Unity3D Adam Demo的学习与研究

 

1.简述

这篇文章是对Adam各种相关资料了解后进行一些精简的内容。如果你想仔细研究某个技术请跳转至unity相关页面。

Adam官方页面: https://unity3d.com/cn/pages/adam

搬运视频以及资源包网盘下载: http://pan.baidu.com/s/1jH6NF86

Adam这个demo由8个人的团队耗时6个月(part1四个月，part2两个月)打造完成。

其中使用到的软件如下：

Model: 3DSMax, Marvelous Designer, ZBrush

Texture: Substance Painter

Tiled textures: Quixel megascans

Animation: MotionBuilder

关于megascans这个软件单独介绍下，算是quixel近年的新计划，可以理解为实景扫描素材库

提供模型和贴图的下载，内容主要以户外自然为主，但目前收费较贵。

技术方面主要集中在2种灯光和新加入的PostProcessing上，其次就是物理插件CaronteFX

2.技术深入

2.1 - 环境与表现

2.1.1 - Adam的布料撕裂效果

这个一开始看demo时的确以为是物理模拟插件CaronteFX的功劳

但看了视频才知道是max里做好，然后导出abc格式到unity中来完成的

我后来在看demo的目录文件时也发现了位于SteamingAssets的abc文件

播放效果：

abc格式导入工具的github地址如下：

https://github.com/unity3d-jp/AlembicImporter

2.1.2 - Adam背上的线缆和面部破损

线缆确实是CaronteFX实现了

而面部破损因为不需要表现破碎动画，先是在Max里用tp粒子制作的原型，然后再交由建模师制作实际模型

关于布料方面以及CaronteFX的使用，极力推荐篇文章:

https://blogs.unity3d.com/cn/2017/01/04/adam-vfx-in-the-real-time-short-film/

2.1.3 - 室内环境中的烟雾动画

下图直接摘自官网

3A游戏中常见的粒子序列，这里使用3dmax的插件PhoenixFD生成。

关于阵列图转换，这里顺带提一下unity正在开发的工具VFXToolbox(https://forum.unity3d.com/threads/release-thread-vfx-toolbox-image-sequencer.438465)

这在unity adam的相关文章中有提到，我后来试用了一下，不仅仅是阵列图和序列图互转这么简单，可能以后要集成一套图形处理的功能进去。

2.1.4 - Puddles水坑涟漪效果

同样使用PhoenixFD制作的涟漪序列，并将这个NormalMap赋予unity粒子序列。

下图直接摘自官网

顺带一提，以上两个效果的作者是Zdravko Pavlov，已经有11年的相关工作经验

2.1.5 - SceneManagement多场景并行编辑

得益于unity5.3加入的SceneManagement，可以多人并行编辑一个大场景了

在观察demo执行文件时，会发现有非常多的场景文件

使用HHD Hex Editor打开后确实可以看见，整个大的场景中不同内容被放在多个小的场景文件内

就像视频中说的那样，多人协作时分成多个小场景编辑，这样非常方便

2.1.6 - 编辑器状态启用IK

(Unite Europe 2016视频中确实有一个InEditorIK的脚本)

有时候要在编辑器内调节IK，视频中提到了这个问题。

解决方法在这里:https://forum.unity3d.com/threads/set-up-ik-in-editor.332035/

2.2 - 角色处理

在视频中Lu和Guard的布料都是用CaronteFX来做的，但实际上资源包中，是通过Unity自定义关节实现的

只有Sebastian的资源包使用了CaronteFX布料

2.2.1 - 自定义关节

来看一下这两个角色的自定义关节。

角色Lu

角色Guard

Lu只有一小块地方用了unity布料。因为这一块在demo中会随风飘扬

对于布料模拟这是个好方法，但是它并不能解决动态穿插问题

2.2.2 - CaronteFX的布料效果

Sebastian是一个单独拆出来的包，原因是它的布料和之前的那些角色不同。它用的是CaronteFX的烘培布料

在这个资源包里会发现居然带了一个纯运行版的CaronteFX，你不能编辑它，你只能用。。

单是看GC没发现什么问题，不过得注意下内存中数据量的问题，烘焙数据大约占了150mb左右，还有烘培速度

carontefx的烘培速度确实非常慢，Adam团队自身也对此做了一些代理对象处理。

另外carontefx其实并不简单，其来头就是RealFlow的开发公司NextLimit

https://www.nextlimit.com/products/name/carontefx/

2.3 - 光照部分

在github上，unity专门把Adam光照部分提取了出来(TubeLight,AreaLight,Volumetric fog)

https://github.com/Unity-Technologies/VolumetricLighting

在Unite Europe 2016 - The making of Adam demo这部视频里，有对这些内容进行细致的讲解

2.3.1 - TubeLight柱形光照

没有阴影，相比AreaLight更低品质，但是便宜

如果直接丢到空项目里用是这样的，因为它必须相机挂上PostProcessing才行

此时就可以看见效果了

还可以设置ShadowPlane，控制光照的扩散

比如这里就约束了底部扩散，你可以直接改生成出来的Shadow Plane坐标和旋转，来控制它。

2.3.2 - Area Light区域光照

看视频中的讲解，似乎是通过CommandBuffer在AfterLighting处理后，拿到G-Buffer的数据进行采样，并通过DrawMesh来绘制光照。

和TubeLight一样，相机需要挂载PostProcessing。

如果需要和Adam里一样有雾光效果，需要挂载两个脚本

LightManagerFogLights,LightManagerFogEllipsoids

此时可以看见雾的效果(gif)

2.3.3 - Volumetric fog 体积雾

因为在Adam demo中雾效是和灯光整合的，所以也就没法测试了。

FogEllipsoid是具体代码。

另外相关文章中提及到的LightShafts，github地址如下：

https://github.com/robertcupisz/LightShafts

2.4 - 一些其他工具

大气散射和平面反射在Blacksmith的demo中就已经讲过，这里不做介绍

Blacksmith demo学习:http://www.cnblogs.com/hont/p/5658491.html

2.4.1 - RigMeister2000

这是一个角色骨架调试工具，它位于Adam相关的角色资源包里

这个包里有两个脚本RigMeister2000和VisibleSkeleton。

前者可以校对骨骼朝向和作为一个约束工具使用，并且调试朝向。后者可以绘制出骨骼gizmos

挂上VisibleSkeleton之后，效果如下

RigMeister2000这个工具比较谜，因为除了Adam外的人形角色都没有绑定这个脚本

它在LateUpdate里会去做约束处理。但实际上你开不开这个脚本变化不大，或者说基本上没变化。

2.4.2 - Wind

一个小工具，一个绘制箭头Gizmos的脚本

补充：Wind可以作为方向信息传入体积光，并加入噪声的扰动之中。

3.结语

在Unite 2016的两部视频中，unity自己挖了不少坑，比如Delay了1年的Sequence工具。。

unite2016中提及的新特性大致如下：

1.CrowdSystem集群系统，这个说会100%在unity中集成，但目前来看应该还要等。

2.CustomCape feathers simulation in Unity5.4一个羽毛模拟组件，说是在unity5.4中加入，但目前应该是Delay。

3.Motion Vectors for temporal Anti-Aliasing in Unity5.4使用运动向量的随机采样抗锯齿？这个未知

4.Texture Array 这个Demo的地形中有用到，并且5.4确实加入了，在adam室外部分的Shader中可以找到这个类型。

另外室外环境的包中有一个地形工具TETerrain，但是这个工具似乎是缺少编辑器套件，我没办法用大的地表重新切片

所以这部分内容只好跳过。

关于Adam这个demo的研究这里就结束了，因为一直有各种事，delay到现在才开始写。