全民写微博，全民拍照，全民录像，全民直播，之后呢？ 猜猜看？ 我能猜到吗？ 认真地说，我推测应该被称为全民3D资产创作时代，或者全民3D建模时代。 每个人都可以按照自己的想法制作创造性的3D模型，配置3D场景，设计故事，自己做导演制作迷你动画电影。
“喂！ 起来，别做梦了！ ”，旁边负责3D建模的美术同事把我拉回了现实。 客户开发项目中3D建模工作量严重超标，建模人员数量不足。 你得把一部分工作转包给外包商。 明明是AR、VR开发项目，时间、人力资源却被用于3D模型、动画。 啊！ 理想一直很丰满，现实也一直很骨感。
住手！ 一位名人说：“梦想还在。 万一实现了呢！ 我记得说过“。 国外目前出现了基于VR的3D建模软件，可以大大降低3D建模的门槛。 为了更好地实现全民3D建模的梦想，我们先从了解传统的3D资产创建流程开始。
3D资产制作流程概要视频、游戏领域3D建模软件
建筑领域三维建模软件
制造领域3D建模软件
3D资产的创建传统上涉及复杂的过程，被称为流水线。 要创建VR/AR内容，艺术家必须使用部分或全部此管道。 好消息是Maya、3D Studio Max、Blender、Cinema4D等传统视频游戏领域的建模工具以及Catia、NX、Creo、Solidworks、Inventor、Solidedge 与建筑业BIM建模工具软件相比，面向制造业的3D CAD (如Revit Tekla Structures )具有更低的进入门槛，因为它有更多用于资产创建的工具。
专业的3D艺术家已经使用了这些专业工具几十年多了，大多数制作公司也专门使用它们。 但是，我们这些普通大众肯定不想受到现有管道的制约。 我们是非专业人士，有想法但技能还不够，所以只能寻找更新、更高效的流水线工具。 幸运的是，有很多像我们这样想法的人。 将来，全民AR、VR会对3D资产产生巨大的需求吧。 很多公司看到这个市场机会，推出面向大众的3D资产制作工具，我们也会有更多的选择吧。 但为了评估新工具是否使用方便、符合要求，文中首先要了解传统的3D流水线是什么样的，为未来的交流探索奠定基础。 以下是说明从创意到最终输出的所有内容的传统3D电影流程的示例。
传统3D电影制作流程
我们的目的是为AR/VR创建3D资产，因此我们将其简化为只会影响AR/VR的合理化流程。 以下内容涵盖了市场领先的AR、VR创作APP列表和各种3D流水线步骤的功能。 详细介绍每个步骤以及在探索这些工具时发现的微小差异。
AR/VR开发3D资产创建流程
VR APP应用中的三维流水线支持
图表上方的图显示，目前没有工具具有管线的所有组成部分。
Masterpiece Studio Pro拥有PC VR市场上最完整的3D流程，并将PC VR作为持续关注的重点。
Dreams是一种PSVR游戏，不能因为其他环境而导出资产。 仅限于捕捉视频和静止图像。 这是PlayStation Share功能的限制。
“优化”下的橙色部分支持圆。 这些APP应用支持通过反馈优化场景复杂度，但不支持通过简化提取优化网格。
脚本项下的橙色部分的支持圆表示APP应用程序支持使用非VR编写的脚本，但不支持使用VR界面编写的脚本。
许多APP应用程序不支持3D管线的许多更复杂的部分。 这包括通过提取优化网格、为纹理展开UV、骨骼和蒙皮以及外观开发。 为了生产可在各种环境中使用的更高质量的生产模式，需要这些功能。
虽然编写3D资产并不严格要求编写脚本，但之所以包括它，是因为在产品中创建交互时非常实用。 这是一个明显的差异化因素，在空间环境中的实施也是一个挑战。
按照前期制作的传统，前期制作就是如何将一个想法编成一个故事，作为动态的镜像传达给相关人员。 对于大型工作室来说，确定这个过程可能需要几周甚至几个月。
动态镜像
但是，使用VR工具可以将此过程缩短到几个小时或几天。 Tvori是一个很好的工具，可以以您所能想到的速度快速捕获和传达大致的想法动画剪辑。 可以实时录制动画，使其成为可以在3D中进行组合的短剪切，也可以将照相机、灯光甚至一些效果制作成动画。 这可以被认为是反射镜和动态反射镜的替代品。
在概念阶段，艺术家们创作了许多素描，试图充实作品的美感。 任何支持三维草图的软件都可以实现。 幸运的是，上面图表中列出的所有VR创作软件都支持此功能。 Tilt Brush有额外的触摸效果，创意会变得非常有趣。 Gravity Sketch不仅可以绘制草图，还可以非常快速地在模型中创建曲面。 如果想采用草图样式直接进入动画，AnimVR和Quill非常棒。 将草图转换为模型时，这些软件中的大多数都可以导出草图或基于其进行构建。
概念草图
建模3D建模创建雕刻、动画和建模3D几何和曲面，符合艺术家的创造性愿景。 创造性类型的APP应用程序通常喜欢管线的这一部分，因为它们可以完全控制所创建的对象。 有几种标准技术：
使用称为体素的数字粘土进行雕刻，根据需要恢复为网格。 ( SculptrVR、Masterpiece Studio Pro、Medium )
组装原始三维形状并使其重叠对齐( Blocks、Sketchbox、Horizon、Maquette、Masterpiece Studio Pro、Dreas、Tvori )。
拖动周围的控制点以创建曲面的形状。 (图形草图)。
组合不同的3D资产，创造全新独特的东西( Kit-bashing ) ( Masterpiece Studio Pro、Dreams、Medium ) )。
各种3D模型资产
Kit-bashing方式的组合建模
没有比其他技术更好的技术了。 每种使用方式都能在自己合适的场合产生好的结果。 建议将模型保存为经常可重用的资产，因为模型稍后可能会有帮助。
对于AR、VR APP优化，建议避免使用具有高保真度和过多细节的模型，因为保持模型中的多边形数量很重要。 可以在纹理贴图阶段再次添加细节。 有些产品通过仅渲染可见场景部分来跟踪场景( Horizon，Dreams )，或提供优化工具以尽可能保留细节并最小化变形，从而自动提取模型和场景两者都有助于防止AR、VR中的场景崩溃，并保持性能标准要求。
面数多的高模被优化为面数少的低模
纹理贴图纹理贴图用于在模型上绘制细节。
要使用纹理贴图，必须首先对模型进行UV展开。 这是一种定义如何将2D平面纹理贴图的包裹与3D曲面对齐的方法。 部署是创作工具当前不支持的进程( Masterpiece Studio Pro )。 有些工具使用三维图元的装配方法作为建模技术。 其中，3D图形的UV展开工作已经提前完成，所以用户可以简单地立即开始绘制( Dreams，Medium )。
有几种类型的纹理贴图，但并非所有产品都支持该产品创建所有类型。 这些列表和例子如下所示。
各种图谱类型和作用效果
漫反射贴图
有时也称为反射率或底色。 用于为模型区域着色。
凹凸贴图
用于指示模型的哪些区域具有粗糙表面，哪些区域是平滑的。
不透明度贴图
指示要使模型的哪些区域透明或半透明。
高光贴图
表示金属或玻璃等的反射面。
金属度图
表示像金属一样反射光的模型的区域——，用于特定的渲染管线而不是镜面反射。
法线贴图
用于使眼睛相信存在的细节用于扭曲模型的法线，使眼睛相信存在的细节多于实际情况，因为这些细节经常用于衣服折痕、头发纹理等。
散射贴图
指示光线在曲面下的反射方式，以及光线通过曲面时选择的颜色。
半透明贴图
表示部分光线透过表面的区域——通常与散射贴图结合使用。
遮挡图
表示模型位于直射光下的区域，以及不接近模型附近其他部分的区域。 通常，它会在渲染之前烘焙到模型，用于提高的性能和真实感。
发光图
显示模型上的发光区域和发光颜色，即使所有光源均已关闭。
由于此步骤的复杂性，VR APP很少完全支持VR中的所有这些“纹理级别”( Masterpiece Studio Pro )。 或者，也可以使用桌面APP应用程序(如Substance Painter )创建所有UV放置和纹理贴图，但当前必须在VR之外进行。
建模替代方案不喜欢或没有时间或有才能的人可能想考虑创建内容的替代方案。 他们可以从各种3D仓库的网站上购买、下载和导入模型。 或者他们可以用他们的智能手机和平板电脑对他们周围的物体进行3D扫描，用于他们的项目。 并不是所有的设备都允许这样做，设备需要激光雷达传感器的支持。
3D模型下载网站
拍照式3D建模
若要将骨骼和蒙皮不同类型的运动生物制成动画，艺术家必须构建基础骨骼以存储3D几何体的动画属性。 骨架是一系列不可见的骨骼，用于移动绑定曲面并使其像皮肤一样变形。 混合形状精确地定义了当骨骼处于特定方向时皮肤如何变形。 骨骼设置方法通常是创建、镜像、设置或驱动皮肤外部的骨骼，以便于使用。
画骨骼
蒙皮操作
这是另一个复杂的过程，但对变形模型也是重要的过程。 同样，目前支持的VR APP应用并不多。 ( Dreams，Masterpiece Studio Pro )。 在此过程中，需要为每个骨骼对皮肤几何形状的影响确定权重因子，并需要大量调整时间才能正确处理。 自动蒙皮有助于加快这个过程，目前正在开发机器学习算法以使这个过程更简单和自动化。
如果要避免管线的这一部分，可以使用重叠的3D几何来隐藏未变形的事实——。 例如，添加球体几何体以复盖关节的损坏位置。 在低多边形模型中，该技术很常见。 某些VR APP应用程序是此类型的父绑定( Tvori、Horizons、Masterpiece Studio Pro、Dreams )，而不是变形蒙皮绑定
在动画市场上有两种用于AR、VR的3D动画APP应用。 第一，它依赖于逐帧手绘动画技术，与传统2D动画中使用的相同样式( Quill，AnimVR )类似。 第二个属性是根据具有骨骼的绑定模型来存储和变换关键帧集合之间的骨骼的旋转、平移和缩放。 在这两种类型中，可以使用时间线和关键帧调整模型的外观以适应时间的推移。
依赖于骨骼绑定的动画制作
Tvori提供了实时捕获模式，使您可以将模型实时调整为所需的姿态。 这将记录所需的表达方式，并正确播放。 实时捕获非常适合于快速粗略切割和错位。
脸部动画制作
Tvori和Masterpiece Studio Pro具有缓动功能，可以更准确地控制关键帧之间的时间和运动。 Tvori还显示空间中的位置动画曲线，动画制作人员可以使用滑块调整这些曲线以可视化运动路径。
动画替代如果您不熟悉动画技术，或需要时间急需的快捷方式，可以使用非VR工具(如Mixamo )将运动捕捉数据应用于骨骼绑定模型。 另一种选择是使用运动捕捉工具(如DeepMotion或Wrnch )，从摄像机(如移动电话)获取自定义全身视频，并生成可应用于骨骼绑定模型的动画文件。 面部捕获可以使用Face Cap等来实时捕获头像的面部表示形式，并导出动画文件。 在这种情况下，动画师可能需要在非VR APP应用程序(如Blender、Maya或3D Studio Max )中进行一些组装。
动作能捕捉角色脸部的表情
动作捕捉驱动角色的动作
运动捕捉效果
基于视觉图像识别的表情驱动
要控制场景中的灯光环境，必须控制灯光的大小、接近度、位置、颜色和类型。 的一些虚拟现实APP应用，在大多数情况下，虽然非常基本，但至少可以控制灯光。 在空间上用灯光照亮场景非常有益，因为它本身是一种艺术形式，所以您希望看到它可以扩展到包含更多变化的灯光类型(区域、长方体等)和灯光属性(衰减、阴影、雾等)。
场景灯光设置
特殊效果AR、VR的特殊效果有各种各样的形式。
粒子效果
由一个源发出，通常在消失之前具有短生命周期( Tvori、Dreams、Horizons )。 适用于火焰、烟雾、火花等。
画笔效果
通过动画画笔纹理，可以生动地描绘作品。 ( Tiltbrush，AnimVR )。 适用于放电、流动、变色等。
表面效应
即使是静止的，也让表面看起来在移动。 适用于流水和瀑布等。
外观开发( Look Dev )外观开发是艺术家将所有资产聚集在一起，以一致的外观和感觉设定场景基调的过程。 这与光、纹理和颜色的分级密切相关，以获得特定的情感反应。 除Dreams以外的工具在VR中执行此操作的能力非常有限，Dreams从一开始就考虑到了这一点，似乎是最强大的功能。 艺术家可以通过调整设置、灯光、笔触等来决定场景的真实感和风格。 这对于制作最终成品非常必要，但目前可能需要在AR、VR以外的APP应用程序中执行。
外观开发-一致性调整
外观开发-一致性调整
虽然编写3D建模管线脚本不是必需的，但创建3D模型资产有很多好处。 低门槛，脚本语言语句非常简单，标点符号和格式规则非常少，没有学习过编程的用户也能马上掌握。 自动化建模过程，自动化一些重复的建模操作过程，可以大大提高提高建模效率。 在产品中创建交互时，模型的交互性非常有用。 这是一个明显的差异化因素，在空间环境中的实施也是一个挑战。
输出的最后一步是完成3D模型资产的交付，然后进入针对行业具体APP场景的AR、VR开发流程。
总结
现在，您已经熟悉了整个AR、VR 3D管线，可以明智地决定何时将AR、VR相关APP集成到现有工作管线流程中，以及如何创建满足特定项目需要的新管线。
通过VR轻松处理3D空间，大多数艺术家的效率可以提高提高的数倍。 这是因为它比用于创建3D资产的传统受限2D界面更自然。 它还降低了进入的门槛，让作为艺术家的你或者想成为艺术家的你，马上变得更有效率。 我们不得不在2D平面屏幕上推拉控制点，可以在3D空间中自然雕刻。 您不再需要在Photoshop中进行平面绘画，然后导航到其他软件以更新渲染，以查看更改的效果。 可以直接绘制在3D空间网格上，并实时查看更新结果。 自动展开网格UV，而不是一次手动展开。 好处和节约的时间确实令人印象深刻！
随着AR、VR技术的普及，预计3D模型资产的创作模式将发生巨大的变化。 全民写文章、全民拍照、全民播放视频的时代已经是当下，取代目前以PC为核心的3D资产创作模式，基于VR眼镜的全民3D创作将是一个不远的未来。 新的工作流组合不是凭空产生的，基于现有的3D创作过程优化改进是可行的路径，让更多的人了解3D创作流水线中各配置步骤的功能和各步骤的重要性，为未来参与奠定基础向着全民3D资产创作的光明前景，全速前进！
如果你关心未来全民3D创作时代的到来，请关注我的头条号[微笑]。 之后，会带来更多的信息，大家一起探索。
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