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UE4实时光线追踪制作汽车项目

发布时间:2020-04-15 11:50:25

今天跟大家分享一篇UE4实时光线追踪制作汽车项目,感兴趣的小伙伴们可以一起来看下!

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嗨,大家好!我是Valentin Bécart,是在法国高等设计学院学习数字化设计的学生。我去年开始学习虚幻引擎,目标是进入汽车业工作。我接下来要展示的,是我的两人团队使用虚幻开发的Genesis Essentia实时试验,这是我们凭着热情完成的项目。你在视频中看到的这辆现代概念车是专业汽车设计师Sasha Selipanov设计的,我的朋友和开发搭档Odilon Loïez为我们的项目建立了它的模型。

我们非常希望借助这个项目建立一个今后也能使用的高效工作流程。Odilon负责Blender阶段、汽车模型、实时使用模型的所有数据准备,以及用于创作动画的汽车骨架绑定。我的工作是使用虚幻和处理所有可视化方面。

我们选择了虚幻引擎,而不是预计算的软件,这是因为这款引擎能够实时渲染图像和视频,而且已经开始提供光线追踪支持。这是我们非常感兴趣的一个领域。

对于建模工具集,我们决定使用Blender,因为它是一种强大的免费软件。而且Odilon已经有多年使用它的经验,这在很大程度上要归功于他之前在奥地利设计事务所KISKA实习的经历。

我们使用虚幻引擎的部分原因是许多汽车公司已经将这种技术纳入他们的流程。我们也很欣赏虚幻创建高品质实时光线追踪图像和视频的能力。此外,由于在Light & Shadows的实习经历,我学到了不少在实时引擎中整合数据的知识。

在整个创作过程中,我们还利用了虚幻引擎的VR功能,它为我们将汽车的材质和体积可视化提供了很大帮助。

你在下面可以看到Odilon使用Blender制作的最终模型:

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我们的场景布局

要看到实时光线追踪的效果,最好的办法就是运用大量反光,所以我们创建了一个将会在整辆汽车和环境中展示许多反光的布局。

你可以在下图中看到,我们决定在场景中使用两块屏幕投射光照和反光。你在平板屏幕上看到的背景视频属于Studio A N F,它和我们的艺术设想非常契合。

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这里是环境的最终展示。

设置和光照

为了在屏幕上显示和播放视频,我们分别使用了媒体纹理和蓝图。通过这种设置,我们得以让来自屏幕的光线映照在汽车上。为了创建光照,我们使用了一个矩形光源,并配以高斯模糊。对环绕汽车的两块屏幕都使用了这种技法。

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为了创建动画,我们使用了虚幻的序列编辑器,我们发现它的功能非常强大,且非常直观。这种工具对我们帮助很大,因为它不仅允许我们调整镜头的位置,还允许我们调整材质、强度和颜色等对象设置。我们也很喜欢它提供的调整镜头光圈和景深的功能。

查看模式

我们发现查看模式对可视化帮助巨大,因为通过它可以控制反射、漫反射和光照。我们在下图中同时显示了项目中的不同查看模式。从左到右,包括:最终、漫反射、光照+反射和仅反射。

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光线追踪

实时光线追踪功能一经推出,我们就被它的强大和美丽迷住了。

在我们的项目中,由于显卡限制,我们对反射使用了低质量设置。具体说来,我们选择了使用两次光线反射,每像素采样是8和16左右。屏幕空间反射和光线追踪反射的对比是令人吃惊的。你可以在下面的图中看到这两者的差异: 

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左:屏幕空间反射;右:光线追踪反射

光线追踪细节

为了试验实时光线追踪反射的功效,我们试用了各种设置。在视口中所能实现的反射次数是令人印象深刻的。例如,让我们看看把它应用于车轮会怎样:

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一次反射

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两次反射

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三次反射

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以上是视口中两次反射的最终结果,受限于我们的个人计算机。

总结

从事这个大胆的项目让我们学习和试验了很多。它让我们在汽车项目的背景下找到了一种在Blender和虚幻引擎之间的有效工作流程。我们要高兴地宣布,我们确立了一个能够在今后的项目中利用的高效流程。

来源于虚幻引擎 

作者Valentin Bécart