参考来源:
Agisoft PhototScna User Manual
http://www.agisoft.com/pdf/photoscan-pro_1_4_en.pdf
Unite 2018|基于照片建模的游戏制作流程
http://forum.china.unity3d.com/thread-32323-1-1.html
什么是照片扫描
通过对目标物体进行多角度的拍摄,之后对照片进行计算,得到3d网格和贴图。可以为游戏中的美术制作提供素材或者参考。
1拍摄
2生成点云
3生成模型和贴图
照片扫描技术已经是游戏制作领域非常常用的技术了,尤其是对于写实风格的游戏,借助该工具,可以将现实中的物体,制作成高还原的网格和贴图,并将其应用于游戏中。
为什么采用照片扫描制作游戏
有些物体在制作时,通过艺术家手工制作非常耗时,例如木头,石块。优势希望或者严格遵守现实中比例的模型时,使用照片扫描制作方案优势明显。在影视的人脸建模中,为了获得和演员完全一致的脸模,也会使用该技术。也可以使用该技术来捕获真实的纹理。
制作的步骤分为两部分,1拍摄,2后处理,分两部分介绍。
拍摄部分的规则事项
设备
像素竟可能高的相机。(5MPix及以上)
避免广角镜头,建议使用20mm焦距镜头。(单反50mm,微单25-30mm)
建议使用定焦镜头,变焦镜头在拍摄期间应该保持焦距不变。
相机设置要求
相机保存格式设为RAW,后处理使用PS批量转换为TIF,避免使用JPG,PNG等压缩格式。
竟可能使用高的分辨率。
ISO选用最低值,(200及以下)高的ISO会带来噪点。
光圈值设置尽量高,以获得足够的焦深。(F5及以上)
拍摄过程使用手动设置的相机参数,不要使用自动模式,否者可能导致照片质量不一致。
拍摄环境
拍摄环境,光源要求,均匀柔和的漫反射光线。室内要求使用摄影棚,柔光灯,室外要求在阴天,或者使拍摄对象置于完全的阴影中。
拍摄对象
物体表面不能有大量的光滑部分,光滑部分的高光放射会导致建模失败。如金属雕塑,光滑陶瓷。如果必须拍摄光滑的物体,将其置于阴影中,或者使用增加粗糙度的喷雾。
物体不能有移动。移动的物体,物件定位点云会出错。随风摇曳的树枝。
物体不能是透明或者半透明,透明物体因为会折射光线导致定位不准,建模失败。各种玻璃水晶制作物件。
避免单一颜色物体,避免完全平整的物体,因为没有足够的定位点。纯白色墙面。
存在大量遮挡和穿插也可能导致建模失败。
拍摄过程
提前规划你的拍摄计划。
拍多了胜过拍少了。
避免盲区,因为一个区域在建模时最少要两张照片上可见。
照片之间,有60%到80%的地方重复。
照片被物体占据尽量大的面积,必要时可以纵向拍摄。
保持良好光源,不要闪烁(不要使用闪光灯),避免相机视野出现光源。
上图是对于平面物体,室内物体,独立物体的拍摄角度,箭头代表相机。
不同对象的拍摄方案的补充
1室内小型物件的捕获
对于室内小型物件,比如小的雕塑,手工艺品,小的石块等,方便于在室内进行拍摄的物体,尽量在室内拍摄,为此需要在室内搭建良好的光源环境,配合多种的工具来提高效率。
柔光灯摄影棚
搭配使用摄影棚和电动转盘,会让你的工作事半功倍。
使用摄影棚或者迷你摄影棚提供良好的漫反射光,搭配电动转盘,设置自动旋转,同时设置相机进行自动间隔拍摄,可以一次获得环绕多角度的照片,同时因为PhotoScan支持python脚本,通过编写脚本可以得到半自动化的图片扫描流程,文末贴出两个可用的PhotoScan脚本。
2室外较大物体的捕获。
室外捕获物体比较费时费力,值得注意的是提前规划行程和注意安全。尽量多拍一些照片,并随时检查照片质量,否则因为照片问题返工拍摄会让人心碎。
尽量在阴天拍摄,或者将物体至于阴影中,这样做可以跳过后期去除阴影的步骤,而且去阴影工具不是万能的,效果不如阴天拍摄来的自然。
EA旗下的战地1和星战前线的沙漠森林等地图,都大量运用了使用照片扫描捕获的网格和纹理,日后找机会翻译一下。
3超大型物体的捕获
超大物体,或者区域的捕捉需要用到无人机和航拍。
上图是网上某测绘公司的网格,如果是大面积大量的拍摄,也可以直接外包给测绘公司进行,这个技术,就是从测绘行业来的。价格并没有我想象的那么贵。(游戏制作居然要给测绘公司发包,活久见)
刺客信条这一类基于现实世界的游戏场景制作,在前期规划是,很大程度上需要该技术提供的地理信息。当然现在又有了更加先进的方法。
后处理部分(见下篇)
- 校色
- 照片建模
- 减面,低模
- 生成UV
- 烘焙法线
- 去光照(可选)