2.2 貼圖制作插件
在網絡游戲場景制作的過程中,我們大多數時間是利用3ds Max制作場景所需的各種三維模型元素。對于三維模型的制作和編輯來說,如今的3ds Max軟件其功能已經十分強大,基本不需要其他軟件或者插件的額外輔助,就可以完成所有的模型制作任務。當模型制作完成后,接下來的工作就是根據模型來繪制貼圖。
這里需要了解的是,游戲場景模型并不像3D角色模型一樣,需要根據模型的UV網格來進行一對一的嚴謹繪制。對于大多數場景建筑模型來說,其貼圖可以獨立繪制,或者有時,我們還要根據貼圖來匹配模型。所以,當我們制作場景模型貼圖的時候,可以利用一些插件來進行輔助,這樣,可以極大地提高工作效率。
在本節的內容中,將會講解在三維網絡游戲場景制作中常用的貼圖制作插件,包括DDS插件、無縫貼圖制作插件以及法線貼圖制作插件等。
2.2.1 DDS插件
DDS是DirectDraw Surface的縮寫,實際上,它是DirectX紋理壓縮技術(DirectX Texture Compression,DXTC)的產物。DirectDraw是微軟發行的DirectX軟件開發工具箱(SDK)中的一部分,微軟通過DirectDraw,為廣大開發者提供了一個比GDI層次更高、功能更強、操作更有效、速度更快的應用程序圖像引擎。
DDS作為微軟DirectX特有的紋理格式,它是以2的n次方算法存儲圖片的。作為模型貼圖來說,傳統BMP、JPG、TGA、PNG等格式的圖片在打開VRP文件時,需要在顯存中進行加載格式轉換的處理,而DDS格式的圖片由于其自身特性,在打開時,可以以極快的速度進行加載,所以,通常在三維網絡游戲項目中,都將DDS作為默認的三維模型貼圖格式。同時,DXTC技術還減少了貼圖紋理的內存消耗量,比傳統技術節省了50%,甚至更多。DDS圖片包含3種DXTC格式可供使用,分別為DXT1、DXT3和DXT5。
一般來說,我們無法直接打開DDS格式的圖片文件,也無法通過Photoshop等二維圖像處理軟件將圖片轉存為DDS格式,要想實現這些操作,必須安裝相關的DDS插件。我們可以通過網絡搜索“NVIDIA Photoshop Plugins dds”等關鍵詞,來獲得插件的資源下載,下載的插件資源一般包含三個文件:dds.8bi、NormalMapFilter.8bf和msvcp71.dll。然后將dds.8bi和NormalMapFilter.8bf文件復制到“\Program Files\Adobe\Photoshop CS\增效工具\濾鏡”目錄下,同時將msvcp71.dll文件復制到Photoshop CS的安裝根目下,這樣,就完成了DDS插件的安裝。
當為Photoshop軟件安裝了DDS插件后,就可以用Photoshop CS軟件來打開DDS格式的圖片了。選擇并打開一張DDS圖片,這時,會彈出一個Mip Maps對話框(圖2-7)。

圖2-7 Mip Maps對話框
由于Mip-mapping的核心特征是根據物體景深方向位置的變化來選擇貼圖的顯示方式, Mip映射根據不同的遠近來顯示不同大小的材質貼圖,比如對于游戲場景中的建筑模型,默認貼圖為512×512像素尺寸,當游戲中玩家角色視角距離建筑模型較遠時,模型貼圖則會以256×256像素尺寸顯示,距離越遠,貼圖顯示的尺寸越小,這樣,不僅可以產生良好的視覺效果,同時也極大地節約了系統資源。當我們單擊Mip Maps對話框的Yes按鈕時,就可以看到DDS貼圖不同尺寸的顯示形式(圖2-8),正常情況下,我們單擊“否”按鈕,即可在Photoshop中打開DDS圖片。

圖2-8 DDS貼圖的顯示
接下來,我們可以對打開的DDS圖片進行修改和編輯,修改完成后,可以對其進行存儲。另外,其他格式的圖片在Photoshop軟件中也可以被轉存為DDS格式,可以通過Shift+Ctrl+S快捷鍵對圖片進行存儲,在彈出的存儲對話框圖片格式的下拉列表中選擇DDS格式,之后會彈出DDS格式的存儲設置對話框,如圖2-9所示。

圖2-9 DDS格式的存儲設置對話框
在實際操作中,對于這個對話框中的各項參數設置保持默認狀態即可。如果貼圖不包含Alpha通道,就選擇DXT1 RGB格式來進行存儲。對于包含Alpha通道的圖片,我們必須選擇DXT1 ARGB、DXT3 ARGB和DXT5 ARGB等格式來進行存儲。尤其對于三維植物模型的葉片貼圖,選擇DXT5 ARGB格式顯示效果最好。這里還需要注意的是,由于DDS格式的圖片是以2的n次方算法存儲的,所以,在編輯時,還必須保證當前的圖片尺寸必須為2的n次方。如果圖片的尺寸不是2的n次方,存儲圖片時,對話框里的“保存”按鈕將為灰色不可點選的狀態。
如果想在不打開Photoshop軟件的情況下直接查看DDS圖片,我們可以通過一些DDS圖片瀏覽器插件來進行查看,這里介紹一款名為WTV的DDS查看器。這是一款無需安裝的、可獨立運行的小程序插件,同樣可以通過網絡搜索來進行下載。
我們可以將DDS圖片直接拖拽到WTV的窗口中來進行查看(圖2-10),也可以在DDS圖片圖標上通過鼠標右鍵菜單的“打開方式”命令來進行設置,讓所有的DDS格式圖片直接關聯WTV程序。

圖2-10 WTV圖片查看器
2.2.2 無縫貼圖制作插件
三維游戲場景模型相對于角色模型來說,體積十分巨大,通常,一個墻面的高度就超過角色數倍,如果在制作模型貼圖的時候像角色模型那樣,將模型所有元素的面片全部平展到一張貼圖上,那么最后實際游戲中貼圖的效果一定會變得模糊不清、缺少細節。所以,在制作場景模型的時候,就需要用到“無縫貼圖”。
“無縫貼圖”也稱為“循環貼圖”,就是指在3ds Max的Edit UVWs編輯器中貼圖邊界可以自由連接并且不產生接縫的貼圖,通常分為二方連續無縫貼圖和四方連續無縫貼圖。
二方連續貼圖就是指貼圖在平面的上下或者左右一個軸向方向上連接時不產生接縫,而四方連續貼圖就是貼圖在上下左右兩個平面軸向連接時都不產生接縫,讓貼圖形成可以無限連接的大貼圖。
圖2-11就是四方連續無縫貼圖的效果,白線框中是貼圖本身,貼圖的右邊緣與左邊緣,左邊緣與右邊緣,上邊緣與下邊緣,下邊緣與上邊緣都可以實現無縫銜接。所以在模型貼圖的時候就不用擔心模型的UV細分問題,只需要根據模型整體大小調整貼圖的比例即可。

圖2-11 四方連續貼圖
其實,對于無縫貼圖,我們完全可以利用Photoshop等二維軟件來進行制作和繪制,但是,像四方連續這樣的無縫貼圖,如果想要得到良好的圖片效果,將會花費大量的時間在圖片細節的修改和編輯上。所以在實際游戲項目的制作中,我們通常會利用一些插件來進行輔助制作,這樣就能大大地節省時間,提高工作效率。
首先來介紹一款名為Seamless的無縫貼圖制作插件,這款插件全稱為Seamless Texture Creator,整體是一款十分小巧的獨立運行的應用程序,軟件下載后,解壓即可使用,無需安裝操作。圖2-12是軟件啟動后的程序界面。

圖2-12 Seamless無縫貼圖制作軟件的界面
軟件操作界面整體分為兩大部分,即左側的窗口面板和右側的參數設置面板。窗口面板可以顯示我們導入或者輸出的貼圖圖片,參數設置面板可以對導入的原始圖片進行設置,最終得到適合的無縫貼圖效果。下面來介紹一下利用Seamless制作無縫貼圖的流程。
首先,從“文件”菜單中打開想要制作無縫貼圖的素材圖片,然后通過右側的參數面板來進行設置。在參數面板中,頂部的選擇方式可以設置想要制作無縫貼圖的選區范圍,默認方式是全選狀態,也就是將導入的圖片整體進行無縫處理。接下來,通過面板中部的“橫向無縫設置”和“縱向無縫設置”對圖片的無縫銜接方式進行設置,“無縫處理的強度”可以控制無縫銜接羽化范圍的大小。面板下方可以設置無縫貼圖的輸出尺寸大小,然后單擊“創建材質”按鈕,就可以直接生成無縫貼圖。我們可以切換到窗口面板的預覽模式來查看無縫貼圖的效果,并可以與原始素材來進行對比查看(圖2-13)。

圖2-13 原始素材與無縫處理后的對比
Seamless雖然可以快速處理和制作無縫貼圖,但其軟件的功能過于簡單,另外,處理過的圖片雖然可以實現基本的無縫銜接,卻缺乏一定的自然感和真實度。所以接下來,我們再來介紹一款功能更為強大的無縫貼圖處理軟件——PixPlant。
PixPlant相對于Seamless功能最為強大的地方,在于PixPlant不僅可以將一張圖片自身處理為無縫銜接效果,還可以在其基礎上疊加新的紋理圖層,讓貼圖呈現更加多樣、真實和自然的視覺效果。另外,PixPlant還可以將處理生成的貼圖直接設置輸出為法線貼圖,這些功能都讓PixPlant在三維場景貼圖制作和處理上極具優勢,也是現在網絡游戲項目美術制作中常用的插件之一。
PixPlant軟件安裝完成后,單擊啟動軟件的操作界面(圖2-14)。

圖2-14 PixPlant軟件界面
從整體來說,PixPlant的操作界面也分為左右兩大部分,左側為基礎素材圖片的顯示窗口,右側為疊加素材圖片的顯示窗口和參數設置面板。在軟件界面上方是菜單欄,包括File(文件)、Edit(編輯)、View(視圖)、Seed(種子)和Help(幫助)這幾個主菜單。File菜單中主要包含打開素材圖片、生成無縫貼圖、保存貼圖和軟件設置等命令;Edit菜單中包含針對操作撤銷、取消撤銷和復制紋理到視窗面板等的命令;View菜單主要用來設置素材圖片在窗口中的顯示方式和縮放大小等;Seed菜單主要用來添加和刪除疊加紋理的素材圖片;Help菜單中包含軟件相關信息以及軟件的使用說明文檔等。
通過File菜單下的Load Texture命令,可以將原始素材圖片導入到軟件左側的貼圖面板中,然后通過Seed菜單或者Seed Image視圖右上角的Add按鈕來添加種子圖片。
所謂的種子圖片,就是額外疊加的紋理素材圖片。首先通過Add Seed from Texture Canvas命令,將原始素材圖片自身作為種子圖片添加進來,如果還想疊加其他的紋理素材,可以通過Add Seed from File命令來選擇添加。從下方的參數面板中的Seed Scale還可以設置種子圖片橫向和縱向的縮放比例,這樣,可以讓生成的貼圖更具多樣性,如圖2-15所示。通過下方的Extra Seed Symmetry(附加種子對稱性)設置,可以讓種子圖片疊加得更加自然和真實。接下來,可以通過紋理面板左下角的Tiling選項來選擇無縫貼圖的形式,包括Horizontal(橫向二方連續)、Vertical(縱向二方連續)和Both(四方連續)三種形式,然后單擊下方的Generate按鈕,就可以生成無縫貼圖了。

圖2-15 種子圖片不同縮放比例下的顯示效果
除此之外,PixPlant還有一項比較有用的功能,那就是Straighten Seed(矯正種子)命令。如果我們導入的基礎素材紋理并不是特別規則的紋理,可以通過矯正種子命令對圖像進行適度的拉伸變形操作,以得到符合要求的紋理貼圖。
如圖2-16所示,原始素材是帶有透視角度的圖片,我們可以通過Straighten Seed窗口面板中的線框,來對其進行矯正操作,得到圖2-16右側的規則紋理貼圖效果。

圖2-16 矯正種子的效果
在軟件菜單欄的下方,可以通過3D Material標簽切換到3D材質界面,這里可以利用詳細的參數設置,來生成無縫貼圖的法線和高光貼圖。圖2-17是不同貼圖疊加到3D材質球上的效果。

圖2-17 法線、高光和固有色貼圖在材質球上的效果
2.2.3 法線貼圖制作插件
近幾年,隨著次世代引擎技術的飛速發展,以法線貼圖技術為主流技術的電腦游戲大行其道,成為未來電腦游戲美術的主要制作方向。所謂的法線貼圖,是可以應用到3D表面的特殊紋理,不同于以往只可以用于2D表面的紋理。作為凹凸紋理的擴展,它包括了每個像素的高度值,內含許多細節的表面信息,能夠在平淡無奇的物體上,創建出許多種特殊的立體外形(圖2-18)。可以把法線貼圖想象成與原表面垂直的點,所有點組成另一個不同的表面。對于視覺效果而言,它的效率比原有的表面更高,若在特定位置上應用光源,可以生成精確的光照方向和反射。法線貼圖的應用極大地提高了游戲畫面的真實性與自然感。

圖2-18 利用法線貼圖制作的游戲角色模型
對于次世代3D游戲角色模型的制作,現在通用的方法是利用ZBrush三維雕刻軟件深化模型細節,使之成為具有高細節的三維模型(圖2-19),然后,通過映射,烘焙出法線貼圖,并將其添加到低精度模型的法線貼圖通道上,使之擁有法線貼圖的渲染效果。這樣就能大大降低模型的面數,在保證視覺效果的同時,盡可能地節省了資源。

圖2-19 利用ZBrush軟件雕刻模型細節
對于3D次世代游戲場景模型所用到的法線貼圖,其實制作起來要比角色模型的法線貼圖容易得多,由于場景模型貼圖的形態大多數都比較規則,且多以自然紋理為主,所以在制作的時候,完全可以通過普通紋理貼圖轉化來實現。像前面我們講到的PixPlant無縫貼圖處理軟件,就自帶有法線貼圖的輸出功能。下面再來介紹一款更加專業的法線貼圖制作軟件——CrazyBump。
CrazyBump是一款體積小巧、操作快捷的法線貼圖轉換制作軟件,操作步驟十分簡單,但卻可以獲得優秀的法線貼圖效果。我們可以從網上下載CrazyBump的安裝程序,經過簡單的安裝步驟后,便可以啟動軟件,軟件的啟動界面如圖2-20所示。

圖2-20 CrazyBump的啟動界面
窗口中間的三個選項是用來認證激活軟件的,單擊窗口左下角的Open按鈕,可以進入圖片選擇界面,如圖2-21所示。這里可以選擇想要打開的貼圖類型,包括普通照片、高光貼圖以及法線貼圖。如果想要利用普通紋理圖片轉化制作一張法線貼圖,就選擇Open Photograph,如果想要對一張法線貼圖進行修改,可以選擇Open Normal Map選項。窗口下方的三個按鈕用于打開內存粘貼板中的圖片。這里我們選擇Open Photograph按鈕。

圖2-21 選擇打開的圖片類型
接下來打開的窗口用來選擇法線貼圖紋理的凹凸方式,這兩種方式互為反向的關系,這里應根據自己制作貼圖的需要來進行選擇(圖2-22)。

圖2-22 選擇凹凸方式
然后我們將正式進入法線貼圖的參數設置窗口,來進行法線貼圖的詳細設置(圖2-23)。窗口左側的參數面板包括:Intensity(強度),用來設置法線凹凸效果的強度;Sharpen(銳度),用來設置細節的銳化程度;Noise Removal(降噪),用來去除貼圖產生的噪點;Shape Recognition(形狀識別),用來設置凹凸紋理邊緣的顯示效果;Fine Detail、Medium Detail、Large Detail、Very Large Detail等參數用來設置貼圖紋理凹凸的顯示細節。

圖2-23 參數設置窗口
單擊參數面板上方的Show 3D Preview按鈕,可以查看法線貼圖在3D材質球上的顯示效果,如圖2-24所示。在法線貼圖顯示窗口的下方,還可以打開置換、高光、固有色貼圖設置頁面,進行其他貼圖類型的設置。最后單擊窗口下方的Save按鈕,可以對制作完成的貼圖進行保存和輸出。

圖2-24 3D預覽窗口