持清晰度。
这种技术让游戏中的物体看起来更加真实,细节更为丰富,不会出现模糊或马赛克的情况。
2. 法线贴图法线贴图是一种普遍应用于次世代游戏的技术,它能够模拟物体表面的凹凸不平,使得游戏画面看起来更加立体、真实。
这种技术能够让玩家在游戏中看到更真实的光影效果和表面细节,从而提升游戏的视觉体验。
3. 光影效果次世代游戏贴图技术还包括了更加先进的光影效果,比如全局光照、环境光遮蔽、实时阴影等。
这些技术让游戏中的光影看起来更加真实,使得游戏中的场景和物体之间的视觉效果更加自然。
4. 天气效果基于次世代游戏贴图技术的应用还能够让游戏中的天气效果更加真实。
比如在游戏中模拟雨雪的效果,使得游戏中的环境看起来更加真实,更加具有沉浸感。
这种技术能够让玩家在游戏中感受到更加真实的气候变化,增强了游戏的代入感。
基于次世代游戏贴图技术的应用给游戏开发带来了许多积极的影响。
它提升了游戏的视觉体验,使得游戏画面更加绚丽,更加真实。
这种技术使得游戏中的场景和物体看起来更加立体,更加有触感,增加了玩家的代入感。
它提升了游戏的技术含量,让游戏开发者能够将更多的精力投入到游戏内容的创作上,提升了游戏的品质。
基于次世代游戏贴图技术的应用
随着科技的日新月异,次世代游戏贴图技术的应用越来越广泛。
次世代游戏贴图技术是指使用新的技术和算法来生成更高质量和更真实的游戏贴图。
这些技术包括物理渲染、高清晰度纹理、PBR(物理渲染)和全局光照等。
在游戏制作中,次世代游戏贴图技术的应用可以帮助制作更逼真的世界,并提高游戏的沉浸感。
以下是基于次世代游戏贴图技术的应用:
1. 高光度贴图
高光度贴图是一种新兴的贴图技术,可以准确地反映物体对环境光的反射情况。
高光度贴图可以提供更明亮、更真实的光感,并与其他贴图技术结合使用以生成更逼真的视觉效果。
2. PBR
物理渲染是一种基于物理原理的光线追踪算法。
它可以模拟物体表面的光反射、折射和散射行为,使游戏中的光照更加真实。
PBR技术已被广泛应用于游戏中,可以生成高逼真度的光照效果。
3. 高分辨率纹理
高分辨率纹理使纹理更加清晰且细节更加丰富。
游戏中的地形、建筑和角色都需要使用纹理。
高分辨率纹理可以提高质量,使角色、建筑和地形等元素更加真实。
4. 着色器
着色器是一种用于渲染视觉效果的程序,可以模拟光、材质和纹理等元素。
着色器优化可以使游戏中的阴影和色彩更加逼真,同时也是提高游戏效率和性能的重要工具。
5. 全局光照
全局光照是一种真实的光照技术,可以模拟光线在场景中传播的过程,并考虑阴影和漫反射等因素。
全局光照可以提供更真实的光照效果,使场景更加逼真。
strong>使用软件:3ds Max、Photoshop作品名称:《世界之桥》制作者:孙德效果图一、制作题材的选择原画的选择会影响我们在制作过程中的心情和作品最终的效果,所以我从很多的图片中选择了这张喜欢的原画。
这幅桥梁的原画设计鲜明,风格贴近于欧式建筑,桥面可以升起或落放(决定玩家是否通过)。
(图01)图01为了能够让我在制作中确定和更好的把握作品风格,我还找了一些比较有参考价值的真实照片作为参考。
(图02)图02这是我在网上找到的威尼斯圣马可大教堂(Basilica San Marco)的照片——拱形的石柱下面放上水车就能够看到我们的原画影子了。
掌握作品的大体感觉后,就要考虑个别重要物件的设计逻辑。
在图片中,玩家会看到的就是木头材质的水车和桥面,但是桥柱挡住了我们看到水车全部面貌的视线,这时候我们可以找到现实生活中的水车作为参考,加上自己的再设计就会有比较理想的效果。
二、模型制作1、制作分析在我们学习的过程中,每做一个东西,老师都要让我们把原画仔细分析一下,这是一个很好的过程,一方面进一步了解题材,一方面又会生成很多有用的想法。
在分析这张原画时,我主要研究了一下桥面和水轮的运转逻辑。
(图03)图03①控制水车启动和关闭的开关。
②绳子按照此箭头方向拉动,吊起桥面。
③当桥面往上升起时水车的轮子按照箭头方向逆时针旋转,反之,当桥面放下时车轮瞬时间旋转,这时候玩家就可以看到浸没在水中的车轮水槽因转动带起来的水花。
④蓝色框内因桥柱的损坏而加上的固定木板、因风吹日晒而锈迹斑斑的金属材质以及石柱损坏的程度。
下面的示意图是我和朋友讨论后得到的一个设计方案,黄色的箭头就代表着水轮的运作逻辑,图片制作稍微简单点,希望大家可以看明白。
(图04)图04当桥在升起的时候,我想水车轮会逆时针转动,其中一部分就会浸没在水中,时间长了自然会留下很多潮湿的痕迹,反之,当玩家需要通过此桥,桥面放下,车轮瞬时针转动,早已浸没在水中的轮槽(轮槽在下面的模型图片上可以看到)就会因转动激起部分水花,这样的分析不仅更加贴近实际生活,也增加了我们作品的制作细节,同时也添增游戏的视觉效果。
基于次世代游戏贴图技术的应用次世代游戏贴图技术是指在游戏中使用高分辨率图像和更真实的材质来呈现游戏场景,以提升游戏画面的质量和真实感。
这种技术广泛应用于目前主流的游戏平台和游戏作品中,为玩家呈现了更为逼真和令人沉浸的游戏体验。
该技术的应用涉及游戏场景、角色、道具、特效等方面,可以通过优化游戏画面,增强游戏的沉浸感、真实感和细节表现力,提升玩家的游戏体验。
以下是基于次世代游戏贴图技术的一些应用:1. 高分辨率贴图:次世代游戏贴图技术可以利用高分辨率的贴图来呈现游戏场景中的细节,使场景更为真实。
通过更高清的贴图,可以展示出更多的细节,例如墙面上的纹理、地面上的石块、植被的细腻等。
2. 真实的光影效果:通过次世代游戏贴图技术,游戏中的光影效果可以更加真实,呈现出更真实的光线反射、阴影和光照效果。
这些效果可以让游戏场景更加逼真,为玩家营造出更加真实的游戏世界。
3. 物理材质模拟:次世代游戏贴图技术还可以模拟不同材质的物体,例如金属、玻璃、水等,使其在游戏场景中的表现更加真实。
玩家可以感受到金属物体的冰冷感,玻璃的透明感,水的湍流效果,增加游戏的沉浸感。
4. 角色模型细节:次世代游戏贴图技术也可以应用于游戏角色的模型细节。
通过高分辨率的贴图,可以展现出角色的皮肤纹理、面部表情和肌肉细节。
这些细节可以让角色更加真实,更具吸引力,提升玩家的代入感。
5. 环境特效:次世代游戏贴图技术还可以应用于游戏中的环境特效,例如雨滴、火焰、爆炸等。
这些特效可以通过更真实的贴图来呈现,使得游戏场景更具冲击力和视觉效果。
6. 实时渲染:次世代游戏贴图技术支持实时渲染,能够在游戏进行过程中实时生成和展示高质量的贴图。
这种技术的应用让玩家可以在游戏过程中享受到更好的画面效果,提升游戏的流畅度和反应速度。
基于次世代游戏贴图技术的应用次世代游戏贴图技术的出现是游戏行业的一大进步。
它提供了更真实、更细腻的游戏画面,使游戏体验更加逼真。
下面将详细介绍基于次世代游戏贴图技术的应用。
首先,次世代游戏贴图技术可以提高游戏画面的清晰度和细节。
通常,游戏中的贴图是由若干个小方块组成的,这种方式会造成游戏画面的锯齿感和不真实感。
而次世代游戏贴图技术可以处理这些小方块,使得游戏画面更加真实、细致。
玩家可以更好地欣赏到游戏中的细节,例如建筑物表面的纹路、坦克车外部的细节等。
其次,次世代游戏贴图技术可以提高游戏画面的光影效果。
现代游戏中,角色、建筑物、景物等都有自己的阴影,这些阴影也需要有相应的处理。
次世代游戏贴图技术可以通过图像渲染算法来实现这一点,从而提高游戏画面的光影效果,让玩家感受到珠光宝气的感觉。
再次,次世代游戏贴图技术可以使游戏画面更加自然、流畅。
现代游戏中,玩家经常需要进行高速移动,例如马蜂窝式的战斗、高速跳跃等,这些动作需要游戏画面及时跟进。
次世代游戏贴图技术的出现可以优化游戏画面,提高运行速度和流畅度,让游戏体验更加自然、流畅。
最后,次世代游戏贴图技术可以提高游戏的沉浸感。
如今,游戏已经不再是单纯的娱乐,它们已经变得更为复杂和有深度。
游戏制造商希望玩家在游戏中可以有身临其境的感觉。
次世代游戏贴图技术可以增加游戏画面的真实感,让玩家更容易沉浸到游戏中,享受游戏带来的愉悦和成就感。
总之,基于次世代游戏贴图技术的应用相当广泛,并且已经被广泛地应用在各类游戏中。
它不仅提供了更为细致、真实的游戏画面,而且可以增加游戏的沉浸感和体验感。
相信在未来,这项技术将会不断发展,不断为游戏制造商和玩家带来更多的惊喜和乐趣。
基于次世代游戏贴图技术的应用作者:龚静来源:《文艺生活·下旬刊》2019年第04期摘要:本文研究主要是探讨分析次世代游戏贴图技术,在此基础之上分析了法线贴图和置换贴图技术特点,并且联合其他专业制图软件进行分析,深入探讨次世代游戏贴图的技术流程和方法,全面提升游戏画面的真实感。
关键词:次世代;游戏贴图技术中图分类号:TP317 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2019)12-0281-01一、前言随着游戏行业的快速发展,不管是网络游戏还是单机游戏都已成为游戏未来发展趋势,随着次世代游戏技术的推广应用,全面提升了游戏画面质量和精度。
应用贴图技术对于游戏发展来说具有重要作用。
因此深入分析次世代游戏贴图技术,有利于促进我国游戏产业的发展。
二、法线贴图技术应用分析(一)法线贴图技术原理法线贴图技术主要是在低模型上还原物体凹凸表面的点作法线,并且利用三原色显示法线文献,但是其本质上还是属于显示出表面高低不平的假象。
从观看效果角度分析,法线贴图技术的运行效率明显高于细分后的高模,从模型细节和游戏应用分析,法线贴图技术能够在较低配置的计算机上呈现出不同表面细节效果。
在ZBrush中所产生的法线贴图,在导致入三维软件中主要是利用凹凸贴图进行展示,将高模型所产生的法线纹理应用到低模型上。
由于存在计算机运算速度的影响,游戏画面质量越高,角色的面数就越多,因此对于计算机硬件配置要求就越高,此时就需要处理计算机运算速度与角色呈现效果之间的矛盾问题。
法线贴图技术的原理主要是利用模型加载法线贴图,这样能够确保模型在角色变换中能够保持凹凸效果,应用法线贴图技术的优势表现如下,在游戏产品中不需要应用高精度且复杂的模型就能够实现高精度效果,还能够应用纹理压缩技术有效压缩法线贴图技术,降低资源浪费率。
(二)ZBrush软件中法线贴图技术的创建在完成模型细节雕刻之后,将展开的UV模型打开之后,可以选择预想的法線贴图模型图层,在生成法线贴图时可以全面减低模型的细分级别,可以在ZBrush软件中生成法线贴图。
浅析次时代游戏美术制作的流程游戲美术制作根据游戏的类型,大概分为两种,以贴图为手绘风格的一张贴图的现时代游戏美术风格游戏,和贴图为真实材质由多张贴图组成的次时代游戏美术风格游戏。
一款游戏包括游戏美术,程序开发,运营维护,在这里我只谈游戏美术,因为其它方面并不属于游戏美术的范畴。
次世代游戏曾经是高端游戏的代名词,只是出现在街机和高端电视游戏主机上,随着游戏环境软硬件以及网络环境的高速发展,次世代游戏的范围已经大大拓宽,网游次世代、手游次世代等说法也开始浮现,可以说,在未来的游戏制作中,次世代游戏的开发制作必将成为主流。
现在主要来介绍一下次时代游戏美术的制作流程,分为以下几个步骤:高模的制作、低模的制作、烘焙法线贴图和其它贴图的制作(不同制作软件贴图名字不同)。
游戏高模的制作,顾名思义就是制作模型不考虑面数把物体所有的细节都通过模型表现出来,还会用到数字雕刻软件,来增加模型的细节,目前主流的数字雕刻软件基本可以支持上亿的面数,这就给高模制作提出了更高的要求,大概5年以前,一些物体和衣服的破损和细小的褶皱都是在贴图的制作过程中,才会被制作,现在则需要完全在制作高模的时候制作出来,对于美术人员制作细节的能力有很高的要求,不过现在的一些数字雕刻软件也提供了非常丰富的笔刷和遮罩图片来完成细节的制作,大大简化了制作的时间,只要制作者掌握正确的使用方法便可以快速的完成模型破损和小细节的制作。
在制作高模的过程中还有一个问题要注意,把各个物体分开制作可以减小制作的难度,并且可以提高细分等级,制作出更多的细节,对于电脑配置没有那么高的美术人员来说可以有效的节省资源,提高效率。
游戏低模制作,制作低模的目的是,游戏引擎不可能承载那么多的面数,而且还要预留大部分的资料留给贴图。
所以我们要制作一个可以在游戏引擎中流畅运行的模型。
制作低模的原则就是低模要覆盖住高模的所有细节,对于高模的细节进行高度概括,而且还要保持模型剪影的真实性,根据多年的制作经验总结就是突出的模型要不吝惜面数制作出来,凹进去的细节可以忽略用一个平面制作就可以,这样剪影看起来就好看的多。
次世代游戏贴图的概念和制作次世代贴图和传统贴图的比较:造成差别的主要原因有两点,一是由于图像技术的突破,二是贴图数量的提高。
这两个因素使得次世代贴图在发挥上有了更大的空间。
1.彩色贴图肩负多重责任,高光阴影、深度的三维效果都要同时透过贴图表现出来。
2.高光和阴影不会因光源方向的变换而改变。
3.贴图尺寸小,为了节省贴图,所以用四方连续来贴满整面墙,容易看出有重复,影响画面品质。
4.细节均匀,因为需要大量的四方连续的关系,所以不能有特别突出的细节。
5.整体的立体感较弱,传统贴图只能表现比较缓和的高光和阴影,太强调贴图本身的光影会对游戏场景里实际光源的打光效果产生干扰。
1.除了彩色贴图之外,还有法向贴图(normal map)、高光贴图(Specular map),有的还用凹凸贴图(bump map),是几张贴图组合成的一套贴图。
2.高光和阴影可以随光源方向的变换而有相应不同的光影效果,有了法向贴图(normal map)、高光贴图(Specular map),透过贴图上所提供的信息,即可以随着光源的方向的不同而做相应的光影效果运算,3.高精度的贴图画面,贴图尺寸比较大,四方连续的次数少了,可以加入更多独特的细节4.很好的三维效果.透过法向贴图(normal map)、高光贴图(Specular map)、凹凸贴图(bump map)的组合可以产生很多微妙的立体细节变化。
5.丰富的贴图细节,以前因为贴图限制而无法深入的细节现在可以有进一步的发挥。
什么是次世代的贴图次世代贴图是由彩色贴图(color map)、法向贴图(normal map)、高光贴图(Specular map)、凹凸贴图(bump map)的组合而成的一整套贴图。
每个部份所发挥的功能说明如下:法向贴图(normal map)记录了贴图里每个像素的法线方向,它不能当成一般的贴图来看,它记录了图面上每一个像素的法线向量数据高光贴图(Specular map)记录了贴图细节的高光及受光度,这个贴图跟法向贴图是互相搭配的,图面上的立体的效果其实是靠高光体现出来的,高光贴图可以针对局部高光做结构上的突显和强化,达到更真实的视觉效果(针对高光贴图在下面的文章中做进一步的说明)。
基于次世代游戏贴图技术的应用随着电子游戏市场的不断扩大,游戏制作公司们也越来越关注游戏细节的表现以及游戏画面的逼真程度。
基于此,次世代游戏贴图技术应运而生。
次世代游戏贴图技术采用高清晰度纹理贴图,为游戏画面注入更多的细节和真实感,提高游戏画面的逼真程度和玩家的沉浸感。
一、PBR材质系统次世代游戏制作不再是纹理贴图范式,而是采用了基于物理渲染(PBR)的材质系统。
PBR材质系统通过计算出每个材质的反射率、粗糙度和金属度等物理属性,达到更真实的呈现效果。
二、轮廓描边技术轮廓描边技术是一种能够将游戏画面中物体的轮廓线勾勒出来的技术。
通过轮廓描边技术,游戏画面的细节更加突出,也让游戏画面变得更加美观。
三、实时阴影传统的游戏阴影往往是静态的并且占用较多的资源,而实时阴影技术则可以实现动态阴影的呈现,并且占用更少的资源。
它通过计算光线的路径和场景中的遮挡关系,为游戏画面注入更多的真实感。
四、体积光技术体积光技术是一种能够实现更逼真的光线效果的技术。
它可以模拟光线在真实世界中的表现形式,如光线穿过叶子和玻璃时产生的色散效果等。
五、反射和折射技术反射和折射技术可以使游戏中的水面、玻璃等具有更真实的效果。
通过计算光线在物体表面的反射和折射效果,为游戏画面注入更多的细节和真实感。
六、真实脸部表情真实脸部表情技术可以使得游戏角色的面部表情更加真实。
通过运用一套复杂的皮肤、肌肉和骨骼系统来模拟面部表情,使得游戏角色的情绪更加真实且生动。
总之,次世代游戏贴图技术给游戏制作带来了全新的突破,不仅为游戏画面注入更多的真实感和细节,还可以让游戏角色的表现更加生动和真实,让玩家的沉浸感进一步提高。
次世代制作:探索Blender PBR材质制作技巧Blender是一款功能强大的三维建模和渲染软件,被广泛应用于游戏开发、动画制作和特效设计等领域。
其中,PBR(Physically Based Rendering)材质制作技巧被认为是现代三维图形的重要组成部分。
本文将探索Blender中使用PBR材质制作次世代图形的技巧。
PBR材质制作的基本原理是通过模拟物理光照的传播和反射过程来实现逼真的渲染效果。
Blender提供了一套综合的PBR节点,使得用户可以轻松创建和编辑材质。
以下是一些常用的PBR材质制作技巧:1. 贴图选择:选择合适的贴图是创造逼真效果的重要一环。
通常,PBR材质需要包括漫反射贴图、粗糙度贴图、法线贴图和金属度贴图。
这些贴图可以从图像库或专业的材质资源网站中获取。
在Blender中,可以通过节点编辑器将这些贴图连接到相应的材质节点上。
2. 精确的纹理调整:PBR材质制作要求精确调整每个纹理贴图的参数,以便更好地模拟物理光照。
例如,通过调整粗糙度的值,可以改变材质的反射光的分布特性,从而影响整体的渲染效果。
在Blender中,可以通过节点编辑器的数学运算节点来进行参数的精确调整。
3. 细节增强:为了增加模型表面的细节效果,可以使用法线贴图或凹凸贴图。
法线贴图可以模拟微观表面细节,提高材质的真实感。
在Blender中,可以通过节点编辑器的法线贴图节点来导入和编辑法线贴图。
4. 光照模拟:在制作PBR材质时,需要考虑光照的影响。
通过在场景中添加合适的光源,可以模拟不同场景下的光照效果。
在Blender 中,可以选择点光源、平行光源或环境光源等多种光照类型,并调整其强度和颜色。
5. 实时预览和调试:Blender提供了实时渲染功能,可以实时预览并调试PBR材质。
通过在渲染视图中对材质参数进行调整,用户可以即时看到结果,并根据需要进行微调和优化。
6. 材质的组合使用:除了使用单一的PBR材质,还可以将不同的材质组合在一起,以创造更复杂的效果。
导言:本教程详细的介绍了次世代游戏贴图的概念,对实际生产中的一些制作要点进行了分析,对游戏制作者有很大的帮助。
下面教程开始次世代贴图和传统贴图的比较造成差别的主要原因有两点,一是由于图像技术的突破,二是贴图数量的提高。
这两个因素使得次世代贴图在发挥上有了更大的空间。
(图01)图011、彩色贴图肩负多重责任,高光阴影、深度的三维效果都要同时通过贴图表现出来。
2、高光和阴影不会因光源方向的变化而改变。
3、贴图尺寸小,为了节省贴图,所以用四方连续贴图来贴满整个面墙,容易看出有重复,影响画面品质。
4、细节均匀,因为需要大量的四方连续的关系,所以不能有特别突出的细节。
5、整体的立体感较弱,传统贴图只能表现比较缓和的高光和阴影,太强调贴图本身的光影会对游戏场景里实际光源的打光效果产生干扰。
(图02)图021、除了彩色贴图之外,还有法线贴图(Normal map)、高光贴图(Specular map),有的还用凹凸贴图(Bump map),是几张贴图组合成的一套贴图。
2、高光和阴影可以随光源方向的变换而有相应不同的光影效果,有了法线贴图(Normal map)、高光贴图(Specular map),透过贴图上所提供的信息,即可以随着光源的方向的不同而做相应的光影效果运算。
3、高精度的贴图画面,贴图尺寸比较大,四方连续的次数少了,可以加入更多独特的细节。
4、很好的三维效果,通过法线贴图(Normal map)、高光贴图(Specular map)、凹凸贴图(Bump map)的组合可以产生很多微妙的立体细节变化。
5、丰富的贴图细节,以前因为贴图限制而无法深入的细节现在可以有进一步的发挥。
什么是次世代贴图次世代贴图是由彩色贴图(Color map)、法线贴图(Normal map)、高光贴图(Specular map)、凹凸贴图(Bump map)的组合而成的一整套贴图。
每个部份所发挥的功能说明如下:(图03)图03法线贴图(Normal map)记录了贴图里每个像素的法线方向,它不能当成一般的贴图来看,它记录了图面上每一个像素的法线向量数据。
(图04)图04高光贴图(Specular map)记录了贴图细节的高光及受光度,这个贴图跟法线贴图是互相搭配的,图面上的立体的效果其实是靠高光体现出来的,高光贴图可以针对局部高光做结构上的突显和强化,达到更真实的视觉效果(针对高光贴图在下面的文章中做进一步的说明)。
(图05)图05凹凸贴图(Bump map)是通过灰度贴图来得到细节实际凹凸的信息,然后在三维空间中进行准确的位置运算,有一点需要提醒的是,如果贴图中有比较明显的凹凸才需要用到凹凸贴图。
如果凹凸不太明显则用凹凸贴图的效果并不大。
(图06)图06法线贴图和高光贴图的原理和作用对于上面提到的四种贴图,很多的读者可能会对法线贴图(Normal map)及高光贴图(Specular map)比较陌生或是只有一个模糊的概念。
针对这两种贴图,我们谈谈它的基础运算理论,在不提及运算方程式的前提下,做一个比较直观的分析。
(图07)图07模型面受光度的判断在绘图程序里一个模型平面的受光度如何来判断呢?如果以0-1的程度来算,0是最暗,1 是最亮的话,两个向量长度是1的向量相乘的结果就决定了这个平面的亮度。
所以当入光向量和模型上的平向夹角的小的话,表示这个模型面直接面对光源,所以会很亮,反之如果夹角大的话,表示模型面不直接面对光源,所以会比较暗,当然如果是背光的情形的话,两个向量相乘结果小于0,就会是全亮。
(图08)图08法线贴图和受光度的关系法线贴图的作用就是把面上的法线方向利用贴图提供的信息来改变其方向,我们可以把贴图里的每一个像素都当作是模型上的一个平面,用RGB三个原色记录了每个像素的法线方向(x、y、z)值,自运算时先读了模型的法线方向之后,再用法线贴图上的RGB也就是x、y、z值算一次。
(图09)图09在此,游戏贴图上的法线方向已经不再是传统定义中垂直于平面的法线了,这点请一定要注意,不要弄混了。
下图是由一张法线贴图上针对其中的一个像素的法线方向做的分析(这只是一个概念性的说明,可能会和程序上实际的运算的数值和流程会有点偏差)。
(图10)图10有些不了解这个原理的美术人员可能会试图在Photoshop里直接修改,事实上这几乎是不太可能的事,因为它并不是直观的彩色贴图,与其说它是贴图,不如说它是储存数据的数组。
法线贴图(Normal map)的生成法线贴图的生成方法有两种,一个是通过三维软件的功能(Maya里是通过surface sampler,3ds Max是通过Render to texture)把同一个模型的高低版本对在一起,然后把高模的细节生成法线贴图记录下来,另一个方法是通过Photoshop里NVIDIA 提供的nvtools,把Bump 贴图提供的高度信息,转成法线贴图。
(图11)图11在Bump贴图里,亮部(浅色)是代表比较高的位置,相对的暗部(深色)就比较低,就是利用这种高低关系来换算出每个像素位置的相对高度,然后针对这个高度关系所形成的曲面算出其相应位置的法线角度,进而转换成法线贴图。
(图12)图12有一点需要特别提醒的是,一旦生成了法线贴图,不但无法用手绘的方式去针对细节上做任何改变,也无法把法线贴图转回灰阶的凹凸贴图。
高光贴图的原理和作用高光贴图在定义上是针对某特定的角度范围反光,而不是全范围的漫射光。
基本上高光的亮度是取决于面的法线方向、摄像机和光源的平均方向,除此之外,高光贴图还可以反映不同的材质,例如金属的反光范围较小,比较接近全漫射光,而且高光还可以体现结构的光滑程度。
(图13)图13由于需要考虑的因素较多,高光贴图如果直接由凹凸贴图或彩色贴图去色直接生成,都无法准确地反应细节上的细致程度,所以高光贴图还是需要一定程度的手绘来加强其效果。
次世代贴图的制作流程1、选择一张好的贴图来源图片,可以对高质量的贴图产生事半功倍的效果,以下是几点需要注意的:(图14)图14a、来源图片精度大于我们最后想要的贴图精度。
b、来源图片的光源不能太亮或太暗,最能准确保留材质颜色的层次和细节的是在一个明亮的阴天,如果是太阳天,亮部会因为曝光过度而失去了颜色的彩度,而且会有很多的过度受光和阴影需要处理掉,如果是阴暗的天气,同样的材质的颜色会失去它的彩度,尤其是暗面,会因为过暗而失去它的细节。
c、来源图片没有太大的透视角或变形,照相机镜头用的镜片本身就不是平的镜片,所以照出来的图片多多少少都会变形,如果变形过大,要调平整的话,会牺牲掉来源图片的画质。
d、来源图片本身就有丰富的细节内容。
2、对图片做处理及裁剪。
a、将图片拉平整,把透视变形修正。
b、将图片大小以游戏的规格切割。
(图15)图153、用ZBrush把细节用模型雕出来,生成法线贴图(Normal map)。
用早期的一些法线贴图制作是用Photoshop的插件直接将彩色贴图去色来完成,这种做法会使法线贴图的质量有很大的损失,所以现在往往直接用高模生成法线贴图。
ZBrush是一个很好用的工具,可以很快地把高模建出来。
(图16)图16在ZBrush建出一个方块平面,然后细分。
(图17)图17 将彩色贴图贴在方块上。
(图18)图18把图片上的凹凸雕出来。
(图19)图19完成整张贴图,在边缘部份用四方连续的处理方法,或在Photoshop里修凹凸贴图。
(图20)图20导出法线贴图和Alpha通道贴图,先在ZBrush的材质文件夹中导入NormalRGBMat这个材质,会发现模型变成法线贴图的颜色,然后再用MRGBZGrabber工具把图片截下来,然用Export的方式导出图片(生成法向贴图时我们并不是直接用截下来的法向贴图,而是用生成的Alpha 通道贴图再在Photoshop转换)。
我们利用截下来的Alpha通道贴图做进一步处理,其实Alpha通道贴图就是凹凸贴图,我们可以利用凹凸贴图做进一步的图像编辑。
先把凹凸贴图的接缝处理掉:(图21)图21加入细部纹理,用彩色贴图去色,以1%~5%的透明度叠放在凹凸贴图上,利用Photoshop 的nvtools的插件将灰阶的凹凸贴图转成法线贴图。
(图22)图22制作高光贴图需要将来源贴图去色,过滤出高光的部份。
注意凹凸贴图所提供的凹凸信息,凸起的部份本身受光度就比较高,凹下去的地方不太受光,将这两个贴图适当的调整对比度后叠加,然后因材质的不同整体调整灰度来区别其受光度,再针对特定的细节或结构来调整。
(图23)图236、完成彩色贴图彩色贴图不能带高光阴影,如果彩色贴图带有高光阴影会干扰游戏场景中实时的光影效果,所以高光阴影需要去掉。
(图24)图247、检视结果在Maya或3ds Max里建一个四方平面,以Maya为例,把彩色贴图放在Color通道,把法线贴图放在Bump通道,把高光贴图放在Specular Color通道,就可以看到结果,如果对结果不满意就再回头调整一下相应的贴图。
(图25)图25高质量的次世代贴图需要符合的几个条件:(图26)图26颜色贴图:应该用很高精度的来源图片制作,不但要高精度,而且还要有丰富的细节,要尽量可以四方连续以达到最高的利用率,贴图的精度必须符合制作上的需要,在选用来源图片时如果精度不够会使贴图的细节达不到要求。
高光贴图:高光对强化凹凸贴图和法线贴图的凹凸感有很大的帮助,可以创造出更真实的感觉,通常手绘高光贴图会比直接用Photoshop转的好。
法线贴图:这是从贴图上增加细节,而不是直接把高精度的三维模型放在场景中。
因此它是很耗资源的,需要有效的利用,它和其它的法线贴图连续融合在一起会更好。
次世代的贴图相当强调真实度,它所要营造出来的是一个虚拟的游戏世界,用来构建这个想象世界的元素,需要和真实的世界有一定的关联,美术人员除了要有很好的审美能力之外,还要对这个真实世界的细节有很好的观察力,把有趣的元素和细节表现在贴图上。