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Bedouin Elf:真实的面部细节和皮肤处理流程

原创文章 / 设计教程

2021-01-26
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感受阿根廷3D角色艺术家 Tomas Sackmann 的大作!


小编今天为大家带来阿根廷3D角色艺术家 Tomas Sackmann 在制作超现实主义电影肖像画时的一些经验,这幅肖像画主要由ZBrush、Substance Painter、Mari和V-Ray制作。


个人简介


嗨,我叫Tomas,是阿根廷的3D艺术家和工业设计师。目前,我主要在阿联酋迪拜工作,担任体验营销,室内设计和产品设计行业的高级3D设计师/创意总监,并在其他国家从事一些3D角色艺术的自由职业。



学习3D和人物艺术


我在大学学习工业设计时开始从事3D工作,但主要使用CAD软件。在那之后,我开始探索3ds Max和V-Ray作为我设计室内建筑的主要工具。



由于我是一名工业设计师,这些年来,我设计的几乎所有3D项目都是硬表面、产品、建筑、空间,我对雕刻一无所知。这就是为什么我决定我要把我的学习重点更多地放在角色艺术上。



Bedouin Elf:参考来源

参考图中吸引我的第一件事是他的表情、微笑和眼神。构图、灯光和景深也让你直接聚焦在他的眼睛和微笑上。衣服则告诉我们有关此人和地点的故事。总之,这是一个了不起的照片(by Robin Moore)。



我花了很长时间观察一些关键的细节,比如脸上的皱纹,头发的结构,皮肤的干燥,眼睛的反射,衣服的材质和瑕疵。


我使用的主要工具有ZBrush、Maya、V-Ray、XGen、Substance Painter、Mari、Photoshop和Nuke。


雕刻脸部


所有的雕刻都是在ZBrush中完成的,从一个球体开始,然后以A姿势缓慢遮挡头部和身体。在这个阶段,查看大量的参考资料非常重要。我创建了一个PureRef文件,其中包括头骨、亚非国家的人、皱纹和微笑。



起初,由于我没有一个中性脸的人物的参考,所以决定从一个和他相似但更年轻的人的照片开始雕刻。您可以在下图中看到该过程是如何开始的。



正确调整比例之后(老实说,他们在那一刻不是很好),我将雕刻体移到Maya进行手动拓扑。



当我有了新的拓扑时,就该摆角色姿势,并在表达式上工作了。这是项目中最困难,最漫长的部分,而且在很长一段时间内,它看起来都很糟糕。


说实话,那时我真的没有任何解剖学知识。这个项目教会了我一些面部解剖学的基础知识,也让我意识到我还需要学习更多的知识。


在下面的gif文件中,您可以看到雕塑是如何每周变化的:



关于笔刷,我只使用了其中的一些,没有什么复杂的。主要是Clay Build Up,然后是Standard,Move Topological和Dam Standard。


对于皮肤纹理,首先我尝试使用学校提供的纹理化XYZ贴图,但它确实与我想要的外观不符,所以我结束了手工雕刻皮肤毛孔的过程,使用了一些来自互联网和我自己雕刻的毛孔alpha。对于手,我使用了“纹理化XYZ”中的手部位移,并一直在其顶部进行雕刻以产生一些破裂。放置好毛孔后,我使用标准刷子,彩色喷枪和alpha 60赋予毛孔方向性。主要通过手动混合Dam标准刷子和标准刷子来完成主要的皱纹处理。



最后,我使用Elastic刷破坏了皮肤的均匀性。Elastic笔刷可让您增加体积而无需去除表面细节。


关于几何结构,我试图保持拓扑结构的整洁。



正如您在图像中看到的,拓扑需要进行大量改进才能完全准备好进行动画制作。由于计划只是制作静止图像,而我在项目结束时时间不够,所以我无法更新拓扑。但如果我要在电影制作中使用这个角色,则需要调整脸部的拓扑以使其跟随皱纹。这是我在这个项目中学到的关键知识之一。


置换贴图也存在问题。在下图中,您可以看到眼睛旁边和额头上的主要皱纹之间的间隔。



这个问题主要是因为拓扑没有正确地跟随皱纹。



皮肤纹理


纹理处理用的是Substance Painter和Mari。 


从用SP绘制脸部开始,着重于定义角色的颜色区域和特定细节,如雀斑、痣和胎记。



同样在SP中,我烘焙了“曲率”,“环境光遮挡”和“厚度”贴图,并将其保存在外部。



完成所有这些操作后,我跳入了Mari并继续使用真实人类的照片投影来完善“漫反射”,以增加额外的真实感。瘀伤,斑点和旧皮肤的引用大有帮助。在此阶段,重要的是在图像上使用高通滤镜以消除任何照明信息。“漫反射”纹理需要看起来有些平坦,才能正确处理渲染中的灯光。因为这个项目是在考虑胶片流水线的情况下完成的,所以我没有烘焙纹理中的任何阴影信息。


从最后的漫反射开始,我开始处理其余的贴图,例如“置换”,“凹凸”,“规格”,“粗糙度”,“ SSS”。


最突出的不均匀点是通过两种方式添加的:1)用照片投影或;2)用手和不同层次的可平铺纹理和遮罩来生成小的表面缺陷。



我对瘀伤和疤痕也做了同样的处理,如下图所示:



老实说,在截止日期之前,我才完成纹理化过程。像这样的角色总是有一些可以改进和改变的地方,如果再给我两个星期或一个月的时间,我就可以给这部作品更多的真实感。


面部细节


在此步骤中,我使用了大量参考资料并研究了面部解剖结构。重要的是要了解骨骼标志,肌肉,尤其是脂肪垫的位置以及它们衰老过程中的表现。它帮助我获得了更真实的面孔。 


眼睛模型用的是我以前项目中的,并对其进行了修改,使其更具有机性。在我的中间项目中,眼睛有一个完美的球体,只有虹膜向外突出。实际上,眼睛的形状不应该那么均匀;一些变形可以使它看起来更自然。



对于眼睛着色器,我使用了从Magnus Skagerlund(我的中期主管)那里学到的工作流程。它涉及到使用VrayFresnel根据视角调整反射级别。所有眼睛的贴图都是在Substance中完成的,其中混合了照片投影和一些Substance的静脉刷。 




对于嘴唇,我使用真实嘴唇的照片投影作为基础,但是由于没有获得所需的结果,因此我用手绘制了色调和值的差异。在着色器中,我为“镜面反射”(specular)设置了较低的粗糙度级别和较高的粗糙度级别,以使嘴唇看起来不像皮肤那么干燥。老实说,我认为嘴唇是这件作品中最薄弱的一点,他们需要一些改进。


头发是在Maya中使用XGen完成的。我使用样条曲线来控制主要形状和修饰符,以消除卷曲并获得更自然的外观。我使用了V-Ray Hair Next材料。



衣服


做衣服很乏味。这两件衣服都是两块带缝边的长方形布料,我将它们手动放置在角色上,用“固定”工具将织物的某些部分冻结,然后模拟其余部分,直到将其放置在正确的位置。这个过程我重做了大约5次,因为结果不好。



由于这两件衣服是完全不同的材料,因此在Marvelous中,我必须使用两种不同类型的织物并使用不同的厚度以使其表现得尽可能自然。


对于Shemagh,我使用存在的Cotton_Sateen(棉缎),厚度为0.27,因为这是一种真正的薄而轻的织物。



对于主体布,我使用了厚度为0.41的Cotton_T(棉布),因为它需要更硬,更厚。



织物周围散布的橙色圆点是将织物固定在所需位置的点。因为有一些宽松的面料,这是我找到的最好的方法,使衣服留在我需要的地方,防止他们掉落。


一旦将织物或多或少地放置到位,我就将它们带入Maya,在平面版本上对其重新拓扑,然后使用UV将属性转移到就位的Marvelous网格上。 



有了重新优化的网格,是时候去ZBrush雕刻的最后皱纹和细节了。


如您所见,网格非常密集,因为这个角色是为电影管道设计的,我需要从布料模拟到网格本身捕获尽可能多的细节。


灯光和明暗器


场景的照明方式非常简单,采用HDRI Haven的HDRI和三点照明设置,再加上额外的光以突出眼睛的反射。 



为了调整照明,我准备了一个没有应用任何头发和置换贴图的模型场景,以加快渲染时间。有了这个,使用V-Ray IPR,我开始一个接一个地放置各个灯光。HDRI获得图像的主色调,然后是其他色调。


前面的3盏灯是暖光,每盏灯的亮度为5100-5800公里,后面的边缘灯是冷光,亮度为8000公里。这种温差在最后的渲染中很难察觉,但它帮助我获得了更好的对比度,并将角色从背景中分离出来。


另外,在闪电过程中一个重要的事情是增加了墙壁,你可以在下面这张图片的背景中看到。我放这个是为了减少HDRI对角色的影响。



这是一个反复的过程,因为根据着色器皮肤的外观,我必须相应地调整灯光的色调和强度。在下图中,可以看到模型、材质和照明的部分进度:



所有的渲染都是在V-Ray中完成的,我将V-Ray Al Surface着色器用于皮肤,将V-Ray 2 Sided材料用于服装。


对于皮肤着色器,我从我的导师Raffael Frank那里得到了一些很好的建议。基本上,核心原则是从简单开始,不断打磨,一步一步创造出更复杂的材料。


我开始用V-Ray AI表面材质进行一些测试渲染,除了置换之外没有应用任何贴图,这让我可以看到在应用次表面之后,雕刻的行为是否如预期的那样。这是非常重要的了解,SSS会吞噬你造型的很多细节,所以关键是要尽早开始渲染并来回移动,修改雕刻并检查材质后的外观。 



当我对原材料或多或少感到满意时,下一步就是一个接一个地应用所有的贴图,并检查它们对材料的影响。我使用了“漫反射”,“粗糙度”,“镜面反射”,“SSS”等,但通过这样做,但是通过这种方式,我意识到我并不需要那么多贴图,因此我以更加整洁和有效的材质并获得了更好的效果。 


如前所述,在服装方面,我使用了V-Ray双面材料,使每一面都有不同的色调,就像参考中所说的那样,还为面料添加了微妙的透视效果。



织物的材料直接用V射线金属/粗糙度UDIM材料导出器的物质映射图来完成。在look dev过程中,我使用了一些颜色校正和重映射值节点来调整材质。



挑战


到目前为止,最大的挑战是捕捉表情。当我开始这个项目并在寻找参考资料时,我决定不仅要寻找现实生活中的参考资料,还要寻找微笑相似的3D角色。在做研究的时候,我发现它们并不多,在这个项目上工作了一段时间后,我明白了其中的原因。


让一个角色自己变得真实已经是一个非常艰巨的挑战,但是当你塑造一个微笑的角色时,情况就完全不同了。在可爱的笑容和令人毛骨悚然的假笑之间有一条很细的线。即使在现实生活中,如果我们试着在不快乐的时候微笑,人类的眼睛也会自动发现这一点。


例如,检查此图像,该图像显示了雕刻在开始时的外观:



这是因为,微笑时不仅改变了嘴巴(那时候嘴巴完全错了),而且几乎所有的面部肌肉都在运动。例如,当我的眼睛周围没有适当的皱纹时,微笑看起来就完全是假的和令人毛骨悚然的。另外,我不得不让眼睛有点“水汪汪”以帮助表达。我花了整个雕刻过程的大约一半时间才能使微笑发挥作用。



我学到的主要内容之一是了解解剖结构,以及皮肤对于获得真实的外观是多么重要。

同时,我也明白做好参考和研究你正在创造的角色或资产是多么重要。观察是关键,你需要花很多时间。


下一个项目


目前,我正在创作一个风格迥异的新角色。在这个项目中,我做了一些硬面道具和更多的身体解剖和资产创造。


受访者:Tomas Sackmann,3D艺术家


采访:Ellie Harisova


本期的内容到这里就结束啦


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我们下期再见!


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