SUBSTANCE ｜ UE4即将改变室内建筑设计行业！

　　大家好，我是Wessel Huizenga（），就读于荷兰NHL Stenden斯坦德大学（）。现在是通信多媒体设计（CMD）专业学习的最后一年。在学习中，我专注于使用设计思维方法创建多种3D项目，并且学会了将思维模式发展成为一些出色的内容，以帮助自己实现曾经认为不可能实现的目标。

　　Wessel Huizenga

　　NHL Stenden斯坦德大学

　　我拥有游戏艺术专业的大学学位，以及正确的思维模式，并且有着不断学习和成长的好奇心，而后自学如何在Unreal Engine（https : // www . unrealengine . com / en - US /）这样的实时游戏引擎中创建室内建筑场景。一年多以前，便开始了我的室内建筑设计之旅。在了解室内建筑设计之前，我想做一些有关游戏场景艺术的内容。我从来都没有真正找到动力或者热情来完成所从事的任何项目，但当我发现室内建筑设计的时候，一切都变了。开始之前，我做了一些研究关于这个行业和正在使用的传统工作流程。很快就发现Unreal Engine 4（UE4）的到来即将改变室内建筑设计行业，而且我知道自己想成为这变革中的一部分，我一直都对室内设计很感兴趣，通过结合创建游戏场景的知识，在UE4中设立优化以及逼真的场景。

　　Unreal Engine

　　在我从事现在的工作之前，先修了一段为期两年的小课程，主要是想成为一名会计。但很快意识到自己需要一个创造力的环境，而在会计课程中并不能学到这个。做过一些调查之后，我发现在附近的一所大学里有关于游戏设计的研究。而自己一直觉得比周围的人更具有创造力。于是想尝试新的环境并从那里探索奇幻的概念艺术形式。在那里的大学上了一年的概念艺术以后，我发现了3D。便决定积极学习该专业提供的所有3D课程。很快，我发现自己全天候24/7的尝试创建以得到更好的场景艺术。经过三年的3D学习后，我从大学毕业，但并不知道自己要做什么以及要去哪里。

　　我决定进入大学以获取更好的学位。进入大学后，有一年的时间暂停创建场景，因为我发现自己的技能并没有进步。第一年，我决定利用毕生的积蓄去欧洲不同的国家旅行；旅行是我最大的爱好之一。在旅行期间，可以更好的了解了不同的文化及其建筑；这让我对世界各地不同的风格产生浓厚的兴趣并深入研究。在了解它之前，我有了想对网上找到的室内建筑进行重建的想法。

　　在我完成第一个正式项目以后，发现了自己真正的热情和生活目标，从那时起，便围绕在正确的人身边，随着时间的推移发展思维模式以在UE4中创建逼真的室内建筑场景。这就是我旅程开始的地方！

　　在这篇访问中，我将会分析一下最近做的“Top Floor”项目中的场景，然后仔细讨论随着时间的推移而开发的流程。

　　这一切始于我们从优秀艺术家Maarten Hof（）演讲中所得到的收获，在他的演讲中曾提到参加比赛可以帮助他走出舒适区，然后将其作品推向全世界，从而帮助他成为一位更好的艺术家。

　　Maarten Hof

　　做了一些调查后，我在2019年发现The Rookies（）。在那时，我并没有准备好参加比赛，因为我可能只做了一个项目；然而这却是一个好方法，通过观察所有的条目，然后创建室内建筑类别里从来没有过的独特内容。很快我便意识到自己无法找到使用UE4创建的任何室内建筑的提交作品。这成为我不断推进自己以及艺术作品的强大动力。我的目标是继续推进自己的室内建筑旅程，然后在2020年The Rookies（）新秀奖大赛上传我的作品。我想向更多的观众展示在实时游戏引擎中创建逼真室内建筑场景的可能性。除此之外，这也是推动我的作品，收集反馈，并与其他伟大的天才艺术家友好竞争的绝佳方式。

　　The Rookies

　　2020年The Rookies新秀奖作品

　　在大学的第一年，我发现了80 Level（）。通过它获取了大量的分析，进而增加对游戏艺术场景的了解。在阅读文章的时候，偶然看到了 Substance Painter （）1.0的首个预告片；然而我并没有立刻使用它。在获取众多经验后，我开始更多的研究 Substance Painter。很快便发现这是一种比之前使用Photoshop更加快速纹理道具的方式。我开始体验创建基本的纹理资产，这就是它真正的意义。当我发现室内建筑的时候，开始研究在工作流程中整合软件。随着时间的流逝，市场已经使仅仅用于纹理资产的工具发生了很大的变化。程序材质引起我的注意力。我开始研究 Substance Source 中的一些内容，因为之前有过使用这款软件非常棒的体验。

　　80 Level

　　Substance Painter

　　一段时间后，我知道在流程中整合 Substance Source 是有可能的；唯一缺乏的就是知识。恰巧我在线玩游戏的时候遇到一个朋友Alex Beddows（），在那时，他正在熟悉制作材质的技能。我问他是否可以告诉我一些关于程序材质的事情。在一次愉快的谈话后，我知道了一切需要了解的事情，便开始在自己的工作流程中整合 Substance Source。

　　Alex Beddows

　　从那时起，它变成一个迭代的过程，关于如何改善工作流程中对于Substance的使用。在这里我注意到可以灵活高效的重复使用大量类似的材质。我个人比较喜欢使用 Substance Source 材质的原因是，它提供了大量的选项以重新设计令人兴奋的材质。这样，我可以仅使用20个左右的材质纹理整个场景。

　　对于建模我使用Blender。我真的很喜欢使用Blender，因为它是一款免费使用，源代码开放并且非常强大的3D建模软件。我通常以一个立体多边形为开始，然后使用多种技术将其塑造成想要的形状。对于创建更精细的物体，要么从Dimensiva（https : // dimensiva . com /）下载，要么就是使用Blender的雕塑工具进行雕塑。

　　Dimensiva

　　而后使用 Substance Launcher 进行纹理，它有一个内置的 Substance Source 资源库。我选择使用独立的启动程序而不是插件，这样我可以在计算机上拥有个人创建的库。这将允许我简单的将库拖放到任何想要使用的应用程序中。

　　对于渲染使用UE4。因为我在创建游戏场景的背景，可以使用在这个游戏引擎中学到的不同优化技术以创建优化的场景用于VR中。这对用户来说，是一个有趣的特性，可以让用户往返于“未来购买”或者帮助他们实现从未想过可以实现的可视化选项。这对我来说，就是室内建筑设计行业的未来。

　　将 Substance Source 用于室内建筑行业，最大的好处是可以获得完全的材质控制，并且直接在3D程序中进行设置。拥有所有可用的纹理，这些纹理源自于导入的材质，并通过重复使用可用的不同纹理贴图帮助制作自定义材质。

　　拥有无缝化纹理和精确的PBR材质是实现现实主义和精确照明的巨大优势。

　　“Cozy Apartment”（）是我进入室内建筑行业的第一个项目。对于项目，我想弄清楚于自己而言，在这段室内建筑之旅中最佳的游戏引擎是什么。我主要集中在强大的Unity和Unreal Engine中设置项目。很快就发现Unreal对于想要实现的结果更有潜力。通过将 Substance Source 资源库下载到电脑上，然后在两个不同的引擎中快速设置这两个项目。之后可以拖拽材质和模型放置于场景中，最后我所要做的就是应用正确的材质，并在引擎中渲染两次。仅通过启动时引擎中可用的资源，我想看看在哪里可以得到更好的结果。最终，使用基于更快和更高效的引擎工作，以实现逼真的渲染。

　　“Cozy Apartment”

　　在我弄清楚想要在流程中采用哪种引擎之后，便开始第一个正式的项目。这就是当时我创建的“You and Me”（）项目。在项目期间，我更关注如何设置照明，光线质量，最佳材质工 零基础3d室内设计培训作流程，以及最后如何仅使用UE4创建出色渲染的图像。通过使用不同的参考镜头，我可以找到一个真正的室内场景。试图重建真实的室内场景，可以真正帮助我提升3D技能。在室内建筑设计中最重要的一件事就是完美的缩小比例；当缩放感觉不对时，物体将会看起来很奇怪。

　　“You and Me”

　　真正的室内 VS CG版本的室内：

　　真正的室内

　　现在我已经有了自己的流程，但想接受更大的挑战。当时，我在Linkedln（）上收到越来越多的关于在游戏引擎中实现逼真渲染的问题。我注意到很多公司在室内建筑行业中对游戏引擎所提供的强大能力表示怀疑。这也是我最近一个项目“Their Place”（）的灵感来源。

　　Linkedln

　　“Their Place”

　　Their Place基于使用传统的方法创建室内建筑项目，例如3ds Max，Corona Renderer，或者V-ray。我想仅通过使用UE4作为主要的实时渲染程序重建这个令人兴奋的渲染。每当我受邀在一家公司演讲关于在UE4中的工作流程时，都会使用这个场景作为开场白；通过那个项目，我可以展示出它比使用传统的流程更有可能实现相同或者相似的结果。

　　此外，“Their Place”涉及到照明和3D对视觉而言都是一次很好的练习。

　　Top Floor项目

　　我要做的第一件重要的事情就是找到想要使用的优质参考资源。在收集参考资源的时候这里会有无限可用的资源，就个人而言，我经常收看频道上的“Never Too Small”（）和“Living Big in a Tiny House”（https : // www . . com / channel / UCoNTMWgGuXtGPLv9UeJZwBw）。除了观看视频作为参考外，我还喜欢使用Home Designing（）。

　　“Never Too Small”

　　“Living Big in a Tiny House”

　　Home Designing

　　在我观察所有的参考资源后，简单的对喜欢的元素进行了截图，并将它们实现在使用PureRef制作的情绪面板中。

　　对于这个特殊的项目，我使用传统的方法重新创建了一个现有的场景。这是我所做的一个系列中的一部分，在这里我展示了UE4强大的现实主义，并将它与使用传统流程制作的渲染进行了对比。

　　开始：

　　当我有了参考，便开始导入设计图，然后为场景创建草图。我首先沿着设计图简单的挤压开始绘制墙壁。之后，切掉所有墙壁的角并为每个墙壁创建单独的模型。这允许我将其导入UE4后保持低照明贴图的密度；通过这种方法我可以在不降低质量的前提下大大的增加创建时间。

　　资产创建当我创建资产的时候，总是将它们分成几组：大型的，中型的和小型的。我开始创建更大的资产，所以有一个更好的感觉关于如何将场景组合在一起。一旦有了更大的资产，便开始填充所有的家具等等。把所有较大的物体放在合适的位置，这让我有了更好的想法关于如何利用像植物，工具，书籍等小道具填充场景的其余部分。

　　我自己创建了大部分的大中型资产；做这些是因为这些作品都很独特，无法从网上资源中获取。涉及到小型道具时，我通常会使用从Dimensiva上下载的资产。拥有各种各样的小道具帮助我节省了很多时间。白费力气做重复的事情并不是聪明的工作方式，因为这会花费更多时间。但是自己建模小型道具可以帮助提升3D方面的技能。

　　到目前为止，还没有一个大型的库可以提供用于UE4场景中优化室内建筑的模型。正因为如此，我下载的资产有着太高的多边形而不能用于游戏引擎中的优化。我要确保找到可以下载/购买的高质量模型。拥有高质量模型允许在物体上仅使用反细分轻松的减少多边形。在反细分几次之后，手动编辑网格，所以一切将会保持优化，同时要确保网格中没有任何多边形。

　　同时还要确保有高多边形变体的副本，这样可以使用 Substance Painter 在低多边形上烘焙法线贴图。这种方法可以保持高模的质量，而且不会使用太多的多边形。

　　ShadowBox：当我准备好墙壁，通常会在场景周围创建长方体。这个长方体将会消除边缘任何可能泄露的光线。一个阴影盒可以在低照明贴图密度下进行渲染，而且不需要很好的展开，因为我们不会在室内看到阴影盒。

　　uv：

　　就个人而言，我这里会有一个迭代的过程，也就意味着每做五个模型就会展开一次。这样当我需要便可立刻展开整个场景，同时也不会失去动力。

　　展开的时候，我通常自己做所有的资产，并且完全控制展开的外观，这对于使用自动映射会得到更好的质量。对于某些资产，我可以避免使用自动映射。

　　高质量的展开会节省很多时间从而实现更棒的照明贴图。UE4通过导入资产中现有的UVs生成照明贴图。完美的展开，适当的放置切割，将会产生一个出色的且自动生成的照明贴图结果。这样我们就不必自己创建照明贴图了。

　　在开始展开之前，我要确保头脑中有一个想要使用的Texel密度（）。使用一致的Texel密度会在应用材质时得到更优质的资产，并且防止为了匹配其它物体的缩放而不得不复制材质。它还会防止在接近物体时变得模糊。因为使用程序化可平铺材质，UVs不需要1:1的UV比例。注意：我必须在1:1的比例中工作，如果我要烘焙法线或者在 Substance Painter 中手动创建纹理。

　　Texel密度

　　使用Texel密度需要在Blender中安装Texel密度插件。它可以免费下载。

　　当展开资产的时候，我要确保隐藏一个侧面的切口，这在场景中是可见的，我将其称为安全区域。如果你需要在较低的设置下烘焙，比如VR中，拥有安全区域可以帮助隐藏缝隙处的伪影。

　　设置材质：

　　当我在Blender中的时候，要确保将正确的材质应用到UE4中特定材质类型的面板上。然后直接应用材质到UE4中拥有不同材质的物体上。对于使用Substance程序材质库，正确的设置它会使其成为一种高效的方式。当一切都设置正确，我可以很容易的拖放正确的材质类型到网格上。

　　导出：

　　就个人而言，我热衷于将资产导出为自定义的.fbx文件。导出所有自己的东西可以让我更好的控制不同的数值。导出的时候，我要确保导出的场景在正确的组中。所有的墙壁，家具和小型道具在一组中。选择一个组中的所有内容，可以轻易的导入到UE4中。对此只需进行拖拽并将所有物体值设置为0，以使它们在Blender中的位置相同。

　　设置照明：

　　如前所述，我在处理迭代，所以喜欢不同阶段的渲染。这样我可以进行早期的质量检查以及资产测试。如果有任何错误，便可以快速解决掉。从一开始我就喜欢创建高质量的渲染，因为这会提供更多信息关于稍后的内容会是什么样子。我从导入模块和HDRI开始，设置照明质量的重要性以及后期处理。

　　照明贴图密度：

　　现在一切都已经导入，我需要确保增加照明贴图的密度以实现更好的外观。当增加LMD（照明贴图密度）时，我要确保在不使用过高分辨率的情况下尽可能的接近红色，最大的设置是2048。这样可以控制较少的烘焙次数，然后可以利用一台普通电脑在一个小时内渲染出整个场景的制作质量，这使迭代中的质量检查变得更加高效。

　　我可以保持在2048以下的分辨率，因为将墙壁切成较小角落相交的地方。在这里，我们可以保持较低分辨率下不会出现任何伪影。

　　HDRI和Skylight：

　　对于HDRI我使用HDRI Heaven。这个网站提供了出色的，免费使用的HDRIs，并且非常适合我的场景。在这我要确保使用的HDRI符合想要的氛围。我想要一个忧郁，温暖的地方。在一个阴郁的日子HDRI真的帮助我实现了这样的结果。在导入的时候，要确保通过打开文件以及手动增加其分辨率来增加HDRI的分辨率。注意：这也会增加烘焙时间，所以不要疯狂的使用这些数值。

　　我的设置：要确保将其设置为烘焙状态，因为我发现这样做可以带来最佳的结果。

　　背景：

　　对于背景，我简单的从UE4基础的渲染项目中复制了一个，它可以从应用商店免费下载。而后制作了一个简单的着色器（将背景纹理转换为参数），这将允许我快速交换场景中不同的背景。

　　全局照明的重要性：

　　我可以通过点击面板功能导入并设置全局照明的重要性。此后，要确保应用全局照明门户在场景的开放空间（窗口）。这会使引擎能够精确的计算出正确区域的所有光子，一旦设置好，便可以在世界设置中增加全局照明设置。我不断的修改这些设置直到满意。注意：你必须烘焙才能看到所做的变化。

　　世界设置：

　　每个场景的世界设置都是不同的。要了解每个不同的设置可以帮助你创建惊人的结果。在此，我强烈建议在开始操作之前查看一下UE4文档说明（h）。

　　UE4文档说明

　　Post Processing Volume：

　　当我为照明创建基础的时候，想要通过从点击面板功能中导入一个PPV来增强我所拥有的内容。导入的时候要确保它会覆盖到整个场景。在这我使用PP以强化照明，并在阴影和整体照明中照亮较暗的点。处理世界设置的方式是保留一切原始性，就像你在拍摄照片一样。疯狂的使用世界设置最终会让你失去控制。这也就是说，当我烘焙世界设置的时候，想让一切看起来很单调。可以通过使用PP让场景富有生机。在PP中这样做可以让你在场景的构建过程中得到更多的控制。因为PP是实时的，如果我们需要修改的话，并不需要重新烘焙场景。

　　最重要的是白平衡，颜色分级，曝光和平面空间反射。但是在最后，你要确保想要使用的所有选项可以很好的相互配合。

　　如果你想获得优质的结果，了解所有不同选项的作用是一项很好的技能。

　　使用 Substance Source 应用材质：

　　Substance Source 有一个高质量的程序材质库，它可以帮助你提升场景。我个人更喜欢这个库，因为参数伴随材质。这将允许创建一种材质的很多变体，而不需要购买任何新的内容。这在你刚开始或者并没有太多可用的预算时是特别棒的。

　　这些材质也可以用于 Substance Alchemist ，场景中可能需要创建独特的材质，我个人对此并没有进行深入的研究。

　　这些材质可以很容易的从他们的网站上下载，或者从应用商店上免费下载 Substance in UE4 的插件。

　　所下载的材质也能让你访问所有的纹理贴图以及材质。我觉得这很好，因为可以使用这些可平铺的纹理，比如法线贴图在其他自定义的材质中创建图案，从而进一步将其分解。

　　当我将材质下载到场景中，可以简单的拖放至物体上。因为已经在Blender中设置好材质数据，所以可以拖放多个材质到一个资产上。这使其成为一种高效的工作方式，尤其是与客户一起工作的时候，你可以轻易的更改材质，并与客户讨论不同的选项。因为我们正在使用实时引擎，所以无需重新渲染和重新计算场景中的照明。

　　Substance Designer：

　　创建模型的方法允许我在项目中的很大一部分都依赖于 Substance Source。有一件事情是很难做到，那就是创建一个实时变化的真实地毯。

　　我在 Substance Designer 中创建了一个简单的纹理，同时学习Barry Lowndes的教程关于如何在UE4中设置一个视差遮挡着色器。我将这个着色器与所创建的整体图表相结合。这是一个非常简单的图表，它将允许我在场景中来回切换材质。我设置了一个碰撞框，以使用户使用；当用户在框内时，可以通过按下X键更改材质。

　　这个图表允许我结合多种材质，以适应不同的场景。全程测试是展示最终作品一种很专业的方式；可以在测试中更改材质以使其真正的为用户体验增加另一个维度。

　　最终的渲染：

　　我尝试在迭代的过程中尽可能的优化自己的工作流程。以达到可以在Blender，Substance和UE4中完成大部分的工作，并且极高的提升项目效率。

　　我也试图在创建最终渲染的时候更加高效。我希望能够在短时间内产生高质量的渲染。以我目前的设置来看，它需要不到一分钟设置相机，并将其放置在正确的位置，然后渲染出用于组合的镜头。

　　我可以通过复制后处理设置到相机。然后导入一个电影镜头通过进入功能面板菜单然后将其拖放入场景。还可以在细节菜单编辑相机设置。因为可以通过手动输入将后处理设置复制到相机，所以我只需体验当前的相培训家装室内设计费用机设置，这并不需要很多时间。

　　以下是我个人喜欢使用的设置：

　　现在相机已经设置好，我可以使用UE4提供的工具进行截屏，在此之前，我要确保自己处在正确的相机中，然后是双倍质量的渲染以获取更好的结果。

　　结果：

　　我花了很多时间才了解对于室内建筑设计想做的一些事情。我开始想成为一名游戏场景艺术家，并且在这过程中做了很多“好的”错误。

　　我承认自己的错误，是它们将我变的更聪明以及更好的帮助我在室内建筑的旅途上成长更多。我发现不仅要关注创作的技能，还要关注其背后的思维模式。在室内建筑设计社区，这两者可以使你成为一位伟大而独特的艺术家。

　　我注意到就我个人而言，真的需要更好的努力以使现在从事的内容变得更好，我几乎全天候24/7的在创作中开发自己的技能。当我开始大学课程的时候，就发现所做的工作理论对于确立快速有效的成长非常重要。结合这些资产哪个室内设计培训好可以帮助我实现更好的结果。

　　只要你知道并不需要天生的才能就能在这个行业找到工作。努力工作，并向专业人士寻求反馈（LinkedIn，Facebook，Discord），最重要的一件事情：不要放弃。我大概花了五年的时间走到今天的位置，而且我仍旧还有很多东西需要学习。

　　所有图像均由Wessel培训室内设计师要多少钱 Huizenga提供。

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