基于照片扫描技术的游戏网格贴图制作的相关(上篇)

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)

  1. 校色
  2. 照片建模
  3. 减面,低模
  4. 生成UV
  5. 烘焙法线
  6. 去光照(可选)

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