UE4實時光線追蹤製作汽車項目

今天跟大家分享一篇UE4實時光線追蹤製作汽車項目，感興趣的小夥伴們可以一起來看下！

嗨，大家好！我是Valentin Bécart，是在法國高等設計學院學習數字化設計的學生。我去年開始學習虛幻引擎，目標是進入汽車業工作。我接下來要展示的，是我的兩人團隊使用虛幻開發的Genesis Essentia實時試驗，這是我們憑著熱情完成的項目。你在視頻中看到的這輛現代概念車是專業汽車設計師Sasha Selipanov設計的，我的朋友和開發搭檔Odilon Loïez為我們的項目建立了它的模型。

我們非常希望借助這個項目建立一個今後也能使用的高效工作流程。Odilon負責Blender階段、汽車模型、實時使用模型的所有數據準備，以及用於創作動畫的汽車骨架綁定。我的工作是使用虛幻和處理所有可視化方麵。

我們選擇了虛幻引擎，而不是預計算的軟件，這是因為這款引擎能夠實時渲染圖像和視頻，而且已經開始提供光線追蹤支持。這是我們非常感興趣的一個領域。

對於建模工具集，我們決定使用Blender，因為它是一種強大的免費軟件。而且Odilon已經有多年使用它的經驗，這在很大程度上要歸功於他之前在奧地利設計事務所KISKA實習的經曆。

我們使用虛幻引擎的部分原因是許多汽車公司已經將這種技術納入他們的流程。我們也很欣賞虛幻創建高品質實時光線追蹤圖像和視頻的能力。此外，由於在Light & Shadows的實習經曆，我學到了不少在實時引擎中整合數據的知識。

在整個創作過程中，我們還利用了虛幻引擎的VR功能，它為我們將汽車的材質和體積可視化提供了很大幫助。

你在下麵可以看到Odilon使用Blender製作的最終模型：

我們的場景布局

要看到實時光線追蹤的效果，最好的辦法就是運用大量反光，所以我們創建了一個將會在整輛汽車和環境中展示許多反光的布局。

你可以在下圖中看到，我們決定在場景中使用兩塊屏幕投射光照和反光。你在平板屏幕上看到的背景視頻屬於Studio A N F，它和我們的藝術設想非常契合。

這裏是環境的最終展示。

設置和光照

為了在屏幕上顯示和播放視頻，我們分別使用了媒體紋理和藍圖。通過這種設置，我們得以讓來自屏幕的光線映照在汽車上。為了創建光照，我們使用了一個矩形光源，並配以高斯模糊。對環繞汽車的兩塊屏幕都使用了這種技法。

為了創建動畫，我們使用了虛幻的序列編輯器，我們發現它的功能非常強大，且非常直觀。這種工具對我們幫助很大，因為它不僅允許我們調整鏡頭的位置，還允許我們調整材質、強度和顏色等對象設置。我們也很喜歡它提供的調整鏡頭光圈和景深的功能。

查看模式

我們發現查看模式對可視化幫助巨大，因為通過它可以控製反射、漫反射和光照。我們在下圖中同時顯示了項目中的不同查看模式。從左到右，包括：最終、漫反射、光照+反射和僅反射。

光線追蹤

實時光線追蹤功能一經推出，我們就被它的強大和美麗迷住了。

在我們的項目中，由於顯卡限製，我們對反射使用了低質量設置。具體說來，我們選擇了使用兩次光線反射，每像素采樣是8和16左右。屏幕空間反射和光線追蹤反射的對比是令人吃驚的。你可以在下麵的圖中看到這兩者的差異： 

左：屏幕空間反射；右：光線追蹤反射

光線追蹤細節

為了試驗實時光線追蹤反射的功效，我們試用了各種設置。在視口中所能實現的反射次數是令人印象深刻的。例如，讓我們看看把它應用於車輪會怎樣：

一次反射

兩次反射

三次反射

以上是視口中兩次反射的最終結果，受限於我們的個人計算機。

總結

從事這個大膽的項目讓我們學習和試驗了很多。它讓我們在汽車項目的背景下找到了一種在Blender和虛幻引擎之間的有效工作流程。我們要高興地宣布，我們確立了一個能夠在今後的項目中利用的高效流程。

來源於虛幻引擎 

作者Valentin Bécart