遊戲引擎教程之仿照掠食&異形在UE4中獨立布光

大家好，我叫張君亮，來自中國上海，目前是一名環境藝術家並就職於美國洛杉磯一家叫做3Blackdot的公司。去年到現在一直在參與Dead Realm（2015）項目中的燈光構建、場景美術資源的製作。事實上，我個人從15歲就開始接觸主機遊戲了，尤其喜歡3A遊戲，因為3A遊戲兼具高畫質與遊戲性，這給我提供了很多靈感以此來創建一些我自己的超讚的場景，所以我對遊戲藝術可是真愛啊！

為了達成我的目標，我從2010年就開始自學3D建模、材質貼圖以及遊戲引擎了。同時，我去了上海工藝美術職業學院學習遊戲與互動媒體設計並獲得了專科學位。我學到了很多關於2D以及3D的遊戲藝術，譬如概設、2D&3D角色設計、場景模型、關卡設計。說老實話，那會我經常會遇到一堆的問題待解決。這其中最主要的原因是英語語言的限製，這件事困擾了我好久。我當時心想：“我怎麼才能解決掉這個問題？” 是繼續學習遊戲美術還是暫時擱置一邊開始學習英語呢？於是我選擇了第二條路——學習英語，因為英語實在是太重要了。

基本上，隻要除去英語語言限製，我什麼都能學，我花了將近一年的時間來學習英語，為了之後出國留學，在遊戲公司中學習更高階的CG技術。2014年9月份，我就去了紐約電影學院（NYFA）讀了本科，專業學習华体会hth体育app在线登录 。自此，我開始對遊戲行業中最新的工作流程熟悉起來，例如創建一個可重複利用的四方連續節點材質，設置合理的紋理密度，燈光構建，調色，著色器製作等等，同時，我也從很多專業的藝術家的教程裏學到了很多。從NYFA畢業以後我又在3D場景以及燈光收獲了很多經驗，同時3BLACKDOT從A站上找到了我，他們說他們對我作品集很感興趣，然後給我了一個測試，我用了不到兩天的時間搞定了。然後，我就通過並入職啦，自NYFA畢業以後在這家公司從2016年實習一直到之後轉正成為全職員工。

（小新當時的測試，使用軟件U3D、Substance Painter、Maya）

重建燈光

做這個重建燈光的工程主要是因為自己在A站看到了很多其他藝術家做的重構燈光的案例。所以為啥我就不能做一個呢，這種練習可以讓我獲得提升然後離我參與3A大作的夢想更進一步~我不能隻依靠自己學習知識來達到一個更高階的層次，也需要通過真正的3A項目來獲得寶貴經驗和技術。我開始嚐試玩一些3A大作譬如Doom(2016),Prey(2017)以此找尋一些靈感跟想法。當我有了所有這些參考以及想法以後，我做了一個色板，在調色階段幫助了我很多，這是今天分享的這個案例的起點。

原則

一般說來，燈光這塊對於藝術家來說通常是最難得環節，一個糟糕的布光將會破壞你前麵花得所有功夫。首先，在不同氛圍的場景中，我總是會遵循一個主要的原則。比如，如果你要通過構建燈光來做一個非常脫穎而出的場景，就需要在顏色上做出對比。這就需要建立一個主要以及次要的燈光設置，因為我們創建的是一個真實的3D環境，這就需要確保玩家能夠在第一眼就看明白這個場景中到底發生了什麼。第二點，務必不要做的太爆或者太暗，這會讓玩家感到很困惑，一個遊戲燈光藝術家不僅可以用燈光來指引玩家，同時也能夠在不同的環境中營造不同的遊戲氛圍。

在我這個 名為Prey 的燈光重構建的工程項目中，我主要用的是point lights 點光源以及spot lights聚光燈。好的聚光燈可以為環境提供很好的陰影效果，對主光源來說十分得有用 。我通常使用點光源作為環境光，因為它在亮暗之間提供了很好的過渡。

方法

正如我剛才說的，我從小就玩過很多3A大作，以及看了各種大場麵的電影。我最鍾意的遊戲是育碧的Tom Clancy開發的《The Division》，我從他們的遊戲場景中的燈光設置學到了很多。

我通常在第一次設置燈光的時候就把注意力集中在玩家的第一視覺印象上來，這就意味著我需要把注意力集中在玩家乍一眼就能看到的燈光或者物體上，不論是電影還是遊戲這將都是這塊區域最重要的事情。然後我再去考慮次要的燈光，分別用冷暖光源色去表現主要&次要的燈光。

在我的場景中，所有的燈光都是實時的，這裏我做的工作就是用PBR材質來表現一種有視覺衝擊力的畫麵。我為我的聚光燈添加了體積光，體積光能通過射出光束來給整個環境帶來顯著的效果。之後我添加了一些粒子係統，例如浮塵，這可以給玩家感覺整個場景的真實而生動的氛圍。

嚐試模仿Prey（掠食）的風格

對於 《Prey》整個場景燈光的設置，我在場景的中間用了兩盞聚光燈，作為我的主要光源，然後用了點光源作為次要光源幫助主光源做好平緩的陰影過渡。同時用到了“Sphere Reflection Capture”來捕捉環境中金屬材質反射出來的燈光信息，這樣能給地板提供一種效果非常不錯的反射。

TIPS

我這裏想分享一個關於Reflection Capture.反射捕捉&探針的小技巧，項目工程一般默認設置這個參數為128，而我把參數增加到了1024，這樣我能得到比較準確又很好看的玻璃反射效果。

這個參數就在項目工程設置裏，你可以通過關鍵字resolution分辨率找到~

（不同分辨率效果對比）

聚光燈設置

這裏聚光燈默認是打開了“Use Inverse Squared Falloff” 選項的，它可以提供一種非常漂亮的體積光的效果，聚光燈同時還可以很靈活的調試所有其它部分的細節設置。

（開啟&關閉“Use Inverse Squared Falloff”的區別）

調整後期設置為實現Prey（掠食） 風格光照 

一個完美的燈光離不開漂亮的後期設置，在我這個Prey場景中，我使用了達芬奇來做了一個顏色分級LUT，可以快速地幫助我提升畫麵色彩跟情緒的質量，之後我隻需要在後期設置中簡單的調試幾個參數。

（使用達芬奇DaVinci Resolve 14 製作一張很棒的顏色分級LUT）

我簡單的調整了色相飽和度參數往偏冷的亮藍色偏移，對於這個場景非常合適，同時我又添加了一些暖色作為對比色，比如場景中橙色椅子的材質。

我在後期設置中的顏色分級麵板中增加了明度參數值

（調試了一些鏡頭的特效）

（UE4中設置景深效果）

UE4中的渲染設置

（UE4中有&剔除後期設置的效果對比）

對比下Liam Tart’s 的場景

（燈光最後的效果）

（隻顯示燈光的效果）

為了營造出類似Liam Tart的環境氛圍 ，我想要做出一些電影裏的燈光效果，我從很多的電影中收集燈光參考，主要從《銀翼殺手》以及《異形》中汲取靈感，這兩部電影對當前這個燈光重構建的工程很有幫助。一方麵我想要在這個項目中利用到體積燈，於是我修改了初版的窗戶，添加了很多的葉片，光線透過時就能夠得到一個非常漂亮的體積燈效果，另一方麵我在窗戶外麵添加了一個聚光燈以此可以增加體積燈的強度。

（光線透過窗戶所產生的體積燈效果）

（為了更好的效果我增加了體積燈的強度）

為實現類似《異形隔離》的燈光後處理設置

在我的場景中，我使用達芬奇做了一張不錯的顏色分級對照圖表，之後隻需要簡單的調整後處理設置。

我稍稍提亮了黃色來調整了對比色，這樣會有一種泛紫的感覺，同時為場景顏色增加了一點暖色。

（調試了一下鏡頭效果）

（UE4中的景深）

（UE4中渲染參數）

（UE4中有&剔除後期設置的效果對比）

（我也有嚐試Bade Runner的燈光風格）

不同的材質是怎樣與不同的燈光作用在一起的？

不同材質與燈光在一起作用時，我認為在真實世界中不同材質在不同的燈光作用下會產生很多不同的效果，遊戲世界裏我必須要做出這種感受。

在這個《掠食》遊戲場景中，我幾乎修改了所有的材質設置，調整了金屬材質的粗糙度參數，這可以讓整個場景有非常漂亮的反射燈光的效果。

怎樣讓燈光構建成為整個場景中最有意思的環節？

我通常通過燈光來講述一個故事，因為不同的燈光顏色以及氛圍能夠給予玩家不同的感受，我一直站在玩家的角度來思考如何建立一個優秀的燈光效果，這對於一個燈光藝術家思考自己要給玩家營造出怎樣一個色彩情緒氛圍來說很有幫助。

來源：Thepoly