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使用Fusion 360、Blender和Substance 3D Painter为冰船建模

2023-02-22 18:00:46

CG建模 Blender教程 Substance Painter

Mijaíl Záitsev分享了使用Fusion 360、Blender和Substance 3D Painter制作冰船项目背后的工作流程，包括建模过程、纹理过程等，还解释了木材层是如何创建的。下面和云渲染小编一起看看制作教程！

冰船项目

今天，我想告诉大家冰船的创作情况。

冰船（偶尔也被称为冰船或传统意义上的冰游艇）是一种由金属转轮支撑的休闲或竞技帆船，用于在冰上行驶。其中一个转轮是可以转向的。

最初，这种船是有支撑结构的船，骑在滑道上，用后方的叶片来操纵，就像传统的舵一样。随着冰船的发展，结构变成了一个框架，上面有一个冰船水手的座位或驾驶舱，靠在滑道上。转向被转移到了前面。由于其在冰面上向前运动的阻力小，冰船的速度能够超过每小时60英里（100公里/小时）。

由于其速度，冰船既可用于娱乐，也可用于比赛。比赛用的船通常载有一个人。这种交通工具有许多等级和类型，有其自身的规定。但同时，每艘船都是船主根据自己的参数和需要亲自创造的独特发明。我非常喜欢Renegade子类，它是一类自制的冰船，其原型于1947年出现在威斯康星州，由Elmer Millenbach设计，可在汽车上携带。它有一个67平方英尺（6.2平方米）的帆，挂在一个灵活的空气动力学撑杆上。

这种类型的船有一个封闭的驾驶舱，供飞行员使用，由木头和前面的钢片组成，由位于驾驶舱内的踏板控制。我最喜欢这个级别的设计。这种交通工具的独特性给了我很大的启发。另外，制作冰船使我能够练习对木头制成的物体进行纹理处理（用油漆或清漆）。目前，复合材料（碳纤维和玻璃纤维）被用来制作这种船，但我想传达旧材料的美。

最初，冰船项目是为我的朋友正在做的 "WinterRush "艺术装置创作的，他想在其中谈论与冬季有关的古老传统、娱乐和运动。目前，它正在开发中，我很期待它的问世。

参考资料

我从选择参考资料开始创作。在有图像的广袤的股票中，有许多这种船的照片，但对设计的详细描述却很少。我只在喜欢这种类型活动的爱好者的专题论坛上找到了更多的资料。在一个论坛上，我很幸运地找到一个船主与公众分享了一些技术文件和一些老的开发图纸。

模型制作

我开始在Fusion 360中开发IceBoat，这是一个用于创建功能性事物的工程程序。然而，这个物体很大--7.5米长，6.5米高，4米宽，一些结构细节非常小或者在难以触及的地方，所以决定忽略它们。在从事CG项目时，特别是在游戏行业，你需要考虑优化，即使你以写实的风格工作。

这艘船变成了从不同参考资料中提取的设计方案的混合物。我在设计中允许某些惯例和假设，试图保持外观的真实性。

我使用ZBrush来创建高聚物的帆模型。我在Blender中制作了基本的形状，然后把它转移到ZBrush中，在那里我想创造织物的褶皱。

我用DenaMesh增加了多维数。褶皱使用自定义阿尔法和标准画笔，阿尔法本身是用Substance 3D Sampler和Materialize创建的。这两个程序都是为了从照片中创建纹理图而设计的。为了打破帆的均匀性，我在织物上添加了接缝。

在制作褶皱的过程中，我意识到这项技能还很不完善，我准备在将来发展它。

在Blender中，我使用曲线和 "阵列 "修改器制作了金属电缆和风帆控制电缆。这种方法可以让你同时创建高聚物和低聚物，从而简化了进一步的优化工作。

UV

在完成了高聚物和低聚物的工作后，我把所有的网格对象分成了几个UV集。为了保持整体的texel密度（大约12px/cm左右），我把所有的UV壳放在4个套里。框架的UV集是4096x4096，帆的UV集是4096x4096，支撑跑的UV集是4096x4096，而细节的UV集是2048x2048。

准备好UV贴图后，我在Marmoset Toolbag中烘烤了纹理贴图（Normal, AO, Curvature, ID）并开始贴图。

在这篇文章中，我想谈谈冰船船体材料的制作（油漆和漆木的创建）。

纹理制作

涂漆的木材：

首先，我使用平面叠加的方法对木材纹理进行了映射。如果你想重复类似的东西，你可以使用任何木材材料和叠加方法。我使用了这个智能材质的基色和法线通道。

我使用了几个这样的图层，通过ID贴图，我把树的纹理应用到驾驶舱的上下部分，中间部分，以及里面的木头细节。我在不同的层上使用了稍微不同的比例和正常强度设置。在所有的木头纹理层的顶部，我放了一个锚，我把所有的正常通道的信息结合在一起。

在下一步，我创建了一个油漆层，在其中我稍微增加了高度通道的值。我用一张身份证和一个金属边缘磨损发生器来创建蒙版。结果实现了一个具有磨损表面的油漆层，它支持来自法线通道的信息。

然后，在油漆层的帮助下，我使用不同alpha的画笔给油漆添加了一个模糊，在蒙版的最上面，我应用了一个翘曲滤波器，以便给蒙版带来更多的随机性。对我来说，这是一个实验性的过程，我不断控制外观，以形成焦点和休息区。在未来，我将经常使用这个遮罩的信息，所以我在这里放了一个锚。

接下来，我做了颜色调制。这是几个图层，在这些图层中，我使用梯度图或位置和光线生成器，使油漆的不同区域变暗或变亮。在下一个图层中，我想在油漆上创建小的条纹。我在图层蒙版上添加了一个溢出图，并稍微提高了高度和粗糙度值。

在下一个图层中，我想给油漆的颜色增加更多的异质性。在Textures.com上，我找到了一张油漆木头的图，我把它放在新层的BC和粗糙度通道中。

在试验了混合模式和透明度后，我喜欢79%的柔光模式。在这个图层的顶部，我应用了一个敏锐的HSL滤镜来进行更多的颜色控制，也应用了水平仪来控制粗糙度。

在下一个图层中，我在油漆层下做了一个底漆。它创造了对比，把油漆和木头的材料分开，我认为这看起来很有趣。

在该层中，我用颜色和粗糙度设置了一个值，为了创建一个蒙版，我使用了以下技巧。在第一个填充层中，我用绘画蒙版添加了来自锚的信息。然后，通过模糊滤镜，我把它的边界扩大了一些，在第三个填充层中，我用减法叠加的方法减去了原来的锚点蒙版。然后，通过直方图扫描滤镜，我增加了所得蒙版的数值，并使用涂抹层删除了我不想得到蒙版效果的地方。

在另一个图层中，我想在有缺口和磨损的地方传达出油漆的轻微凸起。我是这样做的：在图层中，我提高了高度值，在蒙版中，使用ID，我选择了影响的区域，从那里，使用多重混合模式，我用油漆把蒙版和锚点分开。然后，在油漆层中，我删除了我不希望高度图的影响延伸的地方。接下来的色阶层允许我们调整遮罩的影响程度，高通效果使我们有可能实现油漆的凹凸和它的正常水平之间的平滑过渡。

为了强调冰船驾驶舱是由几个部分组成的（盖子、中间和底部），我还把这些元素的连接处的边缘涂黑。

漆木

为了创建漆木，我使用了我之前使用的相同的木头层（Ctrl+C - Ctrl+V）。在它上面，我放了一个填充层，在那里我设置了粗糙度值，以及一个只影响底色值的模糊过滤器。通过模糊颜色值，我想创造出折射的效果，这是由清漆产生的。在主图层中，我调整了一下颜色和饱和度，使上了漆的木头和没有上漆的木头的颜色不同。接下来，我继续设置图层蒙版。

在ID地图的帮助下，我选择了蒙版的影响区域，然后使用乘法模式，我删除了使用金属边缘磨损发生器得到的数值。用油漆层，我用带Alpha的硬刷子损坏了清漆。之后，我应用了模糊滤镜，使蒙版的边缘有点软化，而翘曲滤镜使边缘更加混乱。接下来的直方图扫描滤镜提升了蒙版的数值。在未来，我将经常使用这个图层蒙版，所以我把锚放在最上面一层。