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

案例概述

概要：世界知名游戲開(kāi)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(tái)專業(yè)手持式彩色3D掃描儀,，對(duì)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(chǎng)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(shí),，一些不真實(shí)的畫面一下就能讓你從游戲情境中抽離�,？梢允钱嬅鎯�(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(lái)就像是樂(lè)高搭起來(lái)的一樣,。游戲引擎或許極具創(chuàng)意，但如果畫面讓你無(wú)法沉浸在熟悉的游戲情節(jié)中,，玩家就會(huì)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(méi)有這些畫面問(wèn)題的一大熱門游戲,。超寫實(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)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(wú)人機(jī)和坦克,，World War 3從未讓玩家失望。

為實(shí)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(cè)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(shuō),，“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，你直接把掃描儀對(duì)準(zhǔn)掃描物體,，圍著它轉(zhuǎn)一圈（或移動(dòng)物體）,，就能制作出虛擬復(fù)制品了。結(jié)構(gòu)光通過(guò)對(duì)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(shí)的物體，還能保留其外形和微小瑕疵,、凹痕,、色彩等等，看起來(lái)更為真實(shí),�,！�

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(guò)與The Farm 51數(shù)字化團(tuán)隊(duì)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(zhǎng),。

3D Master總監(jiān)Rafal Lis表示，“Artec Leo與Space Spider對(duì)CGI而言是一組黃金搭檔,，對(duì)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(lái)一直是市場(chǎng)先驅(qū),，我們很榮幸多年來(lái)一直都是Artec的主要經(jīng)銷商,。”


△預(yù)覽Artec Leo掃描演員完成的前期角色設(shè)計(jì)

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(duì)用Space Spider來(lái)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(shí)程度讓全球數(shù)百萬(wàn)World War 3玩家欲罷不能,。


△Artec Space Spider掃描的對(duì)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)機(jī)載處理的3D掃描儀。Leo全無(wú)線式設(shè)計(jì),，點(diǎn)精度高達(dá)0.1毫米,，數(shù)字化團(tuán)隊(duì)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(shí)掃描分辨率令人驚嘆,，掃描效果還能在設(shè)備觸屏上實(shí)時(shí)顯示,，讓您對(duì)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(duì)表示,，“由于每件物體都有自己的獨(dú)特之處和細(xì)節(jié),，無(wú)論是人臉、肢體,、武器還是車輛,，更不用說(shuō)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(guò)掃描儀軟件 Artec Studio實(shí)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(wú)遺漏,，整個(gè)掃描只需要幾分鐘�,！�


△角色開(kāi)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(dòng)建立3D模型和制作高精度模型的時(shí)間，過(guò)去需要兩天,，現(xiàn)在僅需幾個(gè)小時(shí),，甚至更少�,！�


△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(kāi)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(duì)向我們描述了掃描后的幾個(gè)關(guān)鍵步驟：“我們的3D藝術(shù)家會(huì)使用特殊的3D雕刻軟件,，將后期處理過(guò)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(guò)程中遺漏的錯(cuò)誤,。模型形狀和輪廓將調(diào)整為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來(lái)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,�,！�

他們繼續(xù)補(bǔ)充道，“考慮到整個(gè)游戲的流暢度,，下一步需要制作一個(gè)簡(jiǎn)化模型,，也就是‘多邊形越少越好’。這樣的模型不包含掃描過(guò)程中捕獲的細(xì)節(jié),，相反,，這是原始物體的一個(gè)簡(jiǎn)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(méi)有遺失,，但事實(shí)上已經(jīng)移除了,。”


△Artec Leo & Space Spider掃描后,，使用ZBrush完成角色開(kāi)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(dòng)畫算法，角色開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)還需要在掃描完成后的后期新增色彩,。紋理化過(guò)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(guò)程中，物理材料的質(zhì)地也會(huì)得到體現(xiàn),。最后一步就是為模型制作不同定制化設(shè)計(jì),，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(lái)制作全新角色,、制服、武器,、車輛等,。在未來(lái)版本中，World War 3的玩家可以期待來(lái)自多個(gè)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(wàn)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(jiǎng)項(xiàng)）視覺(jué)藝術(shù)類提名，這是游戲行業(yè)完美應(yīng)用這項(xiàng)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(lái)源： 埃太科三維