經驗分享|UE4版GPU植被生成工具

前言

大家好，太久沒更新了，感覺辜負了關注我的人（雖然人也不多）。正好最近有東西可寫可發，閒扯一篇，希望對大家有所幫助。

隨意轉載。

文章目的

寫此篇文章有兩個目的

1。 希望透過大家的意見反饋，瞭解真實的，迫切的需求，不斷完善這個工具。

2。 理性告訴我GPU植被生成工具是非常小眾的需求，國內沒幾個專案會用到。但感性又告訴我雖然大公司不需要，但也許一些人力不足的小團隊，或者LA，場景美術會有一些需求。前段時間一個城市生成工具短短數日就有5萬的觀看（今日再搜居然已經19W播放），著實被驚到了。所以此文章也有測試行業對GPU植被工具的的需求度的目的。

植被工具現狀

現在市面上常見的pcg植被流程常見的就三種：

一 基於Houdini的流程。

二 利用ue4已有的Grass type和Procedural Foliage系統。

三 另起爐灶版，在工作室的內部引擎做一套面向新時代植被工具。這其中也有三個分支：

1。 Guerrilla（地平線開發商）自研的GPU版植被生成工具。

2。 SE夜光引擎的World Editor。

3。 育碧內部版（據說育碧在引擎中也做了一版生成工具）

個人認為地平線的GPU植被編輯流程更符合美術的使用習慣，所以嘗試模仿Guerrilla。在SE夜光引擎的（ 後文有介紹連結，感興趣可以移步一觀）的幕後分享中可以得知SE的新版植被編輯工具的核心功能是由一個人完成，這對我有很大的激勵作用。畢竟他是人，我也是人，即他行，我也行，經典的A=C，B=C，即A==B的推斷，邏輯正確，無懈可擊（手動狗頭）。

工具指標

經過種種現實因素的考慮（主要是自己的臆想），最終確定了工具指標。

1.實時編輯互動（編輯反饋，執行速度是核心）

2.自動生成相容手動編輯（自動生成不改變手動編輯結果，同時手動編輯能夠影響自動生成）

我把編輯互動放在功能的第一位，因為不是所有的自然環境都是九寨溝，做遊戲不是模擬自然，而是要做出5A級風景區，必然需要設計師的參與。由編輯互動衍生了第二個工具目標——自動生成需要相容手動編輯。如果不相容，更新生成後手動編輯的部分就沒了，那就很尷尬了。

最終目標是既能在宏觀層面的快速製作自然場景，又能保證美術能夠強控制。

經驗教訓

因為之前寫過一版，走了超級多的彎路，製作過程痛不欲生，現在痛定思痛，決定痛改前非，準備在新版本中全面革新。

1。重視環境要素（溫度，溼度，高度等），生物要素 （生長活力，定植率，成長速度，碰撞體等），編輯要素（解謎， boss戰等）的相關資料的獲取以及資料之間的連結關係。先透過各項要素計算出活力值，再驅動樹木的生長演替。

2。實現方案要三思而後行，對各項要素之間關係的理解不清，會導致一些功能的實現細節一變再變。以獲取準確的物體分佈Mask為例，之前先是嘗試採用Scene Capture2d，後採用Custom Depth，現在轉用CS軟光柵，總之是一波三折。

3。儘可能的將影響植被演替的因素都寫出來，這樣才能快速的發現他們之間的聯絡，從全域性出發，不斷的豐富細節，少走彎路。

4。地平線的分享中已經展示了他們使用27圖來做植被生成，新版工具目前就已經用了18張圖，個人預估最終完成版工具絕對不止27張。顯然一幀中絕對無法更新所有資料，更遑論需要同時處理各項資料彼此之間的聯絡，所以要從一開始就非常明確的對各項資料分型別，分幀進行更新處理。

具體功能

閒扯良久，也該上圖了，但新版本工具目前還處在實現基礎功能的階段，暫時沒太注重生成效果，只能拿前幾天錄的影片，給大家看看我淘寶5塊錢包郵買的美術資源。（影片連結：

https：//www。

bilibili。com/video/BV1K

U4y14784/

）（圖中暴力剔除是方便演示）：

道路對植被分佈的影響

河流對植被分佈影響

湖泊對植被分佈影響

岩石對植被分佈的影響

光合作用的影響（向陽面的生長活力大於背陽面）

單體植被編輯後進行二次迭代解算

筆刷編輯控制生成區域

以及其他功能如（提前狗頭保命）：

樹種的分割槽域引數控制、（圖片。gif）

樹根對地形的隆起影響、（圖片。gif）

岩石對地形侵蝕的影響、（圖片。gif）

植被生成面積對植被分佈配置的影響（根據連續分佈植被面積的大小採用森林，樹林，叢林的配置方案）等功能。（圖片。gif）

製作中的功能

岩石影響地面侵蝕材質分佈（市面上常用的WM，Gaea做侵蝕，但考慮到執行速度等因素我個人傾向於Instant Terra）

在模型上進行植被生成（目前只在landscape上生成植被，需要相容模型）

植被生長對地形的侵蝕影響（樹木植被的水土保持能力會減輕地形的侵蝕效果）

風力影響（控制樹木的整體偏向方向，以及溼度，溫度變化）

動態天氣影響（完成植被的四季迴圈演變）。

總結

兩年前Guerrilla以及育碧已經在自己的專案中實踐了PCG流程。到了今天，SE拿出了自己的方案，育碧拋棄了houdini另起爐灶，Guerrilla（地平線開發商）也在不斷完善自己的工具。各大廠場依舊不斷進步，秀的飛起。有時在想小作坊是否可以透過工具的加持變身高科技罐頭廠（育碧是我大哥，流水線罐頭好吃的很），也許真的會有一天，罐頭廠遍佈中華大地。

如果大家對植被工具有什麼想法或者需求歡迎留言，希望透過大家的意見反饋，不斷完善這個植被生成工具。

相關連結

SE 新工具的展示

SE 新工具開發人員的幕後分享（不懂日語，翻譯時有刪改）

育碧的GDC分享翻譯

育碧的GDC分享Youtube 原版影片

地平線：黎明時分的GDC分享翻譯

地平線：黎明時分的GDC分享Youtube 原版影片

Instant Terra簡單介紹

19W播放的城市生成工具