Unity角色美术制作高级技巧

SAKURA RABBIT / UNITY TECHNOLOGIESInsider
May 29, 2023|14 Min
Unity角色美术制作高级技巧
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在这篇客座文章中,Sakura Rabbit(@Sakura_Rabbiter)分享了她如何进行艺术创作并提供了在Unity中创建逼真角色的技巧。

最近闲下来了一些,兔纸我呢,Emmm..想了想·~~ 要不写一篇关于角色制作的吧?最近我连续做了好几个角色,整体个流程也慢慢的熟悉和沉淀下来了...嘻嘻(●'◡'●) 等一下哦,我可不是说世界观角色设定艺术,角色的实现技术这些哦..这些有很多文章都说过的,这里我就不说啦~

那么还有什么呢?经过一番思考,我决定准备一篇关于在 Unity编辑器中制作逼真的角色的文章。

为什么我要说这个呢?哎~说多了都是泪哇...我就是这么摸索过来的,我写的目的,嗯哼,那就是降低返工率~

好啦,直接说正题~~

替代文本:GIF 展示了Unity中 VFX 角色的3D旋转(来源:樱花兔
GIF 展示了Unity中角色模型的3D旋转(来源:樱花兔
15步流程

通常来说呢, 一个角色模型的实现流程应该是以下的几个步骤:

1.三视图 →

2.原型模型 →

3.高精度型号 →

4.低多边形拓扑 →

5.紫外线分裂 →

6.烘焙法线贴图 →

7.映射 →

8.皮肤索具 →

9.骨骼和顶点动画 →

10,.引擎中的着色器 →

11.引擎中的渲染 →

12.引擎中的实时物理 →

13.动画应用程序和动画师 →

14.角色控制器/AI实现 →

15.特效、语音、音效等

数了数,差不多吧,大概应该是这么15个流程吧? 过程可能繁琐,但是对于一个游戏中的角色,她最终展示的地方呢,就是在你的游戏引擎里面。 所以呢,前期的一系列的繁琐的操作,那都是为了最后一步,最终的产品实现效果。 但是嘞,整个这个环节持续的时间会比较长,同时呢,又因为都是串联的操作,所以呢,上面所说的每一个必经步骤都很重要,如果其中一个步骤错了,或者某个步骤的品质下降了,那都会返工和直观的影响到最终产品呈现的

GIF 在Unity编辑器中从 VFX 角色的针织帽近距离开始,然后缩小以显示整个脸部和头发(来源:樱花兔
GIF 在Unity编辑器中从 VFX 角色的针织帽近距离开始,然后缩小以显示整个脸部和头发(来源:樱花兔

好啦,这次呢,我主要说一下前期美术的部分,所以呢,根据刚才的那十来个步骤呢,感觉其实可以这样在统一的划分一下:

原图→建模→动画→渲染

这样是不是精简了许多,嘻嘻,好了正题开始~通过我自己的实践,得出了一些心得,哈哈~可能只是针对我自己哈~

Unity编辑器中从肩部向上构图 VFX 角色的图像(来源:樱花兔
Unity编辑器中从肩部向上构图 VFX 角色的图像(来源:樱花兔

首先呢~ 在开始制作前,先制定一些约定, 有一些常规的约定就不说啦,比如模型的顶点数,贴图的尺寸,数量,骨骼的数量啊这些的。我想说的可能是这些:

  • 这个游戏的角色,我是希望能够满足人形骨骼的,因为这个关系到后续AI实现上,人体骨骼的优势在于它能够让你利用 动作捕捉 设备或区间动画库快速创建一组可以在控制器或AI上使用的高质量动画。
  • 在角色的一些材质效果制作上,也是需要提前想好的,因为实现这些效果,肯定是需要这个模型的UV,布线,贴图等一些前期工序一起配合的,如果等模型和动画都做完了,再去思考一些效果的话,那肯定会造成返工的,为了避免这些事情发生呢,最好把这些效果都提前想清楚哦~
  • 在角色的一些物理效果上,有些部件需要做物理解算的,都需要单独的分开,这些都需要先思考清楚哦

所以呢,有了这些约定后,接下来的步骤就需要根据这些约定开始实现啦,好了,开始第一个环节。

原画:

为了保证整个流程的畅通呢,原画作为迈出的第一步,那是非常重要的,肯定不能瞎画,我说的瞎画呢,是指对于后续流程会产生一些影响的结构或者效果,比如呢,在画的时候需要考虑到后续流程上的点:

  • 模型:您需要使绘图适合建模。比如我画的哪些结构,建模实现起来非常的困难?拓扑低模的时候这个结构很难布线?
  • 动画片:同样,您需要使绘图适合动画。哪些位置动画在绑定起来会很麻烦?下列哪种结构不符合人体骨骼?
  • 着色器:接下来,您需要考虑 着色器的实现。问自己:我画的材质效果的shader会不会很难实现?性能怎么样?材质的分类是怎样的?有特效吗?是否可以通过一次或多次传递来实现?
  • 物理:哪种结构需要模拟计算?动议如何执行?

带着这些问题再来画的话,那后续的工作环节就会顺利很多哦(●'◡'●)

提示:绘制人体时,您可以使用3D建模软件来协助完成该过程。这不仅可以提高您的效率,而且还能确保结构和透视关系正确。

图片展示了 VFX 角色的多个角度(来源:樱花兔
图片展示了 VFX 角色的多个角度(来源:樱花兔
建模

接下来呢,在制作模型的工序上,同样的,也是需要思考后续的流程,模型也不能乱建,UV啊布线啊,材质分类这些都需要想好的~ 模型是最关键的一环,因为模型到渲染中间隔着一个动画,渲染出现问题,那都会造成模型和动画的返工

  • 映射:您还需要使模型适合映射。哪些结构能够共用UV?贴图的像素能够最大化的利用?哪些组件需要 Alpha?
  • 动画片:您需要考虑如何在混合形状中创建面部表情以及如何划分模型的 UV。还有身体的哪些结构需要制作动画,如何给布线会让模型的绑定更加的自然?
  • 着色器:现在是时候考虑如何排列 UV,以便它可以为着色器的实现提供特殊效果,以及在对建模材料进行分类时识别需要分离哪些材料。
  • 物理:同样,您需要适当分布边缘以使模拟效果看起来更自然。

在制作模型的时候,如果能够提前考虑到后面的一些工序的话,并把这些都铺好,那肯定会最大程度的避免返工的~

提示:在 ZBrush 或其他软件中绘制高多边形模型时,无需包含细小的细节纹理。因为把这些小结构直接烘焙成贴图时,受分辨率限制下,效果是很差的,这些效果最好是在shader中用Mask ID做划分,靠Detail Map叠加就好了,请记住不要将它们包含在主地图中!

图片展示了石头结构的艺术细节(来源:樱花兔
图片展示了石头结构的艺术细节(来源:樱花兔

直接在shader里叠Detail的话,这样是最明智的选择(^_^)

GIF 显示了 VFX 角色脸部的特写,水从脸部滴落(来源:樱花兔
GIF 显示了 VFX 角色脸部的特写,水从脸部滴落(来源:樱花兔
动画

这个时候模型在绑定的时候,最好呢,是先直接将文件一个一个的导出成obj格式的文件,再一个一个的导入到动画软件中,这样能最大程度的确保模型的纯净度,然后再检查一遍模型,包括模型的法线朝向,文件的层啊这些,还有材质球的分配,看看有没有什么问题,如果这些都没有问题了,那再开始对模型绑定~

在绑定的时候,骨骼的位置非常关键哦~ 每个的位置都代表了每个关节在运动的时候是否自然,我再说一遍: 这非常重要!举个栗子,如果在蒙皮权重已经OK的情况下,发现骨骼位置有问题,那将是一件非常麻烦的事情...

提示:我们以位于后部中间的髋骨为例。想要运动起来自然,骨骼点位必须精准哦,否则在使用动作捕捉设备或者应用到其他动画的时候动画就会变形。

VFX 角色动画的横截面图显示了髋骨运动以及如何在Unity中操纵它们(来源:樱花兔
VFX 角色动画的横截面图显示了髋骨运动以及如何在Unity中操纵它们(来源:樱花兔

到了这一步了,那就离成品更加近了,但是同样的,也不能够掉以轻心~ 同样的,在制作的时候也需要带着几个问题:

  • 模型:再次检查模型,确保法线的方向正确对齐,软边和硬边都没问题,模型组件和材质的分类正确完成,需要混合形状的组件组合在一起,材质和命名也处理得当。
  • 动画片:判断当前的骨骼结构是否满足引擎中的人形要求。
  • 着色器:再次检查需要该效果的结构是否被分裂。
  • 物理:识别模拟中使用骨骼的部分和使用顶点的部分。

OK,到这里就完成了引擎前的所有工作,接下来,我们需要将整套模型图 导入 Unity ,并合并所有前期工作。

提示:在处理皮肤重量时,您可以在蒙皮软件和引擎之间切换以测试效果。当整个角色套上动画后,是很容易就发现问题的,比如下面这图,当角色移动时,你可以看到当她的肩胛骨达到一定角度时会出现故障。这是由于顶点权重不够平滑。

VFX 角色在Unity编辑器窗口中跳舞的 GIF(来源:樱花兔
VFX 角色在Unity编辑器窗口中跳舞的 GIF(来源:樱花兔
渲染

因为之前已经制定好了这些约定,接下来的话,实现就很轻松啦,

shader这一块的话,因为之前在制作模型的时候,已经将材质都按组分割好了,只需要为分割好的部件单独设置材质或者制作材质就好啦, 动画适配这块呢,因为已经制定好了人形骨骼标准,可以直接适配Unity的humanoid,这样的话就省去了很多动画上的制作时间,

同时嘞,也可以适配动作捕捉的,大大的减少了工作量,如果您制作的混合形状符合 ARKit 命名约定,您可以直接执行面部运动捕捉来制作面部混合形状的动画。

提示:如果您使用 Advanced Skeleton 进行装配,则导入Unity时角色的肩胛骨和肩部节点的对齐很可能会出现错误。为了解决这个问题,请在人形界面上手动进行调整。

Unity编辑器窗口中,VFX 角色在动画户外场景中跳舞的 GIF(来源:樱花兔
Unity编辑器窗口中,VFX 角色在动画户外场景中跳舞的 GIF(来源:樱花兔

好了,我说完啦~我总结一下哈, 刚才说到的角色流程,原画到模型再到动画最终到渲染的实现 最好是以结果为导向的制作方式,反推回来,思考一下达到这个结果,我需要在这个环节如何做,那就按照这个来制作~ 同时呢,最好是能够了解整个制作的流程, 这样就能在这一环节的制作中,思考一下,下个步骤的工作内容,有哪些需要我这一环节注意的

VFX 角色在城市街道上实时完整跳舞的 GIF(来源:樱花兔

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(^_^)Sakura Rabbit 樱花兔

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