Blender 2.8 中硬表面建模的工具和技巧

基于飞机发动机项目的工作流程

每个想法都需要单独的方法。从照片参考中创建真实模型与从概念中创建某些东西是不同的。在后一种情况下，我们的方法基于另一位艺术家的愿景。然而，在这两种情况下，重要的是我们激发的创造力，以及分析给定元素的形状和块的能力。我们解决问题的方式对我们的工作质量至关重要。每个艺术家的技能都是独特的，因此，他们将创造出彼此略有不同的模型，但仍然具有高品质，拥有自己复杂而独特的风格。你练习得越多，你的工作就越好，我认为复制现实生活中的模型是一种有价值和有趣的练习。

我最新的 3D 艺术创作之一是基于具有 28 个气缸的 Pratt and Whitney R-4360 飞机发动机。它的庞大性和复杂性让我很感兴趣，因为我喜欢分析这些机器，所以我决定这样做。

我对这个项目的主要目标并不像你想象的那么复杂和雄心勃勃。这个想法是为练习目的创建一个非常复杂的硬表面项目，这样我就可以磨练我的技能并为我未来的个人项目建立一个机械想法的心理图书馆。这很有帮助，因为您经常需要深入研究细节，识别当前在您眼前的一个小型机械部件并猜测其功能。我有很多飞机引擎问题，我必须使用参考板和我在网上找到的一个非常有用的修复视频来解决这些问题：

出于封锁的原因，我从飞机部件的基本尺寸开始。这种简单的 3D 草图具有非常低的几何细节，有助于控制整体轮廓、比例或特定引擎部件的放置。但是，您仍然应该在项目工作时注意位置和规模的潜在变化。这只是一个值得遵循的一般规则——首先关注一般的遮挡形状，然后处理细节。

当我对基本形状感到满意时，我会继续关注细节。我经常使用布尔运算来添加或减去几何图形和其他简单的Blender建模工具，例如 Extrude、Inset、Bevel。在这个阶段，我并不担心在折叠布尔运算符后几何有时会变得多么混乱。如果我真的需要，我稍后会手动清理它。

飞机发动机似乎是一个非常复杂的建模部件，但实际上，当您了解它的组装方式时，它就开始变得更有意义了。到处都有可以实例化的对象，我使用非常有用的 Blender 插件，称为GroupPro和Array Tools。如果您想让所有内容完美对齐，基本数学在这里也很有帮助。

在你完成形状并且已经知道你不会再去调整任何东西之后，是时候添加一个边缘循环来完成你的模型了。根据模型的复杂性，我有时会使用斜角修改器来添加对边缘循环的支持，但更常见的是，我使用 Offset Edge Loop、Loop Cut 或 Inset 手动执行此操作。有必要这样做并保持良好的边缘流动。

使用搅拌机

我主要的 3D 软件是 Blender 2.8，这背后有很多原因。我在使用不同的 3D 软件包方面拥有丰富的经验，例如3ds Max，我只在工作室工作了大约 4-5 年时才使用它，还有Maya。在我的整个职业生涯中，我曾在不同的项目中使用不同的工具，我发现 Blender 是我个人的最爱。它拥有我制作 3D 艺术所需的一切，并且具有开放的社区以及大量不同的插件，它为您提供了一系列自定义 Blender 工作区环境的可能性。

Blender 为您提供了正确的工具来加快创建过程，并且是高度可修改的。一切都巧妙地分配给可以自由重新分配的快捷方式。正如我之前提到的，您可以获得很多免费或付费的插件来帮助您改进工作流程。其中一些是装饰性的，但有很多以积极的方式彻底改变了您在 Blender 中的工作方式！下面，您可以查看我的一个速度建模视频，展示我通常如何使用插件的全部潜力在 Blender 中工作。我使用了 Box Cutter 和 Hard Ops。

我大量定制了我的 Blender 配置启动。为此，我使用了 HEAVYPOLY Config，但几乎 40% 的代码被删除了。其余部分经过修改和重新编写，使其适用于 Blender 2.8 并满足我的需要。下面，您将找到由Vaughan Ling aka HEAVYPOLY 制作的视频，他为该配置制作了教程：

下面，我列出了我可以推荐的每个必要的 Blender 插件：

• MESHMachine – “一个专注于硬表面工作的 Blender 网格建模插件”。我用它所有的时间。

• Boxcutter – “最强大的 B3d 布尔子系统”。它允许您使用布尔值快速轻松地切割对象。

• Hard Ops – 一种“旨在成为工作流助手工具包”的工具。

• GroupPro – 一个插件，对我的飞机引擎项目有很大帮助。它允许创建“集合组”，当您大量使用实例时特别有用。

• 修改器列表– 使您的修改器堆栈更具可读性的插件。它将所有使用过的修饰符放在首位。如果要更改某些参数，则需要单击其中一个。

• Texel Density Checker  – 每个广泛使用 UV 映射和纹理的人的必备插件。它有助于在网格上保持良好的 UV 岛比例。

• QBlocker – 一种工具，可让您将对象图元“绘制”在另一个对象之上，同时考虑面部法线方向。

• Material Utilities – 一个插件，为材质添加了许多有用的选项，例如清理未使用的材质槽，或为每个选定的对象分配一种材质。

• 所有材质列表– 一个插件，提供场景中使用的所有材质的预览。此工具放置在材料属性中。

• Rebevel – 一个可以很容易地改变斜角宽度的插件。

• UVPackMaster 2 – 一个插件，可帮助您有效地自动打包已经映射过 UV 的岛屿。

• BatchOperations – Blender 2.8 的智能数据管理工具。

• Array Tools – 更容易控制的数组。

• 偏移边缘

• 循环工具

我不时使用上述插件。在大多数情况下，我只使用简单的 Blender 工具，例如 Inset、Boolean、Bevel、Shear、Custom Orientation、Bridge 等。

材料和纹理

创建复杂可靠的材料需要纯理论知识，尤其是 PBR。这是实现预期结果的关键，因为它制定了一些基本规则，您应该从一开始就有意识地遵循这些规则。下面的图表清楚地解释了它。将它精美地装在办公桌上方是值得的。

PBR 中的纹理可以分为两个工作流程：金属和镜面反射。它们之间的差异在最终结果中并不明显，但在创建纹理的方式上存在差异。无论您选择哪种标准，与其说取决于您的偏好，还不如说取决于您正在使用的技术或引擎。因此，金属工作流程因其简单性和优化能力而成为标准是公认的。

飞机发动机材料

对于这个项目，我没有创建任何纹理。我什至没有打开这个模型。我只是制作了简单的材料，为我想要使用的特定材料类型使用适当的 PBR 值 – 涂漆金属、铁锈、塑料、橡胶。在此过程中，我有时会在平面预览中检查它们以查看它们之间的关系。而且我总是要问自己诸如“黄色或白色占用多少空间？”之类的问题。

我使用了一些额外的着色器节点来为基础绿色添加生锈。

制作纹理的工具

许多年前，当Substance Painter或Quixel等工具还不流行时，我开始在Photoshop中制作纹理，就像那个时代的其他人一样。然后，Quixel DDO 开始流行起来，所以我决定试一试。我爱上了 Photoshop 的这个附加功能，主要是因为它有许多有价值的功能，可以显着提高我的作品质量。

MAC 10 和 P99 我使用 Quixel DDO/Photoshop 进行纹理处理：

不久之后，Substance Painter 成为一种流行的独立纹理工具，很多游戏艺术家从一开始就喜欢它，我也喜欢。

MBZ武器系统基于Weihao Wei的概念。在 Substance Painter 中纹理化：

尝试选择最好的纹理软件可能是一个挑战。我认为这完全取决于手头的具体任务。Photoshop、Mixer 和 Painter 都可以以自己特定的方式使用。你可能会做一个道具、一个武器，或者像环境构建模块这样复杂的东西。如果您为游戏创建这些资产，则所有这些资产都需要采用不同的方法来在视觉效果、优化和智能使用方面实现最佳质量。例如，您可以在 Substance Painter 中为独特的道具制作纹理，但在 Photoshop、Substance Designer或 Mixer 中为环境模块或地形创建纹理可能更容易——这是您的选择。

在大多数情况下，我更喜欢在 Substance Painter 中为设计或道具制作最终纹理，因为它是游戏行业中使用的游戏艺术的标准软件解决方案 – 熟练使用此工具是当今许多工作室的必备条件。另一个原因是我已经习惯了它，并且我已经编译了一个庞大的材质和纹理库，这只会加快我的纹理处理过程。使用 Photoshop 仅用于制作道具纹理可能已经过时，但我不会完全放弃 2D 软件包，它们在许多情况下仍然有用。

为您的项目准备照明

制作适当的照明设置对每个人来说都是一项艰巨的任务，因为照明意味着一切。如果您花了数周甚至数月的时间创作出令人惊叹的 3D 艺术品，但您的灯光看起来平淡无奇，那么整体印象将比您预期的要差。

为了使用材质或纹理渲染我的最终作品，我主要使用来自 Blender 2.8 的Marmoset Toolbag和 Eevee。两个渲染器都很棒并且提供实时渲染，这简化了迭代的过程——这是我真正喜欢做的事情。

正如您可能已经从我在 ArtStation 上的项目中注意到的那样，我还为我的高多边形对象制作粘土渲染。对于那些，我正在使用 Cycles，它是一个路径跟踪渲染引擎，在我看来它可以提供更好的结果，尤其是当我们谈论阴影和整体深度时。另一方面，与我提到的以前的渲染器相比，渲染图像需要更长的时间。

渲染高多边形

我对粘土渲染的渲染设置非常简单，当我以一种默认颜色渲染高多边形对象时，我在大部分作品中都使用了该技术多年。

我使用两个简单的网格对象作为发光着色器，具有不同的光强度和颜色。如果需要，我还会添加地板。在某些情况下，我会调整这些对象的位置以获得预期的结果。

为了实现类似粘土的材质，我在着色器编辑器中使用了一些节点。我在图片中显示的材质是在 Blender 2.78 中制作的，但我很确定您可以通过设置 PBR 值仅使用 2.82 中的默认 Principled BSDF 着色器来获得类似的结果。这种材料用于整个场景，包括地板。

真正的魔力发生在合成中，我添加了颜色校正以提高颜色值并实现与阴影相关的适当光强度。

但是等等，还有更多！当我想以一种巧妙的方式锐化我的模型或使颜色更加突出时，我会在 Photoshop 中使用带有高通滤镜的小技巧。

我打开渲染图像，复制该图像的图层并使用高通滤镜，其值设置为 2 – 3。然后，我将混合模式设置为叠加。基本上就是这样。有时，您需要稍微调整这些值以获得更好的结果，但在某些情况下，它的效果并不好。记住不要过度锐化你的图像！

在 Eevee 中渲染

使用 Eevee 时，我主要希望使用 PBR 材质以完整的肉体显示对象，因此在此示例中，我的照明设置稍微复杂一些 – 但仍然易于实现。这样做的原因是我根据相机位置设置灯光以充分利用场景。根据我的需要，我经常使用 4 到 8 盏灯。请记住不要放置过多的灯光对象，因为您会失去对场景的控制，并且可能会使灯光过于平坦。

在为典型的工作室渲染设置灯光时，我在初始阶段为我的世界环境使用黑色，因为这样我可以更清晰地看到灯光与模型的反应。从照亮我的场景的 HDRI 地图中获得额外的彩色灯光会有点令人困惑。有时，如果我发现它们很有趣，我会在项目结束时使用 HDRI 来添加微妙的色光。

在场景集合中，您可以注意到我的项目是如何安排的。我通常创建具有不同相机位置和最适合给定镜头的灯光的集合。这有助于我保持清洁和易于理解的工作环境。

还值得了解如何在 World 中保留 HDRI 地图，但在后台看不到它，下面是一个简单的解决方案。

如果使用得当，体积会增加一点深度，并使灯光更柔和。

与 Eevee 合作的一个巨大优势是实时引擎的速度和强大程度以及您可以获得的出色结果。然而，如果您对它不满意，您可以轻松切换到光线追踪渲染引擎 Cycles，以获得更准确的结果，但渲染时间更长。

我的主要目标是定义光的方向和我认为应该在该特定镜头中突出显示的焦点。

在 Blender 中渲染线框

在这里，我想分享我的项目的线框截图。我通过将背景设置为视口并将对象颜色设置为单一的白色，并打开网状线框以便将该镜头用作蒙版，然后可以在 Photoshop 中将其组合起来。如果要获取该视口图像，只需转到查看并选择视口渲染图像。

对比度和平面变化

对我来说，保持对象的形状可读而不会混淆观众是至关重要的。这就是为什么换飞机很重要的原因。有时，最好少点灯。