美术资源导入虚拟现实引擎的方法研究
美术资源导入虚拟现实引擎的方法研究
文/邵东
摘要:在虚拟现实引擎的使用过程中，美术资源的整合和对接尤为
重要，提升整体的制作效率，都将直接影响着项目制作周期和效
果。利用小物件使用完整贴图模式或者普通天光烘培方式，大场
景利用高级渲染器功能，多通道制作烘培贴图的方式，结合无缝
贴图和重复贴图的使用，并在引擎里完美的加载，更好的阐述了
美术资源在中期制作中的重要性。
【关键词】虚拟现实 美术资源 烘焙贴图
1 虚拟现实概述
众所周知，近年来，虚拟现实技术特别是虚拟漫游技术已经广泛应用于各行业的多个
领域，如虚拟数字城市、工业产品展示、虚拟教育训练、虚拟建筑室内外设计、测试游戏开
发等。目前，虚拟现实市场中比较主流的制作软件有 virtools，unity，VRP，quest3D 等。在
虚拟软件的具体实际制作中，有一些经验想与大家在此分享，希望能帮助大家更高效快捷的
完成教学课程和项目制作。
2 美术资源准备
在导入虚拟现实引擎之前，美术资源包括模型， 贴图， 动画， 声音都需要在外部软件制作，
主流使用的图形和音效软件包括 photoshop ，3ds max，cooledit 等。在具体运用中，三维软
件需导出固定的格式或者使用插件与引擎进行对接， 在此文章中的导入均默认为 3ds max 软件。
在模型制作方面最好使用三角面和四边形面进行创建，这样能有效的避免在三维虚拟
现实引擎中出错问题。在导出前确定合并与分离的需求， 目前引擎不具备编辑美术资源功能，
使用 Reset Xform 命令重设 XYZ 轴向和多边形的法线信息。
模型需要贴图来给予生机与色彩，在贴图搜集过程中，重复的贴图尤为重要，虽然互
联网上贴图资源库非常强大，但在具体使用过程中， 贴图需要按照自己想法进行修改和制作，
需要使用 photoshop 滤镜中的位移命令来进行贴图重复性制作。例如，本身为 512*512 的贴
图，裸眼无法识别此贴图是否无限延续，位移256 个单位就能看出端倪，如果贴图无缝将不
会出现任何的问题，如果出现明显的接缝，需要使用仿制图章工具或者修补工具进行涂抹编辑。
涉及到复杂材质，使用 shell material 壳材质和 Mulit/sub object 多维子材质，在这里说的
壳材质是用来表现烘焙贴图的效果展示，多维子材质则是为了在引擎中能够更多的使用重复
贴图保证在引擎里的纹理清晰。
3 贴图烘焙技术
将渲染出来的图作为贴图再反贴回去，这就叫贴图烘焙技术。在 3dsmax 中的烘焙贴
图可以使用默认渲染器和高级渲染器两种。使用默认的渲染器，打开灯光菜单中的默
认 skylight 天光，并打开 cast shadows 投射阴影项，并可以投射比较柔和的天光效果，这样
的方法可以制作一些场景中单独的体积比较小的物件，包括电脑，座椅，沙发，柜子等，因
为它们有光感，有小的细节变化，但不会整体的影响到大的场景效果，也能够局部的去控制
贴图的尺寸和效果。 如果要导入引擎需要烘焙，选物件，打开键盘 0 键 render to texture 渲染到
贴图，并确定烘焙的是你分好的 1 通道 UV 还是电脑将要帮你分的 3 通道 UV，选择贴图发
布类型为 completemap 完整贴图模式，保存文件，路径和调节 padding 溢出像素加大值，完
成后点击 render 渲染得到贴图并点击吸管去拾取视图中物件，材质球变成 shell 壳材质。
如果使用高级渲染器 vray 烘焙，理念大致相同，如果模拟太阳光照，使用 Target
Direct 平行光束，点击选择 vray shardow 投射影子，选择 F10 打开渲染设置，打开 vray 间
接照明渲染选项，为了提升速度调节参数样式为低，并勾选全局环境光设置，完成基础设置后，后面步骤大致同上。
两种引擎都能够接受多通道的贴图，只是支持形式不同而已，在为 virtools 做准备具
体步骤中选择已经赋予完成的材质模型，给多维子材质到物件，烘培到壳材质，上部材质球
用不同贴图为 1 通道的多维材质，下部分用 3通道使用计算机自动计算的高级渲染器烘焙的
completemap。在为 unity 做准备的具体步骤中不能够依附于壳材质，需要依靠一个模型付两
套 UV 的方式，首先同样也是对 1 通道来进行多维子材质的指定， 为了得到物件的灯光贴图，
效果更好，使用烘焙选项中的 vray 灯光贴图，并且在设置好 vray 参数后，取消全局开关选
项中贴图项的勾选，烘焙完成的贴图是一张有阴影变化与颜色溢出的图片，此图可以按照需
要在 Photoshop 中调节变成灰度图或者增加对比度等调节。
4 导出到引擎
virtools 软件中能够很好的支持壳材质和多维子材质，unity 软件则只支持多维材质，
不支持壳材质。将完成的模型选择导出项，选择格式 NMO，出现的对话框中选择导出成物
件，选择路径为创建工程文件，在引擎视图中打开 NMO 物件，直接能够识别阴影和底部的
纹理，可以通过右键菜单查看材质设置项，通过点击网格发现显示通道中多了一层，这就是
3 通道烘培的图片。unity 导入前，视图中为通道为 1 的多维子材质物件，直接导出格式为
FBX 到工程文件 Assets 下，点击物件右侧出现的材质类型选择中选 legacyshader 传统着色
器 -lightmapped 灯光贴图项 -vertexlit 顶点光照项，lightmap 中选择加载 3 通道的烘焙贴图。
解决了一些关于贴图重复与光影烘培之间的问题，可以说制作项目的效率和精度均可
以得到提升，同时，也更加便于修改美术资源和控制在虚拟现实引擎中最后想要达到的效
果。
参考文献
[1] 李勋祥 . 虚拟现实技术与艺术 [M]. 武汉 :武汉理工大学出版社 ,2007.
[2] 王博 . 浅析虚拟现实技术与新媒体艺术结合 [J]. 科技致富向导 ,2011(21):97.
[3] 邹湘军 , 孙健 , 何汉武等 . 虚拟现实技术的演变发展与展望 [J]. 北京 : 系统仿真学报 ,2004.
[4] 武亚峰 , 林在康等 . 基于虚拟现实技术在数字化矿井系统 [J]. 徐州 : 煤炭科技 ,2009.
作者简介邵东 （1982-） ， 男， 贵州省凯里市人。 硕士学历。现为大连东软信息学院讲师。主要研究方向为
三维动画设计、 游戏美术设计及虚拟现实设计。作者单位大连东软信息学院 辽宁省大连市 116023
