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深度學習
虛擬現實引擎特效制作 版權信息
- ISBN:9787507850567
- 條形碼:9787507850567 ; 978-7-5078-5056-7
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
虛擬現實引擎特效制作 本書特色
* 國內前沿虛擬現實設計系統專業教材。 * 經典案例講解虛擬現實內容制作技術。 * 全套電子教學資源助力提升學習效果。
虛擬現實引擎特效制作 內容簡介
《虛擬現實引擎特效制作》是“虛擬現實設計系列教材”中的一本。引擎特效主要是指使用三維圖像引擎軟件制作的視覺特效。視覺特效包含的內容廣泛,在一個場景里除了人物、自然環境、建筑三大部分以外的視覺特效均能利用引擎特效制作完成。本書主要內容包括 UE4 中 Cascade 粒子特效、UE4 中 Niagara 粒子特效、燈光霧特效、后期處理效果、三維渲染二維效果制作。本教材有較高的出版價值,對游戲設計相關專業的老師和學生有重要參考價值和提升作用。
虛擬現實引擎特效制作 目錄
**章 概述 / 001
第二章?? UE4 中 Cascade 粒子特效基礎篇 / 010
**節 UE4 中 Cascade 粒子系統基礎介紹 / 010
第二節 UE4 中 Cascade 粒子系統自然環境案例制作(一)
——飄浮粒子 / 025
第三節 UE4 中 Cascade 粒子系統自然環境案例制作(二)
——飄落的樹葉 / 036
第四節 UE4 中 Cascade 粒子系統自然環境案例制作(三)
——下雪 / 043
第五節 UE4 中 Cascade 粒子系統自然環境案例制作(四)
——下雨 / 050
第六節 UE4 中 Cascade 粒子系統自然環境案例制作(五)
——煙霧 / 055
第七節 UE4 中 Cascade 粒子系統自然環境案例制作(六)
——火焰 / 071
第三章?? UE4 中 Cascade 粒子特效高級篇 / 088
**節 復雜技能特效案例制作(一) / 088
第二節 復雜技能特效案例制作(二) / 123
第四章?? UE4 中 Niagara 粒子特效 / 207
**節 UE4 中 Niagara 粒子系統基礎介紹 / 207
第二節 UE4 中 Niagara 粒子系統基礎案例制作(一)
——可視化力場 / 221
第三節 UE4 中 Niagara 粒子系統基礎案例制作(二)
——云層 / 241
第四節 UE4 中 Niagara 粒子系統高級案例制作
——角色粒子 / 256
第五章?? 燈光霧 / 279
**節 透明貼圖模擬燈光霧 / 279
第二節 Light Shafts 模擬燈光霧 / 288
第三節 Volumetric Light 模擬體積燈光霧 / 295
第六章?? 后期效果處理 / 317
**節 鏡頭效果 / 318
第二節 校色 / 331
第三節 光照、渲染功能 / 339
第七章?? 引擎特效——二維效果渲染 / 350
**節 效果、原理與流程 / 350
第二節 角色效果 / 354
第三節 場景效果 / 365
虛擬現實引擎特效制作 節選
**章?? 概述 一、引擎特效與制作工具 1. 引擎特效與三維圖像引擎軟件 引擎特效主要是指使用三維圖像引擎軟件制作的視覺特效。視覺特效包含 內容廣泛,在一個場景里除了人物、自然環境、建筑三大部分以外的視覺特效均能利用引擎軟件制作完成。三維圖像引擎軟件包括 Unreal Engine、Unity 3D 等,本書教學重點為 Unreal Engine。 2. 引擎特效的制作內容 (1)粒子及動力學特效(煙火、爆炸、環境效果等) 粒子及動力學特效是引擎特效制作的核心部分,不管是虛擬現實游戲制作 還是影視動畫制作,粒子特效是所有特效制作工具中*主流、*突出的特效內容。技術水平越高,制作出來的粒子特效效果越逼真。 (2)后期視覺特效(調色、校色、渲染、曝光等) 后期視覺特效在以往傳統三維動畫的制作流程中,如需要先在 3ds Max、 Maya 中制作好動畫渲染,再在 AE、Nuke 等后期軟件中制作。在一系列后期軟件中,制作后期視覺特效的工具相對而言較為分散,流程較為復雜,而在引擎里制作該類特效則可通過較為集中的特定模塊進行。 (3)特定視覺效果(三維渲染二維、特殊視覺風格等) 特定視覺效果主要針對粒子及動力學特效與后期視覺特效兩種制作方式無法達到的視覺效果進行制作。 二、引擎特效的應用領域 引擎特效應用廣泛,與交互視覺方面相關的領域中都能用到,且效果較為顯著。 1. 虛擬現實 VR/AR 中的引擎特效 圖 1-1 和圖 1-2 所示為虛擬現實作品《敦煌飛天 VR》中的場景截圖,該作品中的大量視覺特效均使用引擎設計和制作(《敦煌飛天 VR》是沉浸式交互動漫文化與旅游部重點實驗室于 2016 年研發的 VR 作品,筆者為項目主創)。在 VR/AR 中加入該類視覺特效會使 VR 虛擬場景充滿神秘色彩和奇異的視覺效果。 2. 游戲中的引擎特效 圖 1-3 所示為手機游戲視覺效果截圖,其中包含豐富的游戲特效內容,這 些內容都是在引擎中制作完成的(該游戲于 2014 年研發,筆者為項目制作人)。 3. 影視動畫中的引擎特效 我們經常會看到很多酷炫的 CG 動畫,其中通常會出現大量的煙火、爆炸、 云霧、光暈等視覺特效內容。圖 1-4 所示的是筆者所帶領的團隊于 2015 年制作的游戲 CG 動畫中的畫面截圖。作品中的云霧、光暈、景深等視覺效果都可以通過現在的引擎特效制作出來,并呈現在我們的虛擬現實作品中。 4. 虛擬仿真中的引擎特效 虛擬仿真的應用范圍非常廣泛,如飛行器模擬、海上航行器模擬、戰場模擬等,只要真實物理世界存在的對象及運行過程都可以通過引擎模擬仿真實現出來。圖 1-5 所示的是大型海戰虛擬仿真模擬 VR 作品《甲午海戰 VR》,模擬甲午海戰過程中北洋水師與日軍聯合艦隊當時進行的海戰。內容包括雙方戰艦艦隊、戰艦之間進行相互攻擊、炮彈撞擊時形成的爆炸等。這些效果都需要虛擬引擎技術來模擬實現(《甲午海戰VR》是沉浸式交互動漫文化與旅游部重點實驗室于 2018 年研發的 VR 作品,筆者為項目制作人)。 三、引擎特效的呈現效果 1. 游戲特效 圖 1-6 所示的是常規的游戲特效效果。在游戲特效中,光束、爆炸、煙火是極為常見的內容,通常會使用粒子特效進行游戲特效制作。 2. VR 與沉浸式交互內容特效 VR 與沉浸式交互內容主要是在引擎中制作完成的,通常會應用大量的引擎特效。由于 VR 是實時渲染,而且幀速率要求極高,因此 VR 中的特效制作強調性能與效果優化,要求較低的性能消耗實現較高的視覺效果。圖 1-7 所示的是筆者于 2019 年為中國電影博物館設計制作的 3D 沉浸式交互體感內容的場景截圖。該作品中融合使用了幾部動畫電影原型,將幾部主流的中國題材的動畫電影中的角色制作成虛擬互動角色,并能與參觀者進行現場的交互游戲,其中的大量特效均是使用虛擬引擎進行制作的。 3. CG 影視動畫特效 CG 影視動畫特效通常是渲染輸出后進行合成的,因此效果**,對性能基本沒有太多要求,只要能實現更好的視覺效果,性能要求偏高、渲染效率偏低也是沒有問題的。圖 1-8 所示的是筆者于 2011 年為騰訊游戲制作完成的 CG動畫游戲作品中的場景截圖。其中,豐富的煙火、爆炸、云霧及海水等均可在現在的虛擬引擎中實現。 四、本課程內容概述 本課程主要學習內容分為五大部分,分別為 UE4 中 Cascade 粒子特效、UE4 中 Niagara 粒子特效、燈光霧特效、后期效果處理、三維渲染二維效果制作。 1. UE4 中 Cascade 粒子特效 UE4 中 Cascade 粒子特效是一種傳統的、經典的引擎粒子特效。我們將通過 Cascade 粒子系統基礎、飄落的樹葉等六個案例及兩個復雜技能特效案例深入學習 UE4 中 Cascade 粒子特效的制作方法。 圖 1-9 為其中一個復雜技能特效案例,從中可以看到 Cascade 粒子系統制 作出來的基本效果。 2. UE4 中 Niagara 粒子特效 UE4 中 Niagara 粒子特效是一種近兩年才研發出來的高級粒子特效,它具備更強大的擴展性,設計者能夠從中獲得更強的擴展和編輯能力。UE4 中Niagara 粒子特效部分將學習 Niagara 粒子系統基礎、可視化力場、云層、角色粒子特效案例幾個部分的內容。 圖 1-10 為云層案例效果,復雜云霧里穿行閃爍的發光光點,可以看到Niagara 粒子系統制作出來的基本效果。 圖 1-11 為角色粒子案例效果,對動態角色人物進行粒子特效處理。如果用 Cascade 粒子系統進行傳統制作,則較為麻煩,效果也不盡如人意,但用Niagara 粒子系統處理起來相對較為簡單,且效果不同凡響。 3. 燈光霧特效 燈光霧特效是一種高級燈光特效效果,在傳統 CG 和影視制作過程中通常需要極大的資源消耗,而且效果比較受限。在 UE4 中已經內置強大的燈光霧,可以制作出效果出眾的燈光霧特效。這部分內容將重點給大家講解三種不同類型的燈光霧特效的制作方法。圖 1-12 所示的是其中一種燈光霧特效的*終制作效果。 4. 后期效果處理 在主流影視或 CG 動畫的制作流程中,都有一個非常重要的后期制作環節——后期特效制作,通常會使用 Nuke、After Effffects、Digital Fusion 等專業后期特效制作軟件進行制作。今天,虛幻引擎給我們提供了非常強大的實時渲染后期特效制作工具,UE4 中的 Post Process 就是其中的一種。在這里,我們將學習以下多種豐富后期效果的制作方法,包括泛光、曝光、光暈、污漬通道、白平衡、調色、校色、后期特效材質等,對已有場景顏色、氛圍進行非常豐富的調整。 5. 三維渲染二維效果制作 三維渲染二維效果是藝術化處理三維后期效果的一種特殊效果,通過對三 維環境和任務進行特殊渲染處理,以實現一種類似二維平面化的視覺效果。圖 1-14 左所示的是以人物為主的三維渲染二維效果,右圖所示的是以場景為主的 三維渲染二維效果。這兩個內容都將在課程中進行深入講解,以指導大家制作出這樣的三維渲染二維效果。 五、本課程學習與練習方法 1. 圖書教材 對照圖書教材,學習課程基礎知識。圖書中系統講解了課程知識,可以隨時進行對照或者查閱任何一個知識點,十分方便。 2. 視頻教程 對照視頻教程,學習課程內容的核心知識與制作流程,了解詳盡的案例制作方法。視頻教程中對實際操作部分進行了具體制作和細致講解,通過深入學習,對課程所涉及的每一個功能模塊、知識點都會擁有比較全面的認識和掌握。 3. 素材練習 使用制作素材進行快速案例練習,掌握課程核心知識。通過教程配套文件提供的素材來進行練習,參照圖書教材和視頻教程內容進行案例實踐制作。 4. 擴展實踐 參照圖書教材和視頻教程中的方法,展開更多的自我練習與實踐。結合課程學習方法與素材資源,可以自主練習和嘗試更喜歡或者希望達成的制作效果和目標,發揮創造力和想象力進行延伸和拓展。
虛擬現實引擎特效制作 作者簡介
劉躍軍,博士、副教授、研究生導師,北京電影學院動畫學院游戲設計系主任、電腦動畫教研室主任。沉浸式交互動漫(VR)文化與旅游部重點實驗室副主任,教育部影視動畫創作工程研究中心副主任,中國高校虛擬現實 VR/AR 產學研聯盟秘書長,中國虛擬現實產業發展、中國游戲產業發展系列藍皮書執行主編。北京市 2015—2017 拔尖人才,北京電影學院 2019—2021 領軍人才。主要獲獎作品:VR 作品《敦煌飛天VR》獲 2018 世界 VR 產業大會創新金獎、2019 第十三屆全國美展優秀進京作品獎,VR 作品《敦煌奇幻之路》獲中國金雞百花電影節第二屆國際微電影展映優秀(最佳)作品獎,VR 作品《甲午海戰 VR》獲 2018 世界 VR 產業大會創新獎,CG 作品《烽火時代》獲中國動畫學會卡通藝術委員會優秀三維動畫獎、CCGF 最佳動畫短片獎、中國數字盛典專業組最佳三維動畫短片獎,動畫電影《歡笑滿屋》獲中國電影華表獎優秀動畫片提名。 龍姝羽,北京電影學院動畫學院 2019 級虛擬現實設計方向碩士研究生,曾參與《中國游戲產業發展報告(2020)》《中國虛擬現實產業發展報告(2020)》的編寫工作。
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