次時代游戲貼圖制作方法

1、導(dǎo)言：本教程詳細(xì)的介紹了次世代游戲貼圖的概念，對實(shí)際生產(chǎn)中的一些制作要點(diǎn)進(jìn)行了分析，對游戲制作者有很大的幫助。 下面教程開始 次世代貼圖和傳統(tǒng)貼圖的比較造成差別的主要原因有兩點(diǎn)，一是由于圖像技術(shù)的突破，二是貼圖數(shù)量的提高。這兩個因素使得次世代貼圖在發(fā)揮上有了更大的空間。（圖01） 圖01 1、彩色貼圖肩負(fù)多重責(zé)任，高光陰影、深度的三維效果都要同時通過貼圖表現(xiàn)出來。2、高光和陰影不會因光源方向的變化而改變。3、貼圖尺寸小，為了節(jié)省貼圖，所以用四方連續(xù)貼圖來貼滿整個面墻，容易看出有重復(fù)，影響畫面品質(zhì)。4、細(xì)節(jié)均勻，因為需要大量的四方連續(xù)的關(guān)系，所以不能有特別

2、突出的細(xì)節(jié)。5、整體的立體感較弱，傳統(tǒng)貼圖只能表現(xiàn)比較緩和的高光和陰影，太強(qiáng)調(diào)貼圖本身的光影會對游戲場景里實(shí)際光源的打光效果產(chǎn)生干擾。（圖02）圖02 1、除了彩色貼圖之外，還有法線貼圖（Normal map）、高光貼圖（Specular map），有的還用凹凸貼圖（Bump map），是幾張貼圖組合成的一套貼圖。2、高光和陰影可以隨光源方向的變換而有相應(yīng)不同的光影效果，有了法線貼圖（Normal map）、高光貼圖（Specular map），透過貼圖上所提供的信息，即可以隨著光源的方向的不同而做相應(yīng)的光影效果運(yùn)算。3、高精度的貼圖畫面，貼圖尺寸比較大，四方連續(xù)的次數(shù)少了，可以加入

3、更多獨(dú)特的細(xì)節(jié)。4、很好的三維效果，通過法線貼圖（Normal map）、高光貼圖（Specular map）、凹凸貼圖（Bump map）的組合可以產(chǎn)生很多微妙的立體細(xì)節(jié)變化。5、豐富的貼圖細(xì)節(jié)，以前因為貼圖限制而無法深入的細(xì)節(jié)現(xiàn)在可以有進(jìn)一步的發(fā)揮。什么是次世代貼圖次世代貼圖是由彩色貼圖（Color map）、法線貼圖（Normal map）、高光貼圖（Specular map）、凹凸貼圖（Bump map）的組合而成的一整套貼圖。 每個部份所發(fā)揮的功能說明如下：（圖03）圖03 法線貼圖（Normal map）記錄了貼圖里每個像素的法線方向，它不能當(dāng)成一般的貼圖來看，

4、它記錄了圖面上每一個像素的法線向量數(shù)據(jù)。（圖04）圖04 高光貼圖（Specular map）記錄了貼圖細(xì)節(jié)的高光及受光度，這個貼圖跟法線貼圖是互相搭配的，圖面上的立體的效果其實(shí)是靠高光體現(xiàn)出來的，高光貼圖可以針對局部高光做結(jié)構(gòu)上的突顯和強(qiáng)化，達(dá)到更真實(shí)的視覺效果（針對高光貼圖在下面的文章中做進(jìn)一步的說明）。（圖05） 圖05凹凸貼圖（Bump map）是通過灰度貼圖來得到細(xì)節(jié)實(shí)際凹凸的信息，然后在三維空間中進(jìn)行準(zhǔn)確的位置運(yùn)算，有一點(diǎn)需要提醒的是，如果貼圖中有比較明顯的凹凸才需要用到凹凸貼圖。如果凹凸不太明顯則用凹凸貼圖的效果并不大。（圖06）圖06 法線貼圖和高

5、光貼圖的原理和作用對于上面提到的四種貼圖，很多的讀者可能會對法線貼圖（Normal map）及高光貼圖（Specular map）比較陌生或是只有一個模糊的概念。針對這兩種貼圖，我們談?wù)勊幕A(chǔ)運(yùn)算理論，在不提及運(yùn)算方程式的前提下，做一個比較直觀的分析。（圖07）  圖07 模型面受光度的判斷在繪圖程序里一個模型平面的受光度如何來判斷呢？如果以0-1的程度來算，0是最暗，1 是最亮的話，兩個向量長度是1的向量相乘的結(jié)果就決定了這個平面的亮度。所以當(dāng)入光向量和模型上的平向夾角的小的話，表示這個模型面直接面對光源，所以會很亮，反之如果夾角大的話，表示模型面不直接面對光

6、源，所以會比較暗，當(dāng)然如果是背光的情形的話，兩個向量相乘結(jié)果小于0，就會是全亮。（圖08）  圖08法線貼圖和受光度的關(guān)系法線貼圖的作用就是把面上的法線方向利用貼圖提供的信息來改變其方向，我們可以把貼圖里的每一個像素都當(dāng)作是模型上的一個平面，用RGB三個原色記錄了每個像素的法線方向（x、y、z）值，自運(yùn)算時先讀了模型的法線方向之后，再用法線貼圖上的RGB也就是x、y、z值算一次。（圖09）  圖09 在此，游戲貼圖上的法線方向已經(jīng)不再是傳統(tǒng)定義中垂直于平面的法線了，這點(diǎn)請一定要注意，不要弄混了。 下圖是由一張法線貼圖上針對其中的一個像

7、素的法線方向做的分析（這只是一個概念性的說明，可能會和程序上實(shí)際的運(yùn)算的數(shù)值和流程會有點(diǎn)偏差）。（圖10）  圖10 有些不了解這個原理的美術(shù)人員可能會試圖在Photoshop里直接修改，事實(shí)上這幾乎是不太可能的事，因為它并不是直觀的彩色貼圖，與其說它是貼圖，不如說它是儲存數(shù)據(jù)的數(shù)組。 法線貼圖（Normal map）的生成法線貼圖的生成方法有兩種，一個是通過三維軟件的功能（Maya里是通過surface sampler，3ds Max是通過Render to texture）把同一個模型的高低版本對在一起，然后把高模的細(xì)節(jié)生成法線貼圖記錄下來，另一個方

8、法是通過Photoshop里NVIDIA 提供的nvtools，把Bump貼圖提供的高度信息，轉(zhuǎn)成法線貼圖。（圖11）  圖11在Bump貼圖里，亮部（淺色）是代表比較高的位置，相對的暗部（深色）就比較低，就是利用這種高低關(guān)系來換算出每個像素位置的相對高度，然后針對這個高度關(guān)系所形成的曲面算出其相應(yīng)位置的法線角度，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成法線貼圖。（圖12）  圖12 有一點(diǎn)需要特別提醒的是，一旦生成了法線貼圖，不但無法用手繪的方式去針對細(xì)節(jié)上做任何改變，也無法把法線貼圖轉(zhuǎn)回灰階的凹凸貼圖。高光貼圖的原理和作用高光貼圖在定義上是針對某特定的角度范圍反光，而不

9、是全范圍的漫射光?；旧细吖獾牧炼仁侨Q于面的法線方向、攝像機(jī)和光源的平均方向，除此之外，高光貼圖還可以反映不同的材質(zhì)，例如金屬的反光范圍較小，比較接近全漫射光，而且高光還可以體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的光滑程度。（圖13）  圖13 由于需要考慮的因素較多，高光貼圖如果直接由凹凸貼圖或彩色貼圖去色直接生成，都無法準(zhǔn)確地反應(yīng)細(xì)節(jié)上的細(xì)致程度，所以高光貼圖還是需要一定程度的手繪來加強(qiáng)其效果。次世代貼圖的制作流程1、選擇一張好的貼圖來源圖片，可以對高質(zhì)量的貼圖產(chǎn)生事半功倍的效果，以下是幾點(diǎn)需要注意的：（圖14）  圖14 a、來源圖片精度大于我們最后想要的

10、貼圖精度。b、來源圖片的光源不能太亮或太暗，最能準(zhǔn)確保留材質(zhì)顏色的層次和細(xì)節(jié)的是在一個明亮的陰天，如果是太陽天，亮部會因為曝光過度而失去了顏色的彩度，而且會有很多的過度受光和陰影需要處理掉，如果是陰暗的天氣，同樣的材質(zhì)的顏色會失去它的彩度，尤其是暗面，會因為過暗而失去它的細(xì)節(jié)。c、來源圖片沒有太大的透視角或變形，照相機(jī)鏡頭用的鏡片本身就不是平的鏡片，所以照出來的圖片多多少少都會變形，如果變形過大，要調(diào)平整的話，會犧牲掉來源圖片的畫質(zhì)。d、來源圖片本身就有豐富的細(xì)節(jié)內(nèi)容。 2、對圖片做處理及裁剪。a、將圖片拉平整，把透視變形修正。b、將圖片大小以游戲的規(guī)格切割。（圖15） &

11、#160;圖15 3、用ZBrush把細(xì)節(jié)用模型雕出來，生成法線貼圖（Normal map）。用早期的一些法線貼圖制作是用Photoshop的插件直接將彩色貼圖去色來完成，這種做法會使法線貼圖的質(zhì)量有很大的損失，所以現(xiàn)在往往直接用高模生成法線貼圖。ZBrush是一個很好用的工具，可以很快地把高模建出來。（圖16）圖16在ZBrush建出一個方塊平面，然后細(xì)分。（圖17）圖17將彩色貼圖貼在方塊上。（圖18）圖18 把圖片上的凹凸雕出來。（圖19）圖19完成整張貼圖，在邊緣部份用四方連續(xù)的處理方法，或在Photoshop里修凹凸貼圖。（圖20）  圖20&

12、#160;導(dǎo)出法線貼圖和Alpha通道貼圖，先在ZBrush的材質(zhì)文件夾中導(dǎo)入NormalRGBMat這個材質(zhì)，會發(fā)現(xiàn)模型變成法線貼圖的顏色，然后再用MRGBZGrabber工具把圖片截下來，然用Export的方式導(dǎo)出圖片（生成法向貼圖時我們并不是直接用截下來的法向貼圖，而是用生成的Alpha 通道貼圖再在Photoshop轉(zhuǎn)換）。 4、生成法向貼圖我們利用截下來的Alpha通道貼圖做進(jìn)一步處理，其實(shí)Alpha通道貼圖就是凹凸貼圖，我們可以利用凹凸貼圖做進(jìn)一步的圖像編輯。 先把凹凸貼圖的接縫處理掉：（圖21） 圖21 加入細(xì)部紋理，用彩色貼圖去色，以1%

13、5%的透明度疊放在凹凸貼圖上，利用Photoshop的nvtools的插件將灰階的凹凸貼圖轉(zhuǎn)成法線貼圖。（圖22）  圖225、制作高光貼圖制作高光貼圖需要將來源貼圖去色，過濾出高光的部份。注意凹凸貼圖所提供的凹凸信息，凸起的部份本身受光度就比較高，凹下去的地方不太受光，將這兩個貼圖適當(dāng)?shù)恼{(diào)整對比度后疊加，然后因材質(zhì)的不同整體調(diào)整灰度來區(qū)別其受光度，再針對特定的細(xì)節(jié)或結(jié)構(gòu)來調(diào)整。 圖23 6、完成彩色貼圖彩色貼圖不能帶高光陰影，如果彩色貼圖帶有高光陰影會干擾游戲場景中實(shí)時的光影效果，所以高光陰影需要去掉。（圖24）  圖247、檢視結(jié)

14、果在Maya或3ds Max里建一個四方平面，以Maya為例，把彩色貼圖放在Color通道，把法線貼圖放在Bump通道，把高光貼圖放在Specular Color通道，就可以看到結(jié)果，如果對結(jié)果不滿意就再回頭調(diào)整一下相應(yīng)的貼圖。（圖25）  圖25 高質(zhì)量的次世代貼圖需要符合的幾個條件：（圖26）    圖26 顏色貼圖：應(yīng)該用很高精度的來源圖片制作，不但要高精度，而且還要有豐富的細(xì)節(jié)，要盡量可以四方連續(xù)以達(dá)到最高的利用率，貼圖的精度必須符合制作上的需要，在選用來源圖片時如果精度不夠會使貼圖的細(xì)節(jié)達(dá)不到要求。 高光貼圖：高光對強(qiáng)化凹凸貼圖和法線貼圖的凹凸感有很大的幫助，可以創(chuàng)造出更真實(shí)的感覺，通常手繪高