“摄影制图法”乍一看令人望而却步，起初人们不了解，认为它很复杂、令人费解，但事实上，它可以成为艺术家的好帮手。

摄影制图法是使用真实世界物体和环境的多张照片创作数字资源的过程。早在 19 世纪中期，它就已经出现，几乎与摄影拥有同样长的历史，最早是用于绘图和测绘。毫无疑问，从那时起，它逐渐从一个单纯的模拟流程发展为数字化操作。如今，摄影制图法的测量、算法、计算和整理等所有复杂过程均可交由 ArtEngine 这样的应用程序进行处理。

https://unity.cn/product/artengine

草叶图像来自于Pete Mc Nally

想把猫毛变成数字化的毛绒地毯吗？现在可以实现了。

先从摄影制图法开始，它有多种方式可以利用真实世界的原始对象照片创建高质量的数字资源。表面摄影制图法是指将一块平坦的平面，如一片林地或布满卵石的海滩，经数字化处理后制成无缝拼贴的材质。

Alexandre Rodrigue利用摄影制图法为《孤岛惊魂：新曙光》制作的环境资源

Unity ArtEngine 是一款为游戏、电影或任何其他数字艺术项目制作超逼真材质的工具。ArtEngine 通过利用人工智能改进了表面摄影制图工作流程，可快速去光照、去接缝，消除不需要的伪影，并生成完整的 PBR 材质，以便在 Unity 或选择的 3D 程序中使用。凡是制作过 3D 资源的人都知道，如果能够摒弃恼人、难用又耗时的传统拼贴法，就可以节省大量时间，从而专注于工作流程中的创意和艺术创作环节。

摄影制图法很复杂，这文的内容只是冰山一角。但一旦了解，就会发现即使是手机拍摄的业余照片也能制造出漂亮、专业的图片效果。如欲深入了解相关知识，欢迎前往 Unity 摄影制图中心阅读更多高级内容。

Unity 摄影制图中心：

 Pete Mc Nally 利用巨石（右图）照片制作了峡谷岩石拼贴素材（左图）。

无论是专业电影剪辑师还是业余游戏开发人员，ArtEngine 适合各种技能水平的艺术创作者使用。

Dave Riganelli 是育碧多伦多工作室的技术美工总监。他使用摄影制图法和光度立体扫描技术打造了一个具有各种艺术效果的数字化花园。

Riganelli 精通摄影制图法的各种功能。他解释了这项技术如何在电子游戏中迅速普及：

就在五年前，摄影制图法还不是主流趋势。它主要用于打造角色，并且外派给专门的承包商来做。首次使用摄影制图法的大型游戏是《星球大战：前线》。游戏中所有的地形和自然资源均为扫描制作的数字资源。《星球大战：前线》证明可在制作流程中采用批量扫描的方式。摄影制图法由此成为了广为推崇的标准。从那以后，越来越多的工作室开始采用摄影制图法，现在已经非常普及。

但 Riganelli 也指出，摄影制图法并不只适用于 AAA 级游戏项目和电影大片。他表示：“扫描从未如此简单，可随时在家用设备上操作。”

曲棍球手套的数字孪生，由DaveRiganelli利用旋转拍摄的110张图像制作而成。

Pete Mc Nally 也是一位由摄影制图工作激发了奇思妙想的创作者，他在荣获艾美奖的 Havok 公司（数年前被微软收购）担任 3D 艺术家。从崎岖的石头纹理到干枯的树皮图块，每个看起来都非常逼真，仿佛就是实物，他的画廊体现了其摄影制图法的生动魅力。

Mc Nally 在为游戏制作图像时对游戏开发产生了兴趣。那时，创作游戏图像，尤其是 3D 图像并非易事。

他回忆道：“刚开始的时候，我要购买很多软件的许可证。起步成本相当高。3ds Max 或 Maya 都要数千美元。如果没有发行商来承担部分成本，是不可能真正打造出一款游戏的。”

受到秋季实景色彩的启发，Pete Mc Nally用48张照片制作了这幅叶子素材。

看到 ArtEngine 等基于人工智能的素材创作软件越来越受欢迎，Mc Nally 感到非常高兴。在他最初从事这项工作的时候，为游戏制作图像不仅昂贵，而且非常耗费时间。基于人工智能的艺术设计，摆脱了许多缓慢且乏味的中间环节。

第一步？尽可能多拍摄所选物体表面的细节，以便开始后续数字化流程。虽然不需要很多花哨的样品和高科技小装置，但这些确实能够有助于实现理想效果。

以下步骤详细介绍了好用且可靠的摄影制图法工作流程，但也可使用光度测量或单幅图像来拍摄内容，然后再将其导入 ArtEngine。

由Pete Mc Nally设计的棋盘格平面图，可从高度图位移。

  手机游戏

令人惊讶的是，智能手机摄像头构造也很精密，足以捕捉任何您想要注入生命力的素材。摄像机越好越能拍出效果优质的图片，如果不是制作电影大片，完全可以使用随身携带的手机拍出令人满意的照片。同样地，专业的工作室可能需要 300 张纹理照片，而小型项目只需 20 或 30 张快照即可。

  阴天法则

使用摄影制图法制作 3D 资源不再需要依赖工作室和特殊照明。阴天是最佳拍摄天气，不会产生粗糙的阴影，以便纹理导入和编辑。注意不要拍摄反光纹理，例如潮湿的表面。室内摄影是个很好的选择，但不要在直接光线下拍摄照片，因为直接光线会产生阴影和反射，很难将最终的视觉效果拼接在一起。

  拍摄你认为最棒的照片

寻找有理想纹理的区域，并开始拍摄。拍摄照片时应垂直于表面，每张快照尽量保持 70% 到 80% 的重叠度。根据需要尽多采集照片，选择范围广有利于做出更好的效果，但如果不是制作顶级大片，也不必过于纠结。

任何像样的相机都能马上呈现完美可用的图像，因此如果觉得手机方便，也可使用手机拍摄。如果使用的是数码单反相机，并且希望数码资源与真实世界的物体及其色彩尽量吻合，就采用 RAW 模式拍摄，并考虑使用颜色检查器或白平衡卡。

图片由Victor Kam提供

采集纹理后，开始进行数字映射。使用 ArtEngine 和其他一些工具，可在短时间内制作逼真的 3D 资源。

01  准备工作：重构和烘焙

第一步可根据需要选择性操作，使用 Lightroom 或 PhotoLab 等软件对照片进行色彩校正。

然后，需要使用摄影制图软件重构拍摄的照片。换言之，需要恢复所拍摄 3D 对象的 2D 照片时丢失的深度信息。建议选择两款免费好用的重构开源软件：Meshroom 和  3DF Zephyr Free 应用程序。

接下来，需要创建一个烘焙平面。将重构的网格输出至 3D 图形工作空间，并建立简单的表面，以便投射细节。同样有很多软件工具可以实现这一功能：Blender 是一个不错的选择，可免费使用，而专业的付费软件有 Maya 和 3ds Max。

3D 重构和烘焙平面组装完成后，就可开始烘焙。将重构和平面加载到烘焙软件中（可选择免费应用 xNormal），然后烘焙所需的映射。

请注意反照率和高度图。反照率（即颜色）很难从头开始重新制作。其他映射，包括法线映射和环境遮蔽映射，可以从高度图中导出，并在 ArtEngine 中重新计算。

创建烘焙平面（上图），烘焙设置（左图），烘焙效果（右图）

02  去光照、去接缝和导出到 Unity

将素材导入 ArtEngine 后，第一步是去光照。ArtEngine 的去光节点有助于修改素材中的照明行为。根据图像特点，使用以下一个或多个节点：

 反照率生成：把刺眼的高光和暗点染平

 渐变去除：修改由照明引起的渐变

 硬阴影去除：去除素材上的任何直接阴影

去光照后，使用粗糙度生成节点制作一个基本的粗糙度图，以便在后续的操作中使用。

通过 Compose Material 节点开始使用完整的纹理集。由于 ArtEngine 是基于节点的软件，可以用一种非破坏性和非线性的方式来回编辑。相比之下，基于图层的软件只允许线性编辑。

开始烘焙数据集时，可能会注意到没有拼贴。应用 ArtEngine 的接缝移除节点，可避免这个问题。

最初烘焙数据集充满了缝隙。可使用接缝移除节点，纠正所有贴图。

现在已拥有完全可使用的拼贴素材。

使用 Mask Paint 节点来做进一步的整理，比如画出非理想的区域，然后使用该节点作为忽略输入到一个新的突变节点。调整突变节点中的 World Scale 参数，缩放为真实世界的素材大小。

节点细节（上图），效果（下图）

Unity ArtEngine Importer 嗒哒！现在您拥有了一个完全可使用的拼贴素材，准备导出到 Unity。访问Unity素材商店，获取需要的插件，包括免费的 ArtEngine Importer，然后开始在 Unity 中尽情发挥艺术才能。

ArtEngine Importer：

https://unity.cn/product/artengine

如果是初次接触 ArtEngine 和摄影制图法，一定会遇到一些陌生词汇。以下是一些术语参考，有助于您寻找需要的信息，取得不错的成果。

烘焙：将数据从一个源重新投射到另一个源。在本文中，它指把一个高分辨率的几何图形投射到一个低分辨率的目标对象上。

色彩校正：调整照片的颜色，使它们尽可能准确地反映光源。

去光照：从图像中移除阴影信息（渐变，硬阴影等）。

基于节点的软件：以一种非破坏性、非线性的方式来回编辑。

摄影制图法：使用摄影数据重构一个三维真实世界的样本。

基于物理的渲染（PBR）：使用真实的阴影/照明模型以及测量的表面值，以准确地表示真实世界的素材。PBR现在是素材库、内容创作、扫描应用程序和更多参考逼真的数字材料的标准。

每个 PBR 贴图都有定义：

反照率贴图：指纹理的颜色。

法线贴图：表示表面深度的近似值。用于模拟凹凸处光照效果，即不添加多边形的前提下增加细节。

粗糙度/光泽贴图：表示表面的微表处细节。表面越光滑，反射性越强（如镜子），而表面越粗糙，反射性越差（如路面）。

注：Unity使用平滑贴图，相当于光泽贴图。

环境光遮蔽贴图：表示物体和表面对环境光的反应。

高度贴图：虽然法线贴图和高度贴图都产生了深度错觉，但是高度贴图实际上创造了深度，通常会移动几何体（即在3D空间中移动多边形），而法线贴图只影响几何体的光照。

白平衡：通过调整照片颜色，对白色被摄物的颜色还原，进而达到其他物体色彩准确还原的一种数字图像色彩处理方法。

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