專業(yè)手持式彩色3D掃描儀為World War 3制作超寫實的真彩3D模型

案例概述

概要：世界知名游戲開發(fā)公司需要一種制作逼真高精3D模型的快速精準(zhǔn)方式，用于多人在線軍事第一人稱射擊（FPS）游戲。
目標(biāo)：使用兩臺專業(yè)手持式彩色3D掃描儀，對角色、制服、武器、設(shè)備、車輛等進(jìn)行數(shù)字捕獲，隨后制成逼真的3D模型，迅速融入游戲場景。
使用工具：Artec Leo, Artec Space Spider, Artec Studio


△World War 3游戲畫面1

坐下玩第一人稱射擊游戲時，一些不真實的畫面一下就能讓你從游戲情境中抽離。可以是畫面優(yōu)美但加載緩慢的背景，也可以是像素感很強(qiáng)的角色形象，看起來就像是樂高搭起來的一樣。游戲引擎或許極具創(chuàng)意，但如果畫面讓你無法沉浸在熟悉的游戲情節(jié)中，玩家就會選擇關(guān)掉顯示器，去干點(diǎn)別的。

△World War 3游戲畫面2

The Farm 51多人在線軍事FPS游戲 World War 3是當(dāng)前沒有這些畫面問題的一大熱門游戲。超寫實的戰(zhàn)場可以瞬間將您帶去華沙、柏林、莫斯科，還能讓您拿起一系列栩栩如生的現(xiàn)代兵器，包括機(jī)槍、火箭筒、無人機(jī)和坦克，World War 3從未讓玩家失望。

為實現(xiàn)World War 3極致的角色細(xì)節(jié)，The Farm 51決定不采用Get Even和Chernobylite兩款游戲中使用的攝影測量法。了解市面上所有最新數(shù)字捕獲技術(shù)后，他們決定在World War 3中使用手持式結(jié)構(gòu)光3D掃描儀，它集速度、高清分辨率、便捷操作于一身。


△World War 3游戲畫面3

用The Farm 51創(chuàng)意總監(jiān)兼聯(lián)合創(chuàng)始人Kamil Bilczyński的話說，“簡單來說，你直接把掃描儀對準(zhǔn)掃描物體，圍著它轉(zhuǎn)一圈（或移動物體），就能制作出虛擬復(fù)制品了。結(jié)構(gòu)光通過對物體投射網(wǎng)格圖案，提示掃描儀與物體間距。這么做，就能還原真實的物體，還能保留其外形和微小瑕疵、凹痕、色彩等等，看起來更為真實?！?br />
Artec 3D專業(yè)手持式掃描儀由Artec波蘭華沙金牌授權(quán)經(jīng)銷商3D Master資深專家介紹給The Farm 51。3D Master通過與The Farm 51數(shù)字化團(tuán)隊和3D藝術(shù)家的溝通，了解了更多有關(guān)其工藝流、掃描/處理速度、分辨率、使用便攜度等要求。


△Artec Space Spider掃描的Glock 17（游戲建模）

最后，The Farm 51選擇使用Artec 3D手持式結(jié)構(gòu)光掃描儀Artec Space Spider與Artec Leo。兩款產(chǎn)品各有所長。

3D Master總監(jiān)Rafal Lis表示，“Artec Leo與Space Spider對CGI而言是一組黃金搭檔，對其他需要輕松快速制作逼真高精度3D模型的領(lǐng)域而言，是必備工具。Artec掃描儀十年來一直是市場先驅(qū)，我們很榮幸多年來一直都是Artec的主要經(jīng)銷商?！?br />

△預(yù)覽Artec Leo掃描演員完成的前期角色設(shè)計

Space Spider是一款分辨率極高的掃描儀（準(zhǔn)確度高達(dá)0.05毫米），能出色捕獲小型物體，尤其是大量細(xì)節(jié)，比如電路板、珠寶、微型齒輪等。The Farm 51的數(shù)字化團(tuán)隊用Space Spider來掃描小口袋、靴子、頭盔以及許多物體表面的精密細(xì)節(jié)，這樣的寫實程度讓全球數(shù)百萬World War 3玩家欲罷不能。


△Artec Space Spider掃描的對講機(jī)和口袋（游戲建模）

Artec Leo是Artec掃描儀家族的最新成員，也是第一款實現(xiàn)自動機(jī)載處理的3D掃描儀。Leo全無線式設(shè)計，點(diǎn)精度高達(dá)0.1毫米，數(shù)字化團(tuán)隊可以掃描任何物體，包括人物臉部與身體、gun、機(jī)槍、火箭筒，甚至車輛這樣的大型物體。Leo捕獲率達(dá)80幀每秒，掃描迅速，同時掃描分辨率令人驚嘆，掃描效果還能在設(shè)備觸屏上實時顯示，讓您對遺漏部位一目了然。

△Artec Leo制作的臉部掃描（游戲建模）

數(shù)字化團(tuán)隊表示，“由于每件物體都有自己的獨(dú)特之處和細(xì)節(jié)，無論是人臉、肢體、武器還是車輛，更不用說它們大小各異的尺寸了，所以我們結(jié)合了Leo和Space Spider的掃描，通過掃描儀軟件 Artec Studio實現(xiàn)輕松整合。角色藝術(shù)家拿到的3D模型就包含了大量細(xì)節(jié)，哪怕最微小的細(xì)節(jié)也并無遺漏，整個掃描只需要幾分鐘。”


△角色開發(fā)前期Artec Leo顯示掃描熱圖

他們補(bǔ)充道，“使用結(jié)構(gòu)光大量節(jié)省手動建立3D模型和制作高精度模型的時間，過去需要兩天，現(xiàn)在僅需幾個小時，甚至更少?！?br />

△Artec Studio中Glock 17模型掃描（游戲建模）


△Artec Leo & Space Spider掃描后的后期角色開發(fā)

掃描與后期處理完成后，最初的3D模型將移交給角色藝術(shù)家。The Farm 51的角色創(chuàng)意團(tuán)隊向我們描述了掃描后的幾個關(guān)鍵步驟：“我們的3D藝術(shù)家會使用特殊的3D雕刻軟件，將后期處理過的3D模型制成高精度模型。隨后，進(jìn)一步處理模型，移除在第一遍掃描清洗過程中遺漏的錯誤。模型形狀和輪廓將調(diào)整為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來就可以應(yīng)用到不同的模型上。比如，游戲中新增了一雙靴子，藝術(shù)家就要確保靴子與褲子尺寸吻合，避免模型顯示出多余的材料?！?br />
他們繼續(xù)補(bǔ)充道，“考慮到整個游戲的流暢度，下一步需要制作一個簡化模型，也就是‘多邊形越少越好’。這樣的模型不包含掃描過程中捕獲的細(xì)節(jié)，相反，這是原始物體的一個簡化形象，但以高精模型為制作基底，藝術(shù)家可以將正常紋理‘烘焙’到低精模型上，所以到最后，細(xì)節(jié)看似沒有遺失，但事實上已經(jīng)移除了?！?br />

△Artec Leo & Space Spider掃描后，使用ZBrush完成角色開發(fā)

這步完成后，模型基本就能進(jìn)行紋理操作了，也就是上色。盡管Artec Leo和Space Spider都是彩色3D掃描儀，但由于The Farm 51獨(dú)特的動畫算法，角色開發(fā)團(tuán)隊還需要在掃描完成后的后期新增色彩。紋理化過程，即為游戲中的武器、角色或其他物體涂色，可以決定模型外表。在這過程中，物理材料的質(zhì)地也會得到體現(xiàn)。最后一步就是為模型制作不同定制化設(shè)計，在當(dāng)前版本（0.6 Warzone Giga-Patch Update）中，游戲中每件物體都能換成20多種獨(dú)特的迷彩圖案和顏色。

△Artec Space Spider掃描的步槍瞄準(zhǔn)鏡（游戲建模）

The Farm 51將繼續(xù)使用Artec Leo和Space Spider來制作全新角色、制服、武器、車輛等。在未來版本中，World War 3的玩家可以期待來自多個不同大洲的逼真環(huán)境、雄偉的建筑，以及吸引東西方世界百萬粉絲的引人入勝的游戲情節(jié)。

△World War 3游戲畫面

World War 3還獲得了2019年CEEGA（中東歐游戲年度獎項）視覺藝術(shù)類提名，這是游戲行業(yè)完美應(yīng)用這項技術(shù)的最好證明。


△三維掃描制作的HK P30Lgun外殼模型（游戲建模）



來源： 埃太科三維