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掩土别墅场景详细制作流程

作者:David Males(斯洛伐克)

软件:SketchUp, 3dsmax, Corona

介绍

大家好,我是David Males,目前在斯洛伐克从事表现行业的工作,这是个节奏很快的行业。在开始讲述场景前,我先来简单的介绍一下自己的情况。我最早接触3D是在2013年,那年我在丹麦参加了一个建筑科技与建造管理的培训课程,里面我第一次用到了SketchUp和Revit。这是课程里用到的主要绘图软件,我们用它来完成自己的设计方案。这个培训的主要方向其实是建筑的设计知识,但是我却对建筑表现产生了兴趣,建筑应该如何融入周边的环境与人。

之后我回到了墨尔本的大学里,开始转而学习起了3dsmax的课程,对高级建筑表现手法开始涉猎,看到了很多优秀的作品,
那时我就下定决心那就是我要达到的高度,一名用数字艺术来表达心中建筑的"摄影师"。我开始深入研究众多表现公司的网站作品,各种论坛,知道了行业内的领军人物Alex Roman("第三与第七"的作者,改作品影响了之后近10年的全球建筑动画风格)。在2016年我毕业后,又花了一年的时间自学了CGI的基础知识,让我有能力成为一名表现行业的自由职业者。

接下来我要介绍的这个别墅作品是大概一年前制作的。下面是当时发布在behance里的原图。

作为一位行业新人,我自己正在琢磨一套新式作图流程,但大家也应该能想到,我们这行的业余时间真心不多,大部分时候还得忙绿与商业图,为了写成这篇图文流程,我也花了好几个月的业余时间,希望能得到大家都认可。不过话说在前头,文章里不会有什么深入的技术探讨,我入行不久,自知没有资历公开讨论这些,我所做的就是尽可能的把我的流程清晰的告诉给你听,假如还能对你起到些许帮助那就是最好了。

项目背景

我做早要做这套作品是出于想做一些与当时的商业图截然不同的作品出来,我也不喜欢做已经有了的项目和模仿其他人的作品,
我打算做一个完全是我个人喜好的设计,用我掌握的技术表现出来。说实话,earth-sheltered这个设计理念也并不是什么很特别的设计思路,现实里的维护也很困难。

简单说来,earth-sheltered的意思就是房子的一面外墙和屋顶都是用泥土包裹起来,在夏天吸收热量并作为蓄热体,然后在冬天释放其热量,以保持室内温度始终处于一个相对稳定的状态,同时也降低了空调所需能源的使用。但对于设计来讲,需要很仔细的考虑结构,方位,光照,通风,隔热和潮湿的因素问题。当然在我的这个表现项目里,我是不考虑这些的,我只关心怎么才能好看。

建筑概念

这个环节没什么特别的,设计是从纸笔开始的,然后进入SU去建模,发个平面图吧。

这个设计最基本的原则是将客厅的是将客厅(粉色部分)与其他私密空间(黄色部分)分离开,而且两个区域的进出互不干扰。
而且我还想给客房(绿色部分)一个更加私密的单独空间。在图中可以看到客厅部分稍稍前凸,这样两个区域就被一条走道分割开,实现了上面的想法,这样也使得客厅的采光更好,还增加了一处户外空间。下一步是在屋顶部分增加一些造型,这个地方可以作为工作室或书房使用,在那里有着很棒的风景,让人感觉到这套当代别墅与自然的融合。

建模和项目管理

我每次要把想法付诸于3D模型时,99%的情况下我会用SU来做出建筑主体和简单的物体比如地板和墙。我个人认为SU是个非常高效的软件,尤其对于一些没什么特别复杂造型的建模来说。SU里的建模方法都是很简单的,没什么可讲的,做好了基础模型我就导入到3ds max里去进行细节刻画。不过在两个软件之间跳来跳去总是会遇到一些对齐的问题,一定不能移动你的场景位置,否则在做一些门窗或者其他细节刻画很讲究的物体时会很麻烦。
我的这套max和SU结合的流程还有一个东西要注意,那就是层,也是我们管理场景的重要手段,我会花上几个小时把场景里的物体都放到相应的层里,那样将来我要找东西或者隐藏东西时就很快,而且测试渲染时,你会经常使用隐藏功能,这时候你会发现有条理的层的重要性。

基本模型在SU里完成后,我就开始去到max里做细节,清理SU物体的一些乱七八糟的节点和边,我的做法通常是:先把全部物体转为多边形,然后选取所有的点,熔合,参数是0.1mm。

如果在这个过程里发现什么物体破面了,我会手动进行节点的熔合。在这之后,我会用给物体倒角处理,这个环节我会新增一个edit poly以便日后修改,这样我就保留了原始物体不受影响。我就这么不断重复这两步直到全部模型都处理一遍为止。

材质与细节

我一般在建模完成后会直接先赋予一些重要物体材质,我觉得在之后的灯光测试里,有材质会比较好。在商业图中,模型的复杂度和精细度由时间决定,不过在条件允许的时候,我是喜欢把模型做到位的。之后你就把自己当做是个摄影师,绕着场景走上几圈,看看哪个角度能拍出好的照片。灯光来说,我就用corona的天空环境+太阳的组合,不过最后的渲染里,我会用HDRI贴图,设置好角度来替换掉。我还会临时添加一些简单的灯来测试材质的反光与凹凸效果。

一个好的HDRI可以把材质表现的更加细腻,下面是个室内HDRI的例子。

我做材质一般从默认开始,但加入时间不够,我就直接调用CR的材质库的,把那些材质作为基础材质,在那个基础上继续添加各类通道,比如dirt。

不过我还是尽可能的保持材质的简单,只加入必要的随机细节,
我喜欢把cr的AO贴图配合CoronaLayeredMtl材质一起使用,或者直接把AO通道放到漫射里去。这个场景里的材质包括混凝土墙面,石材地面,石膏,金属,凿毛墙面等,没什么很特别的。从上面的动图中你会看出,我在测试AO时,喜欢用红白两色,这样调整参数时比较直观明显。材质总体来说是循序PBR流派(将来我会专门翻译一篇),但假如我发现哪个材质用常规办法特别难搞时,我会采用Juraj Talcik(Talcik&Demovicova工作室的创意总监)的建议,直接用眼睛边看边调整。

如果你想学一些cr的材质技巧,我推荐你去看corona的YouTube官方频道,或者他们的官方的论坛,都是免费的教学资料。不过我肯定那些大神们都会建议你别去模仿其他人的东西,要有自己的想法和风格。

材质结束后,我开始继续回来添加模型的细节元素,记住!你在模型上花的时间越长,你的作品逼真度就越高。在这个场景里,木制护墙板,露台,停车位这些都是在SU里做的模型,合并后导入到max里的,窗和其他细节元素是在max里调用模型库加进去的。

室内细节和灯光

在室外的模型搞定后,哪怕我做的是室外渲染,我也得做室内的模型,一些必要的家具是肯定可以增强作品的真实感的,假如你偷懒直接把落地玻璃调的反射很强而看不到里面,或者用窗帘都拉起来不让看室内,我觉得这样的渲染不好看。室内部分我主要把时间花在了客厅,厨房,餐厅和走道部分,做法就是找到适合放在那里的家具模型,我喜欢的模型网有Design Connected,3dsky,bentanji,model+model,Evermotion。假如你找不到合适的,或者自己脑子里有很特别的东西想放进去,那么,你就得自己动手做了。在我这个场景里,整体厨房是SU建模的,里面的厨具是下载的,这个厨房模型是我从以前做过的一个差不多的厨房改出来的。

室内的灯光,我就是按实际打光的,用CR的灯和灯具模型对准位置,颜色用很淡的暖色来营造舒适的氛围,然后加入一个壁炉火和少许射灯来做点缀。在做室内灯光时,我会关闭室外环境光,我不喜欢太亮的室内灯光,看起来不舒服。我也不太打幽灵光,除非室内实在太暗或者某个局部需要有聚焦效果我才会适量的用一下。我有时候会用一下cr的lightmix通道,对于室内灯光的调整很有用处,不过这个场景里,我觉得没这个必要,那个通道会消耗大量的内存。

相机和环境

这个时候,我觉得有必要重新调整相机的角度了,也要考虑建筑与周围环境的融合问题了。可能有些人会觉得这一步太晚了,不过我喜欢在这一步里开始考虑最终作品所要呈现怎样的气氛。
构图,这是作品非常关键的一步,我觉得从摄影领域找借鉴是个很好的办法,而这一步也是你花再多的时间也没法保证自己做的就是最想要的。我有一个自己的办法,那就是多渲染一些低精度的不同角度的图进行比较,选出我最喜欢的角度。在这个表现作品里,我就是这么做的,很多角度的差别其实都只有一点点而已,我需要的最佳角度是能同时让人们聚焦在客厅和屋顶的书房部分,而且还要留出足够的空间来表现前景的草地,背景的天空和远山。这里我使用了一个脚本叫imagecomphelper,它能在视窗里画出几根参考线,帮助你使用一些摄影构图上的基本法则。

相机调整完毕后,我开始寻找能照亮场景的合适的HDRI贴图,这个贴图一定要在整体氛围,反光效果上符合我的想法。因为这个建筑本身是位于比较偏远的地方,比较接近自然环境,四周有山有森林,所以我找了一个有着类似环境的HDRI。因为这样光影效果比较适合,这个HDRI将是我场景里的主光源和背景,也多少节省我一些时间,不必用三维来做全整个环境。

之所以选择这张HDRI还有一个原因,那就是他所投射出的阴影不是那么强烈,这给了我一个添加太阳的机会,假如有这个必要的话。我脑子里一共有三种不同的光影氛围,到底最后选哪个,要在下一步里做出决定。

环境,绿植和场地

现在离最终渲染就差一步了,那就是将整个场景的模型做全。场景的地形物体是SU做的,然后到max里调整网格的布线,值得一提的是,这个的地形物体有两层,一层是基础地面,还有一层就是铺在上面的土了,这些土分布在建筑的屋顶和北侧的外墙上。
为了得到一些自然随机的起伏,我用了一些躁波处理。

地面材质我用了Megascans和RD-Textures来做出复杂的变化,
我用了Vertex Color Map(顶点绘图贴图)在表面画出了一层地貌分布。表面的小石块就是用曲线加cr的距离贴图做出来的。

这里要指出的是,置换在多层材质里不好用,我猜是因为在层与层之间的计算可能让置换效果出现错误,假如哪位知道其背后的原因,希望能够告诉我。

好了,地形物体做好了,下一步就是种树了。大部分我的植物模型来自ev,vizpark,maxtee,cgaxis和一些来自darkstellungsart 里的素材。树木的随机感越强,效果就越真实,当然还有根据你的内存量力而为。在这个场景中,我有点做过了头了,这让我的场景文件非常的慢,做起来很难受,到处是密密麻麻的代理物体,
所以我花了点时间清理了一下场景里一些不必要的物体,也优化了网格。我用的办法就是根据名字选择物体,看哪些物体的面数较多,就做些优化处理。

草地和一些小的灌木我用了几个模型,依靠cr的散布,结合了集中不同的遮罩,顶点绘图和距离贴图做出来的。

一些零散的树丛我就是直接拉一个模型到我想要的位置上去,还复制了一些在房子的后面作为背景,放在前景作为玻璃反射的效果,但这个场景实在太大,最后还是觉的少了点。

那些前景里出现的树我就是手动放置的,不过特意挑选了细节丰富的树来放,放完后我还特意把树根周围的地形稍稍隆起一些,做出那种泥土盖在树根上的效果。树叶是模型自带的纹理贴图,我稍微根据自己的喜好做了一些调整,我一直用Juraj Talcik大神的植物模型,用了两年多了。我一般用双面贴图来做树叶,带一些半透的效果。

为了让落地玻璃能反射出周围的植物,我在玻璃后面加了一层不反光的黑色背板。我觉得这种反光的感觉更加接近现实,我还给玻璃添加了很小的反射模糊和凹凸,让反射看起来有些许的拉伸和变形。

这是个很高档的别墅,所以一辆漂亮的老爷车是肯定少不了的。我选了当地的老牌Skoda的100MB车型,让车身呈现出一些金属的质感,还加了几层由于山中雾气所造成的露水的反光效果。

最终渲染和后期

终于来到了最后一步了,在正式渲染之前,我要再次调整一下太阳的角度和强度,这里是我之前提到的我脑子里的三种光影效果的动图。

我在反复比对后采用了最后一种效果,温暖的晨光是最适合表现这个项目的,可以使建筑与远山的背景拉开层次感。最后要做的就是将场景里的全部模型都显示出来,希望这一步我的电脑能坚持住,有时候我甚至还要回过头去优化一些太密的物体网格,或者讲一些很大的高精度贴图用普通精度的来替代。很不幸的是,这个场景就属于这种特别难搞的,我的机子不停的在“提醒”我是时候买个新的了。

我的最终渲染设置如下:

置换-2px半径

首次和二次反弹都采用path tracing(室外专用),16细分,2lsm

图像过滤采用的是tent,宽度1px,highlights clamping是8降噪0.2,尽可能的保留细节

Noise limit是3%,室外我一般设置在3-6

我很少在帧缓存里调整渲染,因为我后期肯定还要到其他软件里做调整的,所以我直接把渲染保存为16或者32位图片,这取决于渲染图的文件有多少,有多大。

后期我就不详细说了,我用的是ps的Camera Raw,做的调整就是色调和对比,这个渲染里我还添加了一点胶片颗粒感,然后我还用了一个lut滤镜来做出我要的氛围。下面是最终套图。