Unity伦敦办公室演示项目的创作过程

如何使用Unity实现建筑可视化VR项目呢？

由Oneiros公司和M Moser Associates设计和开发公司制作的Unity伦敦办公室演示项目，让用户在虚拟环境中游览Unity伦敦办公室，展示出使用Unity高清晰渲染管线HDRP创建逼真的环境效果。

本文将由Oneiros公司的CEO Mirko Vescio分享Unity伦敦办公室演示项目的创作过程。

项目下载

本文将提供Unity伦敦办公室演示项目交互式PC版本的下载，该项目大小1.6G，你可以通过键盘和鼠标进行操作。

获取下载地址：请发送消息“伦敦项目” 到本公众号后台。

项目介绍

Oneiros公司位于意大利米兰，是一家成立于2016年的初创公司，致力于通过使用Unity为建筑等行业提供企业级虚拟现实解决方案。

Oneiros最新的项目是Unity伦敦办公室演示项目，该项目让用户在虚拟环境游览Unity伦敦办公室，在游览过程允许用户在虚拟空间中进行各种交互。

下图为改变地板材质。

下图为切换昼夜场景。

下图为开关灯的效果。

在开发Unity伦敦办公室演示项目中使用的工作流程和方法会把V-Ray和Corona Renderer等渲染引擎制作的标准3D模型转变为Unity实时引擎中运行的场景。

将Unity应用于建筑可视化的一项优势是：我们可以从相同的场景获得不同类型的输出结果。

下面是影片模式的视频。

下面是虚拟现实模式的视频。

画面参考

在Unity伦敦办公室演示项目中，我们得到了确定的建筑设计。相关建筑工作室给我们提供了办公室和家具的整套3D文件，以及一些360度全景图像的渲染，这些内容帮助我们创作出相应的光照效果。

3D建模

首先，我们将工作流程分为两个不同部分：

• 第一部分是“独立资源”，包括所有家具和物品。

• 第二部分是“环境”，包括办公室建筑本身。

这样做的原因是因为两个部分需要不同的工作流程。

单个资源的创作通常依照标准流程，我们会从建筑师提供的高多边形3D模型开始处理，必须评估每个模型的拓扑，然后构建出低多边形资源。

然后，我们将低多边形版本和高多边形版本的3D模型导入Substance，处理纹理并创建PBR材质。

如下图所示，左侧为高多边形模型，右侧为低多边形模型。

另一方面，环境的建模和优化与Unity场景有很大关联。

首先，我们在3ds Max中建模和优化3D环境，包括墙体和地板等主要元素。在将.fbx格式文件导入Unity后，我们开始进行第一个光照设置，寻找潜在的光照贴图问题。

确定一切都正常后，我们可以在3ds Max和Unity之间不断来回切换，添加几何体细节并检查可能的光照贴图问题。

从环境3D建模的第一个草图开始，我们必须同时处理几何体的UV贴图，然后在Substance Designer中制作材质。请注意，单独资源的制作通常会使用Substance Painter。

在创建3ds Max图层结构的时候，3ds Max的每个图层都会成为导入Unity的单个FBX文件。

纹理和材质

我们必须牢牢记住：在这类项目中，在面向AEC行业的实时PC版本中，Unity图像效果是唯一可以使用的后期处理效果。

这意味着几乎所有内容都要在3D环境中完成，我们的工作流程需要符合这个特点。

Substance Designer和Substance Painter是这个过程的基础部分，它允许我们制作PBR着色器和不同贴图的组合，例如：漫反射贴图、法线贴图、金属度贴图和AO贴图等。

贴图从Substance工具导出后，我们必须把所有内容导入Unity，以便制作着色器，并应用到3D模型上。

工作流程会根据处理的是单个资源还是部分环境而变化，例如：地板。

对于椅子这样的单个资源，我们创建低多边形版本并展开UV绘制贴图，高多边形和低多边形的3D模型都会导入到Substance Painter，我们可以添加细节并烘焙所有需要的贴图，以创建出PBR材质。

对于地板，我们则从高多边形3D模型开始处理。

然后对细节进行加工。

创建多材质效果。

创建低多边形版本。

使用3ds Max的烘焙选项来获取不同的贴图。

在3ds Max完成以上步骤后，我们要使用Substance Designer组合所有创建的贴图并包含最终材质。

导出HDRP通道。

在全新的高清晰渲染管线HDRP中，“旧版”标准着色器成为了“Lit Shader”，而且Shader Graph着色器视图的引入，允许设计师不必编写代码便可创建出自定义着色器。

下图是使用Substance Designer视图制作的玻璃折射效果Lit着色器，展示了场景中的着色器和HDRP着色器材质的Lit着色器设置。

下图展示了用于生成纹理的Substance Designer视图。

下图实现玻璃折射雨滴效果的自定义着色器，展示了场景中的着色和HDRP自定义着色器设置。

下图是用于生成纹理的Unity Shader Graph着色器视图。

光照效果

Unity的光照过程要求我们区分实时光线和烘焙光线的使用。实时光线会在每帧计算，烘焙光线会创建出独特的光照贴图。

在Unity实时引擎中，理解帧率这个术语非常重要。

我们在使用V-Ray和Corona Renderer等渲染引擎时，生成单个图像可能需要5分钟至数小时的时间来完成，但在Unity中，我们至少需要每秒渲染30个图像。这意味着我们必须尽可能优化所有内容，这就是创建和使用低多边形3D模型的重要性。

在光照组成过程中，实时光线需要更多CPU和GPU性能来进行计算，这意味着和使用烘焙光线相比，实时光线有较低的性能。所以我们必须试着尽可能使用更多烘焙光线而非实时光线，从而提升帧率。

实时光线和烘焙光线两者的区别不仅在于帧率问题，另一个和烘焙光线相关的同等重要方面是环境遮蔽贴图的生成。

一旦完成实时光线和烘焙光线的基础设置后， 我们必须设置反射探针和光照探针。

下面是使用反射探针和未使用反射探针的对比示例。

Unity伦敦办公室演示项目允许用户切换白天场景和夜晚场景。如下图所示，所以我们必须创建两个不同的光照设置。

完成整个光照设置后，处理后期处理摄像机是最后一步。

后期处理效果是模拟物理摄像机的基础，从而更好地控制颜色分级和曝光等效果。

尽管使用线性颜色空间可以得到光线更自然的结果，但它容易使画面产生平面感。为了弥补这种缺陷，使用颜色分级非常重要，它可以增加图像反差并平衡阴影和高光。

在此过程中使用正确的PBR值非常重要，这样才能够获得正确效果的材质。我们还需要避免让反照率变得完全黑色或白色，这是PBR工作流程中最常见的错误之一。

眼睛适应效果也非常重要，它可以让用户“感受到光线”。

小结

本文介绍了如何从标准工作流程转换为静态渲染来创建交互式环境，Substance在制作过程中的作用，以及Unity对于AEC行业而言的强大意义。

详细讲解每个过程会过于冗长而复杂，所以我们希望本文可以给你带来启发，通过使用Unity让创作者更加了解实时世界。

请记得，发送“伦敦项目”到公众号后台，即可获得项目下载。

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