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使用虚幻引擎为《Season》打造插画外观
Scavengers Studio
2021年8月11日
Scavengers Studio
Season
技术博客
游戏
Scavengers Studio于2015年在蒙特利尔成立,这是一家独立的电子游戏工作室,汇集了一支由富有冒险精神的创作者所组成的多元化团队。在设计和构思他们将要制作的电子游戏时,这支跨学科团队希望通过别具风格的场景为玩家提供独特的体验。工作室敢于打破常规,为各种观点的百花齐放创造沃土,在这里,挑战与协作是创作的基础。
2020年的 Game Awards
中,我们
Scavengers Studio
尚待发布的游戏
《Season》
一经亮相,就凭借其美术设计收获了大量积极反馈。我们的团队希望为玩家创造一个富有魅力的暖调世界,让玩家骑着自行车去探索美丽的风景,揭开隐藏在表面之下的秘密。我们的美术设计发挥着关键作用,它将迎接玩家记录《Season》中的低语,因为这个世界已注定会被毁灭。
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《Season》的美术设计从插画家、油画家和自然光摄影师那里汲取了灵感。我们用来描绘现实的极简主义手法类似于早期日本浮世绘画家和
Norman Wilkinson
等20世纪中期的海报艺术家。这种剔除细节而非增加细节的简化思维方式,成为我们在开发整体外观时牢记在心的准则。你会注意到,我们心中的美术风格灵感源自2D,而我们将它融入到了3D场景中。
这就引出了一个问题:如何在3D空间中创造2D美术风格?
为了找出答案,我们找到了三名美术师和开发者:负责角色和技术美术的Felix Arsenault(Feu)、环境美术师Geneviève Bachand以及3D程序员Irwin Chiu Hau。
我们的3D场景最初由虚幻引擎提供的工具搭建。不可否认,我们的一些美术师在开始使用虚幻引擎时并没有感觉非常顺手。但他们还是对
蓝图
和基于节点的工具赞赏有加,这些工具易于上手,简化了他们的学习过程。Felix说:“虚幻引擎包含了操作便捷的优秀工具,地形、植被和自动细节层次(LOD)等工具尤其有用。”
团队需要灵活地创造和迭代自定义工具,将绘制的美术设计外观转移到可探索的3D世界中。“因为一切都是基于节点的,我们可以通过可视化编程节点快速制作工具并自定义着色器,并且不需要传统的编程背景。”Felix说。我们的美术师参考了其他引擎中对应的节点型功能,但发现它们都不如虚幻引擎优秀。
Geneviève解释说:“虚幻引擎的功能允许我们自由创作,使我们能够专注于遵循美术设计。在虚幻引擎功能的帮助下,我们构建了自定义着色器来实现《Season》的特定外观,而不是被迫只使用引擎中的现有内容。”虚幻引擎中的创作灵活性赋予了团队自由,Felix补充说:“作为美术师,我认为,我们不可能在其他引擎中做到这一点。”
《Season》团队依靠迭代各种游戏功能,探索完美展现这种氛围的方法,即使美术方面也不例外。虚幻引擎的灵活性允许我们将各种工具与其他现有功能搭配使用,这使得我们的美术师能够进行实验,并根据需要添加新功能。
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我们的一项美术迭代是基于这样的想法:剔除细节,捕捉世界的美。然而,虚幻引擎的光照和阴影解决方案旨在使用
基于物理的渲染
(PBR)和
光线追踪
等功能,保留真实度和细节。
虚幻引擎或
虚幻商城
中的后期处理解决方案并未提供我们想要的功能或外观,所以我们必须为此展开一些额外的工作。
为了匹配我们美术设计所追求的有限细节层次,我们决定重点了解传统绘画中如何运用局部色彩,以及数字绘画家如何模仿这些技法。来自Artifact5的Mohannad Al-Khatib和Ramy Daghstani为我们创建了一个着色器,专门按照插画技法中的方式使用反射率(或局部色彩)。
首先要选择反射率,也就是画家所说的每种材质的局部颜色,然后选择与各类物体关联的阴影色调。着色器会自动取得阴影色调的颜色与反射率的颜色,并计算出最终的阴影颜色。接下来,虚幻引擎会根据光线的入射角判断,是选择阴影颜色还是反射率。
着色器会使用颜色和阴影的错觉来重现插画作品的深度和纹理。用Mohannad的话来说,通过创建这样的着色器,在“让美术师控制”和“让引擎完成大部分工作”这两种选择之间找到了平衡点。使用虚幻引擎,美术师可以简单地公开特定参数,通过对参数的修改来控制最终结果。在
材质节点
编辑器中,一切都是可单独编辑的,如此一来,我们就能够制作并完善主材质,并将它们连接至我们的自定义工具。
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但这种美术设计使我们遇到了一个技术问题。如果一切都可单独编辑,我们就很难使用全局光照统一各个区域。因为每个物体都具有特定的阴影色调颜色和反射率颜色,它可以包含一个纹理颜色,这使得在不同的光照场景下,整个纹理很难有一致的阴影颜色。这就是说如果游戏中的天色发生改变,我们必须单独编辑所有这些物体,才能反映出变化。如果清晨的金色阳光洒在游戏中的所有物体上,需要逐个更改它们,才能反射正午清爽的蓝色光线。我们得到了一个美丽的静态场景,物体展示着各不相同的外观,但它们不能有不同的颜色或对比度。
我们修改了美术设计,创建更容易建模的场景,展现物换星移,能够在高地和生物群区等位置间轮换。这迫使我们重新拾起虚幻引擎的PBR模型,但必须做一些调整。如此一来,我们就能接收到基于入射光线的“真实”照明,这意味着光线将始终来自于某个自然光源,例如天空或闪烁的烛火。获得这种光照之后,我们会确定亮度阈值或入射角阈值,根据光源颜色计算每个图像像素的阴影颜色。
我们的卡通着色器专门用于改变材质中的颜色,而我们全新的美术设计则专注于使用光照的变化营造更美丽的场景。例如,如果我们想在场景中提升对比度,可以增强直射的阳光,移除天空中柔和的光照,从而形成一股来自太阳的直射强光。如果我们想进一步控制对比度,可以使用后期处理工具。
我们新制定的光照决策引出了一项新特色:转向使用天空球体的静态光照。天空光照与光源类似,根据来自天空的光线,使整个场景的卡通渲染保持一致。天空光照产生的光线和阴影颜色将投射在场景中的所有物体上。我们还有一些设置项,可为天空设定一种基调,为场景的整体氛围添加一种色调。例如,在安全而熟悉的地方,天空光照将为所有资产投下暖色调的光线。
现在,所有的光照都包含了接近于次表面散射的效果,光线将被物体吸收或反射,营造光线发散的效果。想想在晴朗的夏日,光线透过树叶,被绿叶吸收,使它们显得更加闪耀。另一个例子是,白色路面上的阳光反射进你的眼中,眩光让人分不清方向,但感觉温暖。我们的光照着色器是能量恒定的,这意味着,无论我们向场景中添加多少光线,它始终会保持一致。而如果我们为同一物体添加两处光源,它的亮度就会变成两倍。这些写实的瞬间激发了《Season》中光照设计的改变,创造出玩家更熟悉的世界。
Look Dev Manager
另一个障碍是,当我们得到着色器并开始构建材质和各种自定义工具时,这些工具不够自动化,缺乏易用性。是的,我们最初就有许多可用的功能,但它们全都散布在多个关卡中,需要手动执行。
我们的解决方案是创建“Look Dev Manager”。Felix解释说:“这是一个基于蓝图的工具,如果没有可视化编程,我永远无法制作出来。”这是一个简单的拖放工具,可以在游戏的任何关卡中使用。它能够连接和控制所有自定义着色器、后期处理和工具等美术师所必需的功能,并将它们紧密地封装在一个位置。
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它还能与
虚幻引擎的光照场景
相结合,允许我们加载和卸载影响光照、云、天空盒、雾和阴影等一切与氛围和意境相关的光照场景子关卡。
它包含多种功能,并易于维护。它可以灵活地删除或添加我们想要的任何功能,而且对艺术家来说,创建和使用都很容易。
接下来,让我们来深入挖掘Look Dev Manager中内置的一些功能。所有功能都是通过可视化编程实现的。
关键帧序列
为了控制一天中不同时间的光照,我们在Look Dev Manager中使用了一个关卡序列管理器,它可以控制一天中太阳颜色和位置的变化。关卡序列管理器控制着太阳转移时间和位置的关键帧,随着时间和关键帧编号的向前推移,一天也将过去。所有的自然光照都是连接在一起的,可在代表当天时间的关键帧内进行控制。
我们也可以使用光照动画来混合不同的时间和天气系统,从而在两个不同的光照场景之间实现平滑过渡。
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《Season》的氛围和环境
我们面临的另一个挑战就是为《Season》创造氛围和环境。如果玩家望向山丘,与周围环境的大气相比,他们将如何感知天空的颜色和纹理?我们再次从2D媒介中寻找灵感。
我们通过一层累加的大气看到远处的地形,它染上了天空的颜色。团队通过研究画中的地形,模拟画家如何使用色彩在云端、地形以及一切其他物体之上创造一层大气。
露天派画家的作品是我们调配大气的重要参考。他们倾向于将阴影中的信息分组,比起明亮区域,阴影中的细节会被果断地舍弃,保留更高级别的细节层次和纹理。
尽管虚幻引擎中默认提供了很好的大气和雾工具,但它们无法表现出我们想要的行为,并且在很大程度上,会受虚幻引擎默认使用的各种光照系统影响。我们需要更简单、更灵活的解决方案来实现插画风格外观。幸运的是,开始使用可视化编程迭代和开发替代方案并不困难。
我们转而采用数字绘画家的一种方法,来重现传统画家的这种大气透视。为了控制游戏的氛围,我们使用了定向光源(太阳/月亮)、自然天空光照、天空大气和雾。
“我最终创建了两种类型的后期处理:大气透视后期处理,以及基于高度的雾后期处理。”Felix说。
我们的自定义大气透视后期处理是基于距离的,此外,它还采用了一种增亮和滤光系统来控制雾的行为。我们为美术师提供各种参数,用来定制和控制场景氛围。另一方面,我们自定义的基于高度的雾后期处理提供了多种混合模式可供选择,并支持基于纹理的风,我们可以定制风并为它制作动画。
同样,这些都被排除在大多数默认的自动化系统之外,美术师们可以自由地使用它们。
这些后期处理是可叠加、可混合的,可以在Look Dev Manager内部或外部使用,我们可以使用它们的多个版本相互叠加,以达到预期的结果。有了这两种类型的大气后期处理,我们就可以实现足够的深度和准确度,满足为游戏渲染心境和气氛的需要。
我们尝试尽可能地保持Look Dev Manager的灵活性,并将它模块化,这也确保了各个功能的灵活性和模块化。
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《Season》的后续工作
这只是《Season》目前开发工作的一瞥,我们仍在虚幻引擎中为这个世界创造活力。随着时间的推移,我们看到这些自定义工具不断地诞生和完善。它们帮助我们创造了从未见过的氛围和环境,拓展了电子游戏美术设计的极限。
我们期待着打开这个世界,供玩家探索。欢迎大家现在就将《Season》加入
Steam
或
Epic Games
的愿望单。
我们仍在扩充团队,力求实现这一美术设计。如果你有兴趣加入这个项目,请访问我们的
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