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遊戲視覺特效紋理使用指南

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遊戲視覺特效紋理使用指南

紋理是 3D 的基本組成部分,它可以幫助定義角色、建立無縫環境以及添加微妙的細節,如失真或噪點,使場景感覺更逼真。設計師使用各種工具(包括編輯器、生成器以及GLTF 編輯器 -NSDT等軟體)來建立和操作紋理。

GLTF 編輯器 -NSDT

GLTF編輯器支援GLTF/GLB線上預覽、材質編輯、重置原點、以及模型輕量化(将相同材質Mesh合并)。

在這篇文章中,我想分享我在遊戲和視覺特效制作中的紋理和着色器方面的知識,以及如何使用它們來建立高品質的項目。

我們将探索不同類型的紋理,包括漫反射貼圖、鏡面反射貼圖和法線貼圖,以及它們如何影響最終結果。

我還将讨論為遊戲建立紋理所涉及的一些挑戰和技術,包括針對不同的硬體和軟體平台優化紋理。

無論你是視覺特效藝術家、遊戲設計師,還是隻是對遊戲開發幕後感興趣的人,我希望這篇文章能讓你更深入地了解紋理在創造沉浸式遊戲體驗方面的力量。

什麼是紋理?

多年來,我開始欣賞紋理的力量。但究竟什麼是紋理,它如何增強視覺體驗?

紋理的核心是特定對象或表面的視覺表示。這可以是表示材料屬性的圖像、圖案或一系列資料點。紋理用于為遊戲、動畫和電影中的 3D 模型和視覺效果建立令人信服且逼真的外觀。

在遊戲開發領域,紋理用于重制物體的表面,從粗糙的樹皮到汽車閃亮的金屬表面。通過将凹凸、劃痕和瑕疵等圖案和細節應用于 3D 網格,紋理可以營造出深度感和真實感,使對象感覺更加逼真。紋理還可用于為對象和環境添加顔色、照明和陰影效果,有助于在遊戲世界中營造沉浸感。

遊戲中使用的紋理類型和複雜性取決于其圖形要求和遊戲開發人員的藝術視野。無論是簡單的像素化圖像還是詳細的法線貼圖,紋理在增強遊戲和其他形式媒體的視覺體驗方面都起着至關重要的作用。

紋理有哪些不同類型?

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反照率

指表示材質或表面的基色的紋理貼圖,沒有任何照明或着色資訊。它通常用于基于實體的渲染 (PBR) 工作流程中,為材質的外觀提供起點。反照率紋理可以被認為是材料的“顔色”,通常被稱為“漫反射色”。在 PBR 工作流程中,反照率紋理通常與其他貼圖(如金屬貼圖、粗糙度貼圖和法線貼圖)結合使用,以建立逼真的材質。

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法線貼圖

法線貼圖用于在不增加多邊形數量的情況下向對象添加細節。這些細節可能包括凸起、凹痕和其他小表面特征。并且通常用于使對象看起來更逼真。

附加資訊:

曲面上的每個點都有一個“法線”(即指向與曲面成 90 度角的矢量),用于照明計算。(例如反射、折射)法線貼圖用于修改其映射的曲面幾何體的“法線”,以建立更複雜的下層曲面幾何體的錯覺。

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鏡面反射

鏡面反射是一種紋理,用于定義表面反射的光量。它用于建立閃亮表面的外觀,例如金屬或玻璃。鏡面反射貼圖通常是黑白的,白色區域表示反射更多光線的區域。

附加資訊:

鏡面反射在表面上産生明亮強度的高光,具體取決于光線位置。鏡面貼圖可以精細控制這些高光的外觀。

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粗糙度

粗糙度貼圖用于控制對象表面粗糙度的外觀。它們決定了物體表面散射或吸收了多少光,進而影響了物體的整體外觀

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反射

反射是一種圖像,可用于在閃亮的表面上産生反射的錯覺。通過将反射貼圖應用于對象,可以使對象看起來像是反射其周圍環境。

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環境光遮蔽

環境光遮蔽是一種紋理,它模拟被附近物體遮擋或阻擋的環境光量,進而産生陰影和深度。這種類型的地圖可用于在 3D 環境中建立更逼真的照明。

環境光遮蔽是通過在 3D 場景中對周圍幾何體進行采樣并計算每個點的光遮蔽量來建立的。然後,此資料用于生成可應用于渲染中的幾何圖形的紋理貼圖。

雖然并非每種類型的渲染都需要環境光遮蔽,但它對建立逼真的照明效果非常有幫助。如果您有興趣為 3D 場景建立環境光遮蔽,可以線上獲得一些教程。

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位移/高度

位移允許您在對象上建立更多深度和細節的錯覺。通過修改對象的幾何圖形,可以添加額外紋理和尺寸的外觀。這對于建立逼真的織物或毛皮紋理特别有用。

要建立位移圖,您需要一個可以生成 3D 模型的軟體程式。設定軟體後,您需要建立對象的高分辨率模型。獲得模型後,您需要從中生成紋理貼圖。此紋理貼圖将用于生成置換貼圖。

獲得置換貼圖後,您可以在 3D 軟體程式中将其應用于對象。通過這樣做,您将能夠在對象上創造額外深度和細節的錯覺。

附加資訊:

就幀緩沖區而言,它确實建立了新的幾何體。(即具有新位置/深度的像素)與法線貼圖不同,法線貼圖隻會改變光照計算。在可視化球體的邊緣可以看到差異。(即顯示屏顯示扭曲的邊緣,法線貼圖的邊緣平滑,隻有顔色變化)

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自發光紋理

自發光紋理在建立逼真的物體和照明效果時非常有用。與其他類型的紋理不同,自發光紋理不依賴外部光源來建立照明外觀。相反,它們自己發光,給人一種物體在發光的錯覺。這對于建立各種照明效果很有用,例如霓虹燈或發光的魔法咒語。

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Alpha(透明貼圖)

Alpha 貼圖是一種紋理,用于定義對象的透明度。這種類型的紋理可用于建立各種不同的效果,從使對象看起來部分透明到使其看起來完全透明。

Alpha 貼圖最常見的用途之一是建立透明材質,例如玻璃或水。為此,将 Alpha 貼圖與反射貼圖結合使用。反射貼圖定義了将通過透明材質看到的反射圖像,而 Alpha 貼圖定義了材質的透明程度。

Alpha 貼圖的另一個常見用途是建立蒙版。蒙版用于隐藏和顯示圖像或視訊的某些部分。例如,您可以使用 Alpha 貼圖建立僅顯示圖像高光的蒙版,也可以使用

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紋理是如何制作的?

為視訊遊戲開發紋理是遊戲開發過程的重要組成部分。紋理用于建立視覺效果,例如創造真實感或賦予獨特的視覺風格。

可以使用許多不同類型的紋理來滿足所需的效果,例如用于添加細節的漫反射紋理和用于在平面上建立深度外觀的法線貼圖。

專門從事紋理的 3D 藝術家通常會建立這些紋理,然後遊戲開發人員利用它們來完成最終的視覺效果。

手繪

紋理涉及使用 Photoshop 或 Krita 等數字繪畫軟體從頭開始建立紋理。這種方法可以完全控制紋理的最終外觀,但可能很耗時,并且需要高水準的藝術技巧。

照片來源

涉及使用真實世界紋理和材質的照片作為建立紋理的基礎。這種方法可以快速生成高度逼真的紋理,但找到合适的照片可能具有挑戰性,并且需要很好地了解如何編輯和操作它們。

程式生成

涉及使用算法和數學公式自動建立紋理。這種方法非常高效,可以快速建立複雜、獨特的紋理。DreamTexture.js自動紋理化開發包 - NSDT 可以自動生成紋理貼圖,使用者隻需輸入提示詞,系統會自動生成紋理并映射到模型上。

模拟

涉及通過實體模拟(例如布料模拟或流體模拟)建立紋理。這種方法通常用于建立動态紋理,例如流水或織物,并且可以為遊戲或視覺特效增加額外的真實感

粒子中使用的紋理類型

紋理通常與遊戲引擎中的粒子效果結合使用,以建立更逼真、更具視覺吸引力的特殊效果。

建立紋理并将其添加到粒子的工作流程從建立紋理開始 - >材質編輯器/着色器圖 - >發射器

以下是在遊戲中将紋理與粒子一起使用的一些方法

精靈

雪碧是視訊遊戲的熱門選擇,因為它可以很容易地制作動畫和操作。它們的尺寸也相對較小,這使得它們非常适合用于需要快速加載的遊戲。精靈已經在視訊遊戲中使用了很多年,并且可能會在未來很多年繼續使用。

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Sprite 表

精靈表由一組小圖像或精靈組成,這些圖像或精靈放在一起形成一個更大的圖像。通過仔細定位精靈,您可以建立紋理和細節的錯覺。

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翻頁電子書

紋理是一種紋理,其特征是一系列随時間變化的圖像。這種類型的紋理通常用于電影或視訊遊戲中,以營造運動感。翻書紋理是通過拍攝一系列圖像并連續播放它們來建立的。這可以手動完成,也可以借助軟體完成。

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體積體積紋理是生成紋理的三維紋理,然後将其壓縮并存儲為遊戲引擎可以讀取的檔案格式。當遊戲引擎渲染遊戲世界時,它會解壓縮體積紋理,并使用它來計算應該投射到場景中的光線。它們通常用于建立逼真的環境,例如霧或煙霧。或者在本例中為對象
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遊戲視覺特效中的紋理面臨哪些挑戰?

建立用于遊戲視覺特效的紋理可能是一項耗時且複雜的任務。由于紋理可用于多種目的,是以它們需要大量的細節和精度才能看起來令人信服。此外,需要針對所使用的遊戲引擎優化紋理。

紋理也需要仔細平衡,以建立逼真的視覺效果,同時針對性能進行優化。優化和平衡紋理可能是一個具有挑戰性的過程,通常需要大量的試驗和錯誤。

建立紋理的提示要牢記

在虛幻引擎中,紋理需要是 2 的幂,因為顯示卡處理尺寸為 2 的紋理效率更高。這是因為顯示卡經過優化,可以使用 2^n 形式的紋理(其中 n 是整數),例如 64×64、128×128、256×256 等。

當紋理不是 2 的幂時,顯示卡可能需要執行額外的計算來調整紋理大小,這可能會對性能産生負面影響。此外,虛幻引擎中使用的某些渲染技術(如mipmapping)要求紋理的尺寸為2的幂。

是以,為了確定最佳性能以及與虛幻引擎渲染技術的相容性,建議建立尺寸為 2 次方(例如 32×32、64×64、128×128 等)的紋理。如果必須使用非 2 次方次元的紋理,虛幻引擎會自動将其大小調整為最接近的 2 次方,但這可能會導緻品質或性能有所損失。

紋理在視覺特效和遊戲開發中起着至關重要的作用,幫助藝術家創造令人難以置信的細節世界和電影體驗。GLTF 編輯器 -NSDT提供了一系列工具,可以輕松編輯和操作紋理。通過了解貼圖、變形和凹凸貼圖的基礎知識,設計人員可以提高項目的品質并使其栩栩如生。

GLTF 編輯器 -NSDT支援GLTF/GLB線上預覽、材質編輯、重置原點、以及模型輕量化(将相同材質Mesh合并)。

遊戲視覺特效紋理使用指南

紋理生成器和線上集合可以輕松查找無縫紋理和精靈并将其合并到任何項目中,而發射器和角色表則簡化了動畫管線。無論您是在處理一個簡短的項目還是一個複雜的遊戲,紋理都可以改變您的設計方式并提升您作品的視覺品質。憑借對紋理的深刻了解和您可以使用的正确工具,您可以建立令人驚歎的視覺效果,給觀衆留下持久的印象。

轉載:遊戲視覺特效紋理使用指南

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