Schnellstart für Groom-Simulation und Rendering

Der Schwerpunkt dieser Schnellstartanleitung liegt darauf, Sie durch die Grundlagen der Arbeit mit Ihren Haar-Grooms an geskinnten Meshs in Unreal Engine zu führen.

Nach diesem Tutorial wissen Sie, wie Sie:

• Ein Projekt für Haar-Rendering und -Simulation einrichten.
• Einen Groom für die Verwendung mit einem animierten Skelett-Mesh einrichten.
• Sie ein grundlegendes Haar-Material einrichten.
• Physik für Haare aktivieren und steuern.

Erforderliche Einrichtung

1. Erstellen Sie ein neues Projekt mit Verwendung der Third-Person-Vorlage.

2. Gehen Sie im Editor zum Main Menu und wählen Sie Edit > Project Settings aus, um das Fenster „Projekt-Einstellungen“ zu öffnen. Aktivieren Sie unter der Kategorie Rendering > Optimization die Option Support Compute Skin Cache.

   

   Sie können das Popup Restart Now, das unten rechts im Editorfenster erscheint, ignorieren, da die nächsten Schritte auch einen Neustart des Editors erfordern.

3. Gehen Sie erneut zum Hauptmenü und wählen Sie dieses Mal Edit > Plugins aus, um das Plugin-Browserfenster zu öffnen.

   

   Geben Sie in der Suchleiste groom ein und aktivieren Sie folgende Plugins:

   • Alembic Groom Importer
   • Groom

4. Starten Sie den Editor neu, damit die Änderungen an den Projekt-Einstellungen und Plugins wirksam werden.

   

Erstellen und Importieren Ihres Groom

Grooms für einen Charakter – selbst einen einfachen – können verschiedene Haartypen enthalten, zum Beispiel für Köpfe, Bärte, Augenbrauen und mehr. Jeder dieser Haartypen kann seine eigenen Material- und Physikeinstellungen haben. In jeder Gruppe gibt's auch bestimmte Haartypen, zum Beispiel Haare, die in der Simulation verwendet werden. Diese Informationen können Sie während des Groomings in Ihrer DCC-Anwendung definieren. Unreal Engine verwendet diese Informationen, um Hilfslinien zu definieren.

1. Erstellen Sie Ihren Groom in Ihrer bevorzugten DCC-Anwendung und exportieren Sie ihn dann in das Alembic-Dateiformat .abc.

   Verwenden Sie die Spezifikation „Alembic für Grooms“, um Ihrem Groom mit den richtigen Benennungskonventionen für Unreal Engine vorzubereiten.

2. Klicken Sie in der Inhalts-Schublade auf die Schaltfläche Import, um Ihre Alembic-Datei mit Ihrem Groom zu importieren, oder ziehen Sie Ihre Alembic-Datei per Drag & Drop in den Inhaltsbrowser.

   

3. Im Fenster Groom Import Options sollten Sie die folgenden Optionen berücksichtigen:

   
   • Ändern Sie die anfängliche Drehung, die in den Groom gebakt ist, wodurch zusätzliche Laufzeitkosten vermieden werden.
   • Verwenden Sie das Kontrollkästchen „Hilfslinien überschreiben“, um die importierten Hilfslinien durch einen Satz von Strähnen zu ersetzen, die aus den importierten Strähnen ausgewählt wurden. Die Anzahl der Hilfslinien hängt vom Wert „Haare zu Hilfsliniendichte“ ab.
   • Verwenden Sie die Interpolationsqualität und die Interpolationsentfernung, um zu ändern, wie die Paarung zwischen Hilfslinien und Strähnen zum Übertragen der Hilfslinienbewegung gehandhabt wird.
   • Die Kontrollkästchen „Hilfslinie randomisieren“ und „Eindeutige Hilfslinien“ beeinflussen, wie die Auswirkung einer Hilfslinie auf eine Strähne gehandhabt wird; ob nur eine einzelne oder mehrere Hilfslinien eine Strähne beeinflussen sollen.

4. Klicken Sie auf Import.

Während des Import-Prozesses sucht das Groom-System nach Attributen und Gruppen, die den Alembic-Benennungskonventionen entsprechen, die auf der Alembic für Grooms-Spezifikationsseite beschrieben sind, und importiert diese in ein neues Groom-Asset. Unter diesen Attributen holt das RootUV-Attribut die UV der darunter liegenden Oberfläche, etwa einer Skin-Oberfläche, was die Erstellung einer gewissen räumlichen Variante über den Groom erlaubt.

Ankoppeln eines Groom an ein Skelett-Mesh

Die Groom-Komponente ermöglicht es Ihnen, ein Groom-Asset anzukoppeln und einen Groom an die Oberfläche eines Skelett-Mesh zu binden. Ein optionales Bindungs-Asset cached die projizierten Daten des Groom auf dem Skelett-Mesh, was GPU-Kosten dafür beim Start spart, wenn keins erstellt oder zugewiesen wurde.

Einrichten der Groom-Komponente

Für diesen Teil der Hilfslinie verwenden wir SKM_Manny, das Sie in der Third Person-Vorlage finden. Wenn Sie dies nicht haben, können Sie es Ihrem Projekt vom Inhaltsbrowser aus hinzufügen, indem Sie auf Add New > Add Feature or Content Pack klicken und die Vorlage Third Person auswählen.

Beachten Sie außerdem, dass diese Einrichtung auch in einem Charakter-Blueprint angewendet werden kann.

1. Suchen Sie im Content Browser das Skelett-Mesh SKM_Manny im Ordner Characters > Mannequins > Meshes und ziehen Sie es in die Szene.
   

2. Wählen Sie das Skelett-Mesh aus und klicken im Details-Panel auf die Schaltfläche Add Component und fügen Sie eine Groom-Komponente hinzu.
   Hinzufügen der Groom-Komponente zum Skelett-Mesh(w:1000)

3. Wählen Sie die Komponente Groom aus und verwenden Sie den Slot Groom Asset, um Ihren importierten Groom diesem Skelett-Mesh zuzuweisen.

   

Erstellen eines Bindungs-Assets

1. Suchen Sie in Ihrer Inhalts-Schublade nach Ihrem Groom-Asset. Klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Sie Create Binding aus.

   

2. Das Fenster Groom Binding Options wird geöffnet. Zum Erstellen des Assets müssen Sie ein Target Skeletal Mesh zuweisen. Optional können Sie ein Source Skeletal Mesh angeben, das eine ähnliche Topologie wie das Ziel-Skelett-Mesh aufweist. Wenn diese Slots zugewiesen sind, klicken Sie auf Create.

   

3. Dadurch wird Ihr Groom-Bindungs-Asset geöffnet. Speichern und schließen das Fenster.

   

4. Wählen Sie das Skelett-Mesh in Ihrem Level aus. Verwenden Sie das Details-Panel, um die Groom-Komponente im Panel „Komponenten“ auszuwählen. Verwenden Sie im Abschnitt Groom den Slot Binding Asset, um das von Ihnen erstellte Bindungs-Asset zuzuweisen.

   

Einrichtung Ihres Haarmaterials

Standardmäßig enthält Unreal Engine mit HairDefaultMaterial ein einfaches Haarmaterial.

Die folgenden Schritte sind für diese Anleitung optional, da Unreal Engine über ein Standard-Haarmaterial verfügt. Wenn Sie jedoch noch keins eingerichtet haben, führen Sie die folgenden Schritte durch die dazu erforderlichen Eigenschaften und Einstellungen.

1. Klicken Sie in der Inhalts-Schublade auf die Schaltfläche Add und wählen Sie Material aus.

   

2. Geben Sie Ihrem Material-Asset einen Namen und öffnen Sie es.

3. Verwenden Sie im Material-Editor das Details-Panel, um Folgendes festzulegen:

   Haare für die Schattierungsmodelleigenschaft auswählen

   • Schattierungsmodell: Hair

   Sie müssen außerdem Use with Hair Strands aktivieren. Wenn das Material auf eine Groom-Komponente angewendet wird, sollte dieses Kontrollkästchen automatisch aktiviert werden und das Material neu kompilieren. Wenn dies nicht der Fall ist, können Sie es in der Kategorie Usage des Details-Panels im Material-Editor aktivieren.

4. Verwenden Sie im Materialdiagramm die folgende Knotenkonfiguration für ein grundlegendes Haar-Material:

   

   Verwenden Sie einen Constant4Vector für die Basisfarbe und eine Constant zur Steuerung der Rauheit.

   Wenn Sie komplexere Haarmaterialien einrichten, verwenden Sie den Ausdruck HairAttribute im Materialdiagramm, um auf die Haarattribute wie UV, Dimensionen, RootUV und Seed zuzugreifen.

5. Save and close Sie den Material-Editor.

6. Sie können Ihr Haarmaterial auf zwei Arten anwenden: direkt auf der Groom-Asset-Komponente über deren Details-Panel im Level oder Blueprint oder indem Sie das Groom-Asset vom Inhaltsbrowser aus öffnen. Weisen Sie Ihr Haarmaterial dem Element-Slot Material zu.
   

   Groom Asset Actor (Details-Panel)

   
   

   Groom Asset (Groom Asset Editor)

Einrichtung der Haarphysik

In diesem Schritt aktivieren Sie die Physiksimulation für Ihr Groom-Asset.

1. Suchen Sie in Ihrer Inhalts-Schublade Ihr Groom-Asset und öffnen Sie es im Groom Asset Editor.

2. Navigieren Sie zu dem Tab Physics und aktivieren Sie das Kontrollkästchen neben der Option Enable Simulation.

   

Sobald dieses aktiviert ist, können die Eigenschaften auf dem Tab Physics verwendet werden, um die physikalischen Eigenschaften des Haares zu steuern.

Weitere Informationen zu diesen Groom-Asset-Eigenschaften finden Sie auf der Referenzseite Haare-Rendering und Simulationseinstellungen.

Nach der Aktivierung sollten Sie beim Arbeiten im Editor und bei Verwendung der Modi „Im Editor abspielen“ (PIE) oder „Im Editor simulieren“ sehen, wie die Physik auf das Haar angewendet wird.