在 Substance 3D Designer 和 UE5 中创建中式花瓶

本文，云渲染小编给大家分享的是作者Jamie Jamieson在 Substance 3D Designer 和 UE5 中创建中式花瓶项目背后的工作流程，谈到了 RealityCapture 的优势，并为初学摄影测绘的CG艺术家分享了一些技巧。

介绍

哈喽大家好，我叫 Jamie Jamieson，是一名摄影测绘CG艺术家，在法纳姆的创意艺术大学学习计算机游戏艺术专业，一直以来我都很热爱 3D 环境艺术。 

我从事过各种项目，主要涉及电影和虚拟现实行业。比如：漫威的蚁人与黄蜂女、量子狂热以及我最近的演出：由 Figment Productions 制作伦敦塔的火药阴谋。

我的角色主要集中在镜头后面，尽我所能在虚拟世界中创造逼真的现实表现。作为一个经常使用相机的人，将我的摄影技能与我的 3D 技能结合起来似乎很适合我的职业发展。

进入摄影测绘 

我一直对 3D 和摄影充满热情。当我上大学时，很明显摄影（至少在大学）对我来说更像是一种爱好，而不是我认为自己从事的职业。

当我的大学生涯即将结束时，我开始看到摄影测绘技术的巨大进步，这引起了我的兴趣。

在这个阶段，它仍处于开发的早期阶段，很多效果是达不到的。我扫描了一块小石头（感谢我的摄影测绘艺术家们，他们也是从“石头”开始的）。看起来还不错，但我不会为此感到骄傲，但我能感觉到，如果这项技术得到更多发展，并且如果它能够产生行业想要的那种现实结果，它可能是相当革命性的，不过这是几年后的事了。

有了额外的空闲时间后，我决定回去尝试摄影测绘，了解这个行业的新发展，利用我现在的空闲时间努力学习这些新技能。 

我想测试许多不同的纹理和对象，并且需要空间和资源来执行此操作。对我来说幸运的是，我住在一个高尔夫球场旁边，该高尔夫球场在封锁期间关闭了，所以我有机会去扫描树上不同的树皮、碎石路、修剪过的草……能想到的，我都扫描了。 

在扫描和测绘不同方法的同时，我还找到了一些很好的资源来帮助我微调摄影测绘的工作流程。我发现 Grzegorz Baran 是学习摄影测绘第一步的绝佳信息来源。 

在这个阶段，我使用的是 2008 年的小型 12 兆像素 Lumix DMC-G1 相机（摄影测绘拍摄的最小推荐尺寸是 24 兆像素），所以这是一个不理想的设置，我对初始扫描没有太大期望。然后，结果开始出现。我对结果的出色程度感到惊讶，直到今天，其中一些初始扫描仍然保留在我的电脑里！

这些初始扫描让我想继续测绘更多的纹理和物体，于是我在室内进行了扫描。

我发现摄影测绘最吸引我的是：它是真实的，它几乎是你面前物体或地面的精确复制品，现在你可以在 3D 中看到它并向它投射任何你想要的灯光。正是这一点促使我进行更多扫描，看看我能将自己的技能和工艺本身提高到什么程度。 

总而言之，这门手艺最能激励我的是你在数字世界中分享的内容的绝对真实性。你无法伪造真实的东西，而摄影测绘与目前的情况一样真实。

中式花瓶项目

我的最新项目之一，The Chinese Vase 2 ，是一系列中式花瓶中的第二个花瓶项目。

为了捕获这个特定项目的初始数据，我使用了功能更强大的 Sony A7RIV（61 兆像素！），它使结果更加清晰。当我住在香港时，我有很多这所房子的旧物件，所以我认为扫描它们会很有趣。我最初以包围式 HDR 格式拍摄了大约 1608 张照片（从 Lightroom 导出后将 3 张包围式照片合并为一张后拍摄了 563 张照片），这让我在涉及到这个非常反光的物体时获得了更广泛的信息（注意，我没有'有一个交叉偏振器设置，可以消除大部分（如果不是全部）反射）。

根据我在反光物体方面的经验，拍摄更多照片总是更好的，不要完全按照预估的数量去拍。有点像保险——直到你需要它时你才认为你需要它。我试着想象在它发生之前最坏的情况会是什么。你要做的最后一件事就是多拍照。相信我，这么做是有道理的。

对于我的灯光设置，我有一个基本的三点灯设置，由 LED 面板灯组成，两个在物体的前面水平，一个在物体的后面，略高于物体。我使用一个简单的绿色屏幕作为背景，帮助Reality Capture专注于主要主题并“忽略”其余部分。我还有一个简单的转盘设置，没什么特别的，只是一个简单的香料懒人苏珊，我可以用手手动转动。

使用Reality Capture处理数据

使用RealityCapture处理数据相对简单。捕获和 lightroom 阶段完成后，我只需将照片导出并拖放到RealityCapture中，然后按“对齐图像”。

有时你会遇到一些相机不了解发生了什么，这就是我身上发生的事情。幸运的是，只有少数相机不在正确位置。我添加了几个控制点，将它们重新调整回正确的位置，并可以进入下一阶段。

现在是构建和清理网格的时候了。对于其他项目，这可能需要一些时间，具体取决于照片和您想要的细节级别。对于这个特定的扫描，鉴于它是一个高度反射的物体，我所需要的只是网格的轮廓。精细的细节杂乱无章，所以我只需要一个“正常细节”设置来完成这个阶段。

构建网格后，就该构建纹理了。我使用了 EXR 文件格式，它允许更大范围的颜色。如果有任何不和谐的灯或显示您需要平衡，这将很有用。在这个项目中，纹理很干净，因此需要进一步编辑。

RealityCapture的优势

我认为 RealityCapture 的主要优势在于，与竞争对手相比，它速度更快、简单易用、可靠，而且它具有从无人机到激光雷达的一整套功能，我希望有一天能够使用，知道这些功能作为多一个选择是很棒的。

至于RealityCapture的当前状态，我只是说我现在对它的使用非常满意，它做得很好，我期待着看到它随着技术的进步而走向何方。希望有一天我不必那么频繁地使用控制点！

纹理

纹理化过程在对象生成时开始。在这个项目中，当花瓶生成时，由于花瓶的表面不光滑，网格上出现了一些凸起。RealityCapture试图为我添加该细节。花瓶中的反射混淆了RealityCapture对具有更多细节的地方的形状的解释，从而导致了这些凹凸不平。在工作流程的这一点上，我所需要的只是让对象平滑。稍后我会添加更精细的细节，例如凹槽。 

接下来是清理阶段，这是一个简单的过程，将高面导入 ZBrush，平滑凹凸，并创建一个简单的低面版本进行处理。 

使用与原始RealityCapture模型相同的转换导出对象很重要。如果不这样做，转移颜色纹理将更加困难（您已被警告）。

导出我的花瓶后，这只是在 Maya 中重新拓扑的一个案例。我使用曲线描绘花瓶的轮廓，然后使用放样工具获得基本形状。然后我将它转换成一个多边形对象。

在某些情况下，使用这种技术，您可能需要将它带回 ZBrush 并将模型投影到高模上，如果它是粘土雕刻的（这是我必须对花瓶做的，因为它不是 100% 对称的，而是手工制作的）。UV 非常简单，只是侧面和硬角上的简单接缝。 

然后，我所要做的就是将颜色纹理传输到Substance 3D Designer并从中创建其他贴图。这涉及制作颜色纹理的副本，将其设为黑色和白色，并创建粗糙度以及其他贴图。

这个花瓶上的各种颜色意味着在处理粗糙度贴图时我必须针对具有不同属性的某些颜色。我使用 Photoshop 处理黑白版本的彩色地图，以最好地表现细节。然后使用另一个黑白贴图创建法线贴图。在 UV 边界所在的网格的某些区域有明显的接缝，因此我使用Substance 3D Painter简单地克隆了这些区域。 

呈现最终网格

展示最终网格及其所有细节是下一阶段的工作。

我将最终网格物体发送到 UE5 进行展示。UE 5 与 Lumen 和 Raytracing 配合得非常好。使用 UE5 时，必须将场景与光照贴图和其他技术方面一起收集的过程大部分删除，因此它真正节省了时间。

为了展示这一点，我想要的只是一个简单的工作室风格的设置，技术上没有什么花哨的，只是一个单独的产品展示。才华横溢的约书亚·林奇 (Joshua Lynch) 过去曾帮助我进行文件夹展示，因此我利用了从他的指导中获得的知识，并将其应用到这里。这是一个简单的三点矩形灯设置，有一个深色背景和一个来自 Megascans 的简单道具，供花瓶站立。电影摄影机的设置也很简单，只有 16:9 的电影设置和简单的景深。 

后期制作很简单，只是到处做了一些小调整。为了设置场景，我使用了一个简单的“Actor”来固定摄像机，这样我就可以更好地控制相机的方向，如果对象的原点不在网格的中心，这会很有帮助，因为相机会跟踪原点。

此时，我将 LUT 应用于场景。我决定试验并尝试使用 Lightroom 对对比度、曲线和饱和度进行小幅调整。 

我在互联网上看了很多产品照片，想从中获得一些灵感，了解我在场景中想要达到什么样的心情（去跟随Peter McKinnon获得一些灵感吧！）。对于渲染设置，我结合了 YouTube 名人William Faucher和pwnisher的建议以获得我想要的结果。然后我以 24 FPS 的 EXR 格式导出渲染，使其看起来更像电影。

注意：执行此操作时，请确保启用“运动模糊”，否则它看起来会很不稳定。 

结果是围绕花瓶进行了简单的旋转，将电影摄影机挂在导轨上并为其制作动画，并添加了一点相机抖动。此时，您可以使用任何一种编辑软件将 EXR 文件组合成一个长视频。用户是否想要在外部视频编辑程序中添加任何特效取决于偏好，对我来说，我喜欢尝试将所有后期处理都保留在 UE中。 

对于任何想在 UE 5 中展示他们的摄影测绘作品的人，我的主要建议是查看摄影师展示物体的 Instagram 页面。由于您是在 3D 引擎中展示真实产品，因此从摄影师那里获得灵感是很有意义的。另一个技巧是让你的场景保持简单。如果您展示的是单个物体，大多数时候您不一定需要在主要主题的背景中有惊人的场景，否则您也可以展示它！所以保持简单，就好像你在摄影师的工作室里一样。 

RealityScan应用程序

最近发布的RealityScan应用程序提供了一种令人惊叹的入门级摄影测绘方法。我认为它肯定会帮助人们获得一些基础网格来使用。 

我没有 iPhone，所以我无法使用该应用程序。说到制作用途，我当然可以看到RealityScan被制片人/导演用来获得位置创意，甚至被独立电影制作人用来帮助制作，而无需投资重型设备。

但是，如果您想进行更高级/更准确的扫描，那么重型相机将是最好的选择。RealityScan对于人们了解摄影测绘的基本工作原理来说无疑是一件好事。

初学者的技巧

至于初学者的技巧，首先要考虑的是你有什么装备，你有一个像样的相机还是一部手机？在进行摄影测绘时，两者都需要不同的方法。 

对于手机，RealityScan将在大部分过程中为您提供指导。然后要考虑的主要事情是您的灯光情况。理想情况下，您希望它是阴天，这在您需要移除环境遮挡时更容易。如果您是像我这样的 Android 用户，RealityCapture将允许您导入视频并使用帧来构建点云。另一个有用的东西是你知道大小的尺子或物体。这将允许您在您选择的 3D 程序中将对象的大小调整为更准确的大小。 

如果你有一台像样的数码单反相机或无反光镜相机，你需要摄影基础知识。这意味着您需要一个三脚架、一个偏振器、一个外部触发器以及一个颜色检查器和尺子。使用颜色检查器灰色/白色面设置曝光，使用彩色面获取扫描区域的真实颜色。 

如前所述，拍摄摄影测绘的最佳方式是在阴天环境中，您可能要扫描的第一个物体是岩石。几乎每个人都是从这个开始的，岩石有很多细节，这是一个很好的对象来掌握扫描。确保以尽可能低的 ISO 拍摄 RAW 格式的照片，最高 400 ISO，理想情况下为 100 ISO。 

扫描方式取决于对象。对于一个表面，你会想要从一边到另一边稍微向上移动，对于一个你想要绕着圆圈旋转的物体，我更喜欢从最高点开始到最低点结束。照片之间的良好重叠是必要的，您需要前一张照片的 80% 才能获得准确的结果并减少任何潜在的错误。这是我开始使用 12 兆像素相机时使用的技术。 

Lightroom 阶段非常简单，将高光向下推并使阴影向上以尽可能多地移除 AO。然后使用颜色检查器获得正确的白平衡，并使用 X-Rite 工具获得准确的颜色。然后是导出的时候了，PNG/is 通常没问题，但我发现 TIFF 文件格式太大，会占用你所有的硬盘空间，除非你有真正的 16 位或更高版本的图像。那时，您将使用 EXR 格式，但这是一个更技术性的领域，我不会在这里详细介绍（您将阅读一本书，而不是一篇文章）。 

像 UE 5 这样的RealityCapture从一开始就非常棒。在处理RealityCapture （或任何摄影测绘软件）时，我会给出的主要建议是确保您有足够的照片并且它们的质量尽可能最好。

如果RealityCapture将一些照片从主包中分离出来，这通常意味着RealityCapture存在混淆。您将需要目标点来将杂散照片与主要组对齐。

总而言之，尽可能拍出最好的照片——这一切都从你在户外或在工作室开始——涵盖尽可能多的可能问题，无论你选择使用什么装备，你都会取得不错的成果！ 

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