主视角游戏下的枪械建模设计（下）

接上篇：主视角游戏下的枪械建模设计（上）

5. 基础模型与高模

5.0. 高模

买游戏的时候玩家会期望看到“酷炫的画面以及碉堡的细节”，达到这样的效果是说起来容易做起来难。

基础模型阶段可以分割为两个小的步骤：

• 得到正确的形态——更精确的划分，雕刻，形态变化以及给各个部件赋予灵魂
• 次要细节——螺钉，螺纹，小凹槽，凹痕
  

调整形态主要是为了打磨外轮廓。是为了更充足的把该有的部件包含进去以提高可信度。把白盒阶段的模型的比例，尺寸和形态更加具体的表达。

下一步我们开始做细节。这一部分主要是聪明的把各个小部件安排的明明白白，这样的话从整体来看他们就不是表面上的一盘散沙。

就算模型这样打磨了也还没到烘焙的时候。不过，他已经有的所有必要的元素，正确的形状，表面特性以及该有的平滑。

如果基础模型是用多边形建模软件做的那么我建议尽量保持基础模型为四边面。这样下一步做细分的时候就会更好的调整，从而得到我们要的，高模。

基础模型的线框图，这样的模型之后可以细分做高模

5.1. 一个部件上的重要细节

仔细观察任意武器就不难发现其重要的元素。因为技术限制（面试选址，贴图分辨率，显示器分辨率和尺寸），老游戏和移动端的游戏为了更好展现精华部分不得不移除一些无伤大雅的细节。

现在的技术允许我们高清的完全还原所有真实武器的细节，甚至还可以加入一些新东西。但是我们始终得记住展现精髓部分。记得识别并且把他们高光出来。

当然主要细节之外还有一些小的细节。用一个金字塔的方式来分析这个重要程度，这样我们可以非常容易的发现什么是重要的。

K69A1榴弹手枪重要程度图

先当今的武器射击趋势要求不断发展，而且在那基础上多于以及高于图片和参考文献中的东西，当然是在合理和适度的情况下。大多真实的武器结构都很简单，通过添加合适的元素，我们可以让其对普通玩家更有吸引力。在这种情况下，各个元素的放置应该是相互协调而不是互相争眼球。

一个有很好很微妙“添加的”武器，绑带和一些其他的添加很好的和物品融合

在重要性的基础上，我们应该更多的展现出物品的重要程度，最简单粗暴的方法就是改变尺寸，越大，它就越重要。

这个发光的机构足够大足够显眼，这是最重要的，其他的元素都是充话费送的

5.2. 元素的尺寸

选择元素时，记住，离镜头越远，他们在屏幕上占据的空间就越少。如果有的元素很重要（如前瞄准器），我们可以稍稍把它做大一点。但是我们不能放大远处的元素，这样会让整个武器的比例失衡，形态也会看起来很笨重。

和我写过关于设计和外轮廓的部分类似，靠近屏幕边缘太多平行线也不好，这样的思路做出来的模型是对玩家眼镜的折磨。所以就有必要重新设计一些部件然后使其在画幅里看起来既好看又有用。限制分割的数量使每个分割之间的空间有更多的空间，对特定部件进行修改的强度取决于其距相机的距离以及其设置的角度。

减少冲锋枪侧面或者枪管上的凹痕就是一个好例子。

在一些极端情况下因为透视的原因，圆圈可以改成椭圆形。这样是为了FPP下更加好看，这样形状会看起来更圆而且更加可见。

修改之前的消音器，上面全是变形的圆圈而且太小不利于观看

修改之后的消音器

5.3. 模块与最小大小

有一个值得提的点就是模块化创建元素。这种严谨的态度不太受欢迎，但是值得考虑。比如我们设一个最小的尺寸（比如一个螺丝的尺寸），那么剩下的元素就得按照这个螺丝的尺寸来（比如枪管的直径是螺丝直径的三倍，握把是十个螺丝的长度等等）。这种方式下遵守规则可以保证外观非常连贯。

带上小细节是可以的，不过注意不要让这些小细节成为贴图上的噪点。

5.4. 在像素里挣扎

因为我们是在搞矢量图形（这里我们说3D），创作作者经常忘记目标比例和物体的观看方式。


就算是2D平台过关游戏都能很好的利用每个像素点，变更过后的大小都是为了让物品更好的展现，比如那个锁头。

一个作品的媒介会对其整体广安有巨大的影响。绘画当中是画布与颜料，雕刻当中是雕刻的材料等等。游戏建模中来说就是把屏幕大小纳入考量范围，去思考什么是值得做的，即投影图像的目标分辨率。

游戏中的武器几乎可以每次都一成不变的看到（每次都占一个大小的屏幕位置）。这样我们就很好判断一个细节是太小还是太大。因此金属方法可以让我们创造一些连贯一致的物件。考虑到每个像素格建模就像使用矢量图形绘制像素艺术，时时注意着屏幕的限制，这样就能做正确的决定。

手雷是一个很好的例子，对比一下这个元素厚度与屏幕大小的比例

现在总结一下最重要的参数：

• 元素的尺寸（这个东西是不是能清楚的看到的）这个大小的规模清晰吗，调整一些元素的尺寸是否有利？
• 形态（这个武器是否在屏幕上有清晰的外形轮廓）是不是需要稍稍减少一些细节用来突出一些更标志性的部分?
• 细节数量（小元素是不是太密集，细节之间的对比会不会造成噪点）
• 倒角的宽度
• 锐利的边缘会产生错误——锯齿
• 太锐利的边缘会减少反射，导致对材质的认知下降.
• 非常重要的一点，为了贴图的分辨率使边缘圆滑。如果一个边没有倒角或者圆滑就进行烘焙，出来的结果可能看起来跟没有法线贴图一样。分辨率越低，对象就应该越圆滑。
• 离摄像机越近的边应该越柔和。这是由指定部位的像素以及抗锯齿造成的，如武器的前部（枪口，枪管，消音器）这样的元素应该有更宽的边缘，近一点的元素（击锤，螺栓，枪身盖）就该做的锐利
  

5.5. 对比

几乎所有的艺术作品都有一定程度的对比度，两个元素的对比非常能引起我们的兴趣。

这个模型上光滑的木制枪身表面和棱角分明的金属硬表面形成了鲜明的对比

贴图里最好辨别的就是材质之间的对比。不过物体本身就能告诉我们材质是啥。最好的参照物就是文艺复兴时期的雕塑。材料部分与身体部分的差异非常明显。我们可以把这加以利用到我们的武器建模上。



首先，问个问题：哪一个元素应该分开做才能有对比？我们可以用以下几个要素来寻找答案：

• 从使用程度来区分——比如新与旧
• 从材料来区分——比如塑料与金属
• 从制造方式来区分——比如铸造金属和冲压金属
  

只要我们知道了把什么分开，我们就可以知道以什么样的方式来制造对比，可以是：

• 细节的数量——比如光滑的金属；粗糙的塑料
• 倒角大小——比如用过的元素：光滑；新的元素：锋利
• 细分数量——比如皮革：许多小褶皱；金属：一整块大形体
• 尺寸——比如金属：小零件；塑料：大块表面
• 与主要部件的连接方式——比如：铸造金属：与其他元素是焊接在一块的；铬：单独的
  

在这个物件上金属部分几乎没变形，但是木制部分有不少损坏

5.6. 微细节

PBR要求我们做非常精细的法线贴图。有些东西可以在上贴图的时候加上去而不一定要做到高模里。这样不仅仅可以更好地控制那个元素，而且可以不用花太多时间到更精细的高模上（细分越少的模型烘焙的快一点）。

值得在法线贴图上做的东西有：

• 微表面细节——小凸起，刮痕这些非常小的东西
• 材料的纹理——材料的质地，塑料的粗糙等等
• 徽标/铭文
• 图样——重复的图样，比如金属上的冲压样式
  

这把枪的表面质地和铭文都是在法线贴图里加上去的

如果是非常精密，能影响大型的细节的东西我们还是得用高模来做，因为这些东西不能那么好的烘焙到法线上。

看这个例子，子弹顶端的刻线就不能直接用法线来完成

大多武器都上有各式各样的铭文，序列号，生产商徽标这样的东西。这样的版式设计放在武器上旨在给予他们真实的感觉。瞄具的测量范围通常不与游戏机制相符，所以我们可以利用起来。所有的标注/名称都只为了装饰的目的。他们应该很好的与整体协调一致，不至于太过拥挤。

字体应该根据其应用进行调整。每个字肯定会因为它们是被刻上去，印上去，画上去的而不同。

手绘的字体，只用在颜色贴图里

这个枪上的字是用在法线贴图上的

有的艺术家会用照片（上面细节满分，不过有时有一些不必要的噪点），不过最好是用矢量图——它们清晰可读。再加点手工着色（做点残缺之类的）可以让他们更加独特。

用矢量图加到法线贴图上的细节

还有种添加表面细节的方法就是雕刻。个人认为雕刻整个武器就是个错误，整个物体就会失去形状，变成一坨。

如果我们要雕刻，他应该更多地用于给材料增加对比度，而不是得到那些微细节。就算是做斧头这样的不规则形体的时候，把锐利精确的地方和自由雕刻的部分形成对比是最好的。

一个很好的例子，巨大缺陷与未破坏零件的和谐共处

记住，工厂生产的东西一般比较锋利与准确，手工制造的东西看起来更无规律和有机。还有在做的时候，记得随时问自己你的结构和参考是不是一致的。

一把老旧的手工制作手枪

这个金属很明显不是简单的几何体勾成，这就是工厂生产的例子

5.7. 形态对比

在根据游戏需求调整项目时，需要注意形状的匹配方式。现实中没有什么形状是互相切割的，无论是大自然的鬼斧神工还是人类的能工巧匠，我们总能找到一些链接“两个世界”的元素。

厚厚树根就是就是“链接”树与地面的媒介

这个蓝色的底座就是“链接”按钮与面板的媒介

这个管道看似瞎连，但是没有哪一根会切割其他的管道，都有自己的基座

马路牙子就是人行道和车行道的“连接”

一个基座与连接的例子

按钮周围的缝隙

固定件之间的空隙是两个不同物件之间很好的“连接”

所有的螺丝周围都有一定的空间，这样看起来就不是直接与枪械穿插了

5.8. 连接的形态

由一些基本形状组合起来（比如焊接，浇铸）的物件一般来说比较难在3D里面还原，特别是我们多边形建模还有种种限制。这是一个非常严格的技术限制，解决方案可以是切换软件（比如Maya到zBrush）


值得注意的是，特别是那些重要的可见的形状，可以很好的隐藏某些连接（比如通过添加材料上的条纹，套上带子之类等等）不过有的时候为了传达正确的信息，是很有必要和参考做到一致的。


这件武器的作者决定把这个武器枪身做成一体的（如果对这种一体式枪械感兴趣的话，这把突击步枪是Tavor X95，译注）

对这个瞄具来说，很有必要去把一些部件合成一个整体来做，因为一些部件是铸模制造的（瞄具是吉康公司Trijicon的ACOG 4x32，译注）

5.9. 修正

再用参考图的时候，艺术家需要手动修正一些尺寸，使得物体看起来更加结实。去掉一些曲线，修正一些奇怪地方凸出的位置，再修直一些线条使形状更方便使用。当然，这只是一些微调。

这个心脏是一个很好的，混乱有机的形体

对找参考做微调的也涉及到元素的放置，即一个洞和一条边太小的区间看起来可能像是没做好的一个错误。确保所有元素相互之间有适当距离的放置至关重要。

这武器的所有次要细节都有一个缝隙包围（StG 44突击步枪，译注）

铆钉和其他小物件都里边缘太近了，在建模时记得把它们防止的时候留出足够的安全空间（FN M1900手枪，译注）

6. 低模

6.0. 准备减面

下一步就是准备个减面后的模型了。从复制一个基础模型开始，我们删掉不必要的细分或者再有必要的地方添加细分。因为这是游戏里最终要用到的模型。

低模应该符合高模的样子。

不同3D软件之间的平滑组设置一般没有啥区别。正确的外观在这一步很重要，低模应该与高模的曲率保持一致，不能有太大的差异，最大60°。

如果细节程度（LOD）的外观很重要，那么可以添加更多的平滑组，使法线贴图在烘焙后不会出现“变色”。

6.1. 面的分配

在做低面数模型的时候，面数往往不是最需要关心的东西，因为那是更加技术向的人考虑的问题。作为艺术家，面的分配才是最重要的，因为这个会导致最终结果好看与否。

物体的几何面分布应该连贯而且一致（特别是在曲面的情况下）。并不是每个地方都得有一样的三角面。三角面的添加需要好好斟酌，圆的地方多加点，更多角度的地方少一点三角面。

初学者往往会对如何平衡几何面有困扰。

最左边这个有不少没必要的细分，中间这个分割的太差，最右边才是合适的低模几何面分布

FPP下的武器通常是用静态表示，玩家也不能看到一个物体的所有角度，所以我们就可以玩点骚的来省下一些面数。

因为一些“特殊原因”战地四的武器菜单里，你只能看到武器的这一面

离摄像机越近的，面就可以多细分一些，画幅外的地方可以少细分一些。


6.2. 减面

当我们超出了面数要求，但是又不想在倒角这些地方省面的时候，我们可以考虑重新给一部分高模建模。目的是为了给低模更简单的外形，有一个最简单的办法就是减少镂空的区域。

蓝色的是修改前，灰色的是修改后

完成高模之后，你的高模工作并没有结束，有的时候你还得做一些修改，改进之类的活，有的东西甚至可能会因为项目需求为了这个物件移除掉。

物体内部的面都得全部移除。冗杂，看不见的面，这些会搞乱你的几何面，以及在UV的时候给你捣乱。

6.3. 外轮廓

一个好的外轮廓例子。只要好好的摆放了，低面数（角度）不会影响观感

除了在窗口里观察物体的模型以外，还有个方法检查面的分布。给模型上个黑色不带任何效果的材质，搭配上浅色背景。这样你能很清晰地看到物品的外轮廓，以及任何可能的角度错误，不精确的地方等等。


7. UV

7.0. 贴图——流程

看你们是啥工作流程，贴图有很多种东西：

• 专用纹理
• 混合材质，基于遮罩或者颜色混合
• 通过材质ID设置的通用纹理
• 基础材质与贴纸
• 在材质里只渲染颜色（卡通风）
  

等等等等…

根据你的贴图方式，你可以确定你的UV是怎么展开与排列的。

UV的放置会在传统贴图案例里讲到。因为武器都有自己独有的贴图，所以我们会做的比较进阶，目的是为了更好地最终效果。从这方面积累的经验以后可以用在其他生产的过程中（通常没那么复杂）。

这个过程开始于把武器切割成比例一致的不同的块，所有区块之间的连接处都是在画幅里看不到的地方。

7.1. 镜像

为了节省UV空间，能镜像多少镜像多少。但是镜像的部分一定得避免FPP情况下出现错误，主要考虑的是像瞄具，扳机，武器上部这样的地方。

FPP视角看得到的瞄具，上半部分的木制枪身，枪管都有独立的UV

右侧几乎全部镜像的

7.2.等级顺序

UV块也需要调整相应大小，这样离摄像机近一点的地方应该得到更多的分辨率。

当分好UV区块，而且所有UV是等比大小的时候，就可以开始调整尺寸了。通常按照这个逻辑来调整：

• 1.2倍——离玩家/摄像机近的元素（瞄具，武器后半部分）
• 1.1倍——其余离摄像机近的东西
• 1.0倍——枪身，弹夹
• 0.8倍——枪管，武器前端部分
• 0.6倍——摄像机看不到的地方
  

给模型上个格子UV我们就可以在画幅里检查是不是合适的比例了。

黑框都是一个大小

此外你可以加入一些细节贴图。这样我们可以“提升”整个武器的贴图效果。不过得记住做一个新的所有UV都是统一大小比例的UV。

7.3. 一些小东西

一个让玩家觉得物件很高清的小窍门就是放大小细节部分的UV，比如螺丝这些。小细节都非常容易吸引眼球，特别当他们是在万花丛中一点绿的时候。

外行喜欢拿小细节的分辨率来做质量的评判标准，所以很有必要给这些小细节多点UV空间。

所有东西都是一个分辨率

按钮部分的UV放大了，墙壁没变

这种乘积关系通常不能超过1.15倍，而且也得看你UV上的剩余空间。

7.4. UV布局

从技术角度来说怎么去给UV布局不是啥难题。不过有些要注意的点，最重要的是所有人能明白什么元素是啥，切割相邻面以及移动一样重要。

颜色划分的元素

颜色划分元素的UV，每个相同的颜色区域都有逻辑地放在一块

UV布局的方式应该带有一定的逻辑性，比如子弹放在弹夹旁边。这样上贴图就能很省事了，艺术家不用挨个去寻找什么元素在哪里，因为他们就有逻辑地摆放在一起。

按照重力的方式摆放UV，这样软件生成的贴图效果就可以少很多麻烦。而且这也对放置铭文一类的东西很有帮助。

重力痕迹检查（原文的那张贴图下载失效了，不过思路就是用ps做一张箭头图用作贴图对照看，译注）

下一个重要的参数就是UV之间的间距，通常来说4-6像素至少（当我们烘焙的时候一般用比结果更高的分辨率，这个间距也应等比增加）

更大的间距，就意味着纹理分辨率越松散。保持一定间距主要是为了有足够的空间给边缘填充.

噪点可以用来测量间距。


7.5. 准备导出

当整个UV都准备好了，我们就可以把镜像的部分像右挪一个象限。这样每个经手这个模型的人就知道哪些部分是镜像了。早期的时候可以把这些部分用材质ID的方式标记出来，后期就更方

便识别哪些部分的UV需要挪到另一个象限。

红色部分——镜像

8. 烘焙

8.0. 烘焙的过程

有的时候可能会有个阶段你会发现一些错误，非常不幸这个时候你就得往前退一个步骤修改了。

通常我用xNormal做烘焙，在高模低模之外我们还得需要一个壳体，这个物体就是尺寸大一点的低模，可以完全包住高模。最好用你建模低模的软件来制作壳体。这样有些小修改就很方便。

壳体完美的包住了高模

8.1. 写在最后的碎碎念

所有线框模型最好是转成三角面而不是四边面，这是为了烘焙和引擎导入考虑。

烘焙贴图的时候最好把贴图烘焙的比最终效果高一个等级（比如最终要1K，烘焙就用2K，以此类推）。在高分辨率下制作可以得到更好的更平滑的效果。通常来说这些制作时用的高分辨率素材会用在之后高清重制版的模型里。

全文完。

作者：王苫吉编译
来源：魔型志
原地址：https://mp.weixin.qq.com/s/ViVoGtq2Xaw14s0M2Pfpng