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本文提到的所有數字模型製作,全部是用 3D MAX 建立模型,即使是不同的驅動擎,對模型的要求基本是相同的。 當一個 VR 模型製作完成時, 它所包含的基本內容包括場景尺寸、 單位,模型歸類塌陷、命名、節點編輯,紋理、座標、紋理尺寸、紋理格式、材質球等必須 是符合製作規範的。一個歸類清晰、面數節省、製作規範的模型文件對於程序控制管理是十 分必要的。
首先對製作流程作簡單介紹: 素材採集-模型製作-貼圖製作-場景塌陷、命名、展 UV 座標-燈光渲染測試-場景烘培-場景調整導出。
第一章 模型製作規範
1. 在模型分工之前,必須確定模型定位標準。一般這個標準會是一個 CAD 底圖。制 作人員必須依照這個帶有 CAD 底圖的文件確定自己分工區域的模型位置,並且不得對這個 標準文件進行任何修改。 導入到 MAX 裏的 CAD 底圖最好在(0,0,0)位置,以便製作人員的初始模型在零點 附近。
2. 在沒有特殊要求的情況下,單位爲米(Meters)。
3. 刪除場景中多餘的面,在建立模型時,看不見的地方不用建模,對於看不見的面 也可以刪除,主要是爲了提高貼圖的利用率,降低整個場景的面數,以提高交互場景的運行 速度。如Box 底面、貼着牆壁物體的背面等。
4. 保持模型面與面之間的距離,推薦最小間距爲當前場景最大尺度的二千分之一。例 如:在製作室內場景時,物體的面與面之間距離不要小於 2mm;在製作場景長(或寬)爲 1km 的室外場景時,物體的面與面之間距離不要小於 20cm。如果物體的面與面之間貼得太近,會出現兩個面交替出現的閃爍現象。模型與模型之間不允許出現共面、漏面和反面,看不見的面要刪掉。在建模初期一定要注意檢查共面、漏面和反面的情況;
5. 可以複製的物體儘量複製。 如果一個 1000 個面的物體, 烘焙好之後複製出去 100 個,那麼他所消耗的資源,基本上和一個物體所消耗的資源一樣多。
6. 建模時最好採用 Editable Poly 面片建模, 這種建模方式在最後烘焙時不會出現三 角面現象,如果採用 Editable Mesh 在最終烘焙時可能會出現三角面的情況。
7. 模型的塌陷:當一棟建築模型經過建模、貼紋理之後,然後就是將模型塌陷,這一步工作也是爲了下 一步烘焙做準備。所以在塌陷的時候要注意一些問題: (1) 按照“一建築一物體”的原則塌陷,體量特別大或連體建築可分塌爲 2-3 個物體, 但導出前要按建築再塌成一個物體,城中村要按照院落塌陷。 (2) 用 Box 反塌物體,轉成 Poly 模式,這時需檢查貼圖有無錯亂; (3) 塌陷物體,按樓或者地塊來塌陷,不要跨區域塌陷; (4) 按項目對名稱的要求進行嚴格的標準的命名; (5) 所有物體的質心要歸於中心,檢查物體位置無誤後鎖定物體; 備註:所有物體不準出現超過 20000 三角面的情況,否則導出時出錯。
8. 模型命名:不能使用中文命名,必須使用英文命名,不然在英文系統裏會出問題。 地塊建築模型不允許出現重名,必須按規範命名。
9. 樹的種植方法:用十字交叉樹或簡模樹。 在種植樹木的時候, 要考慮到與周圍建築的關係, 不能亂種樹, 要根據現狀放置不同的樹種、位置;重點建築地塊需種簡模樹,並在原地與之對應的種上 重點建築地塊需種簡模樹, 重點建築地塊需種簡模樹 十字片樹(替換用) 導出時模型樹和與之對應的十字片樹爲單棵的;導出時模型樹和與之對應的十字片樹爲單棵的十字片樹(替換用) 導出時模型樹和與之對應的十字片樹爲單棵的,其它十字片樹可塌一 起,但面數不能超過 1 萬。
10. 模型的級別 也就是模型的精細程度, 有時我們在建模的時候要根據建築所處的具體位置, 重要程度 對該建築進行判斷是建成何種精度的仿真模型。可以將建築分爲五個等級。 其中,一級爲最高等級,五級爲最低等級。 單個物體的面數不要太大,畢竟是做虛擬現實,而不是製作單張效果圖。單個物體面數要控制到 8000 個面以下。
11. 鏡像的物體需要修正,用鏡像複製的方法來創建新模型,需要加修改編輯器修正一下。 第一步: 需要選中鏡像後的物體, 然後進入 Utilities 面板中單擊 Reset XForm,然後單 擊 Reset Selected; 第二步:進入 modify 面板選取 Normal 命令,反轉一下法線即可。
12. 烘焙的物體黑縫解決對辦法 在烘焙的時候,如果圖片不夠大的時候,往往會在邊緣產生黑縫。 處理小技巧 : 1)如果做鳥瞰樓體比較複雜可以把樓體合併成一個物體變成多重材質,然後對樓體 進行整體完全烘焙;這樣可以節省很多資源。2)對於建築及地形,須檢查模型的貼圖材料 平鋪的比例,對於較遠的地表(或者草地) ,可以考慮用一張有真實感的圖來平鋪,平鋪次 數少一些。對於遠端的地面材料,如果平鋪次數大了,真實感比較差。
第二章 材質貼圖規範
1. 材質和貼圖類型:我們目前使用的是 Unity3D 軟件作爲仿真開發平臺,該軟件對模型的材質有一些特殊的要求,在我們使用的 3dsMax 中不是所有材質都被 Unity3D 軟件所支持,只有下面 幾種材質是被 Unity3D 軟件所支持。 Standard(標準材質) 默認的通用材質球。基本上目前所有的仿真系統都支持這種材質類型。 Multi/Sub-Object(多維/子物體材質) 將多個材質組合爲一種複合式材質, 分別指定給一個物體的不同次物體選擇級別。 要注 意的是,在 VR 場景製作中,Multi/Sub-Object 材質中的子材質一定要是 Standard 標準材 質。否則不被 unity3d 支持。我們在製作完模型進行烘焙貼圖前都必須將所有物體塌陷在一 起,塌陷後的新物體就會自動產生一個新的 Multi/Sub-Object 多維/子物體材質。因此,這 種材質類型在我們的仿真製作中經常使用。
2. 貼圖通道及貼圖類型:Unity3D 目前只支持 Bitmap 貼圖類型,其它所有貼圖類型均不支持。只支持 Diffuse Color(漫反射)同 self-Illumination(自發光,用來導出 lightmap)貼圖通道。 Self-Illumination (不透明)貼圖通道在烘焙 lightmap 後,需要將此貼圖通道額 channel 設置爲烘焙後的新 channel,同時將生成的 lightmap 指向到 self-Illumination。
3. 貼圖的文件格式和尺寸:建築的原始貼圖不帶通道的爲 JPG,帶通道的爲 32 位TGA,但最大別超過 2048;貼圖文件尺寸必須是 2 的 N 次方(8、16、32、64、128、256、512),最大貼圖尺寸不能超過(1024×1024)。 在烘培時將紋理貼圖存爲 TGA 格式。
4. 貼圖和材質應用 規則:(1)貼圖不能以中文命名,不能有重名; (2)材質球命名與物體名稱一致; (3)材質球的父子層級的命名必須一致;(4)同種貼圖必須使一個材質球;(5)除需要用雙面材質表現的物體之外,其他物體不能使用雙面材質; (6)材質球的 ID 號和物體的 ID 號必須一致。(7)若使用 CompleteMap 烘焙, 烘焙完畢後會自動產生一個 Shell 材質, 必須將 Shell 材質變爲 Standard 標準材質,並且通道要一致,否則不能正確導出貼圖。 (8) 帶 Alpha 通道的貼圖,在命名時必須加_al 以區分。
5. 通道紋理應用規 則:模型需要通過通道處理時需要製作帶有通道的紋理。 在製作樹的通道紋理時, 最好 將透明部分改成樹的主色 這樣在渲染時可以使有效邊緣部分的顏色正確。 透明部分改成樹的主色, 通道紋 透明部分改成樹的主色 理在程序渲染時佔用的資源比同尺寸普通紋理要多。通道紋理命名時應以-AL 結尾。
第三章 模型烘焙
模型烘焙及導出
1 場景燈光 (1) 渲染方式:採用 Max 自帶的 Light Tracer 光線追蹤進行渲染。 (2) 燈光效果控制: 該項目在烘焙前會給出固定的烘焙燈光,燈光的高度、角度、參數均不可調整,可 以在頂視圖中將燈光組平移到自己的區塊,必須要用燈光合並場景然後烘焙。 2 烘焙貼圖方式 建築模型的烘焙方式有兩種:一種是 LightMap 烘焙貼方式,這種烘焙貼圖渲染出 來的貼圖只帶有陰影信息, 不包含基本紋理。 具體應用於製作紋理較清晰的模型文件 (如 地形) ,原理是將模型的基本紋理貼圖和 LightMap
陰影貼圖兩者進行疊加。優點是最 終模型紋理比較楚,而且可以使用重複紋理貼圖,節約紋理資源;烘焙後的模型可以直 接導出 FBX 文件,不用修改貼圖通道。缺點是 LightingMap 貼圖不帶有高光信息; 另一種是 CompleteMap 烘焙方式,這種烘焙貼圖方式的優點是渲染出來的貼圖本 身就帶有基本紋理和光影信息,但缺點是沒有細節紋理,且在近處時紋理比較模糊。 3 烘焙貼圖設置 ① CompleteMap 烘焙方式 在進行 CompleteMap 烘焙設置時,應注意以下幾點: a) 貼圖通道和物體 UV
座標通道必須爲 1 通道,見圖所示;
b) c)
烘焙貼圖文件存儲格式爲 TGA 格式; 烘焙設置見圖所示。
使用已有通道,默認爲 3
文件格式類型
目標貼圖欄
陰影參與烘焙計算
創建一個新的 Baked 材質
② LightingMap 烘焙方式 在進行 LightingMap 烘焙設置時,和 CompleteMap 設置有些地方不同: a) 貼圖通道和物體 UV 座標通道必須爲 3 通道,見圖所示
; b) 烘焙時燈光的陰方式爲 Adv.RayTraced 陰影,見圖所示;
c)
烘焙設置見圖所示;
使用已有通道,默認爲 3
文件格式類型
目標貼圖欄
陰影參與烘焙計算
開啓直接光照
開啓間接光照
創建一個新的 Baked 材質
用 LightingMap 烘焙時,背景色要改爲白色,可避免有黑邊的情況;而用 CompleteMap 烘培時,背景色要改爲與貼圖近似的顏色。 e) 在使用 lightmap 烘焙後,需要將材質改回 Standard,然後將新生成的 map 需要將材質改回 , 並設置正確的貼圖通道 正確的貼圖通道。 拷貝到 Standard 的 self-Illumination 內,並設置正確的貼圖通道。 4 貼圖 UV 編輯 必須手動進行 UV 編輯。
d)
模型導出
1、將烘培材質球改爲標準材質球,通道爲 1,自發光 100; 2、將所有物體名、材質球名、貼圖名保持一致 3、合併頂點(大小要合適) ; 4、清除場景,除了主要的有用的物體外,刪除一切物件;
5、清材質球,刪除多餘的材質球(不重要的貼圖要縮小) ; 6、按要求導出 fbx(檢查看是否要打組導出) ;
視具體情況導出動作
第四章 場景模型驗收
模型製作流程
模型驗收流程
模型驗收標準
第五章
模型備份提交標準
UV 座標:存放地型和建築烘培前編輯的 UV 座標; 座標: 導出 fbx:存放最終導出的地型和建築的 fbx 文件; : 烘培貼圖: 烘培貼圖:存放地型的最終貼圖和建築的最終烘培貼圖,tga 格式的,
文件標準備份模式: 文件標準備份模式:
同時這裏面有一份轉好的貼圖; 原始貼圖: 原始貼圖:存放地型和建築在製作過程中的所有的貼圖; Max 文件:原始模型 文件:原始模型,未做任何塌陷的,有 UVW 貼圖座標的文件。 烘焙前模型,已經塌陷完的,展好 UV 的,調試好燈光渲染 烘焙前模型 測試過的文件。 烘焙後模型,已經烘培完的,未做任何處理的文件。 烘焙後模型 導出模型,處理完烘培物體,合併完頂點,刪除了一切沒用 導出模型 物件的文件。
第六章
項目命名要求
1、 建築模型命名: 區域名_jz_編號; SH01_01_jz_01、 如: SH01_01_jz_02…… 2、建築貼圖命名:模型名_編號;如:SH01_01_jz_01_01…… 3、地形模型命名:區域名_dx_編號;如:SH01_01_dx_01…… 4、地形貼圖命名:模型名_編號;如:SH01_01_dx_01_01…… 5、鏤空貼圖:要加“_al”後綴 6、需要加特效的玻璃要加“_bl”後綴; (需要加特效的要單獨一個物體烘焙)
第七章
創建各資料路徑
1 、航片存放路徑 2、各區域 CAD 導出的 MAX 文件 3 、照片資料 4 、公共紋理庫資料 5 、客戶提供的所有資料
第七章
1、 2、 3、 4、 5、
特殊製作要求
圍牆、護欄、雨棚、車棚等要按實際製作。 照片與圖紙不符時,以實際照片爲主。 沿街店鋪儘量與實際一致。 預估尺寸時儘量去借助照片中的參照物,如人、汽車、樹木等。 除重點建築外儘量簡化模型,貼圖做精,能用貼圖表現結構的儘量用貼圖 表現。 6、 綠化的種類、顏色儘量去實際一致。 7、 建築頂部的結構及頂部的附屬設施儘量按實際製作。 8、 建築貼圖時頂部要留出女兒牆的高度,避免出現窗戶頂到建築頂部。 9、 建築要製作入口。 10、 地形、綠化要豐富。 11、 書報亭、公交站、變電箱、煙囪、信號塔等要簡單製作,以豐富場景。
12、 所有貼圖 UV 大小要準確,避免失真。