探索如何对逼真的 3D 角色进行建模、纹理化和轻量化,因为 The Gnomon Workshop 的两位主要讲师揭示了他们在工作流程中遵循的步骤以及获得可信相似度的技巧。
人脸是一个非常复杂的东西:大量的肌肉组织、组织和骨骼,其中包含大量复杂的细节,如皮肤毛孔、皱纹和一缕头发。在 CG 中可信地再现所有这些细节是该行业面临的最大挑战之一。一个失误可能会导致图像笨拙地跌入恐怖谷。然而,多亏了今天的技术——以及使用它的才华横溢的艺术家——照片写实比以往任何时候都更容易实现。这样做只需要时间、精力和教育。

下面,两位才华横溢的角色艺术家Şefki IbrahimAdam Spring展示了他们如何处理逼真的人类肖像。继续阅读以了解他们如何开始使用图像,他们如何雕刻、纹理和照亮他们的作品,以及他们如何添加画龙点睛以提升肖像的像素。

第 1 步:创建基础

Şefki Ibrahim:该过程的第一部分是收集人类特征的参考。我通过 Google 或Getty Images获取尽可能多的参考资料,并将它们拖到PureRef场景中。我从尽可能多的角度收集我的主题的照片。如果可能,从同一张照片中获取不同的照片;这样一来,每个人的灯光和焦距都是一样的,而且拍摄对象是同一年龄的。
当开始画肖像时,我从我的基础网格开始。我的模型必须具有良好的拓扑结构和足够的 UV 用于该过程。然后将模型导入ZBrush,这样我就可以开始雕刻了。

基础网格是图像的基础。即使在这个阶段,它的整体形状也应该看起来像人一样,并且它的比例应该是正确的。良好的拓扑结构和 UV 将使以后更容易添加细节。

Adam Spring:从各个角度收集大量面部参考:正面、侧面和四分之三是最重要的。此外,有一些不寻常的角度会有所帮助:低角度向上看,将帮助您看到鼻孔的形状、鼻梁的宽度和上颌骨的突出。

  • 拥有不同的照明参考也很重要。与平面照明设置相比,戏剧性的照明将揭示更多有关面部结构的信息。
  • 如果您正在研究相似之处,请尝试确保您的参考集中在特定年龄的主题上。随着时间的推移,面孔发生了很大的变化,多年来,您的主题可能已经在他们的脸上完成了工作。
  • 研究画家、摄影师和其他 3D 艺术家的作品以获取灵感也是不错的选择。记下你喜欢他们工作的地方;无论是情绪、构图、姿势还是灯光。
  • 如果您刚刚开始,请尽量保持松散,避免陷入长期项目。一开始我从做较短的项目中学到了很多东西。快速练习草图可以真正帮助您熟悉人头的结构。
  • 如果您的工作看起来不是很好,请不要担心。我的大多数项目都只是在最后才结合在一起。如果你能学会享受奋斗,整个过程会更有趣!
  • 继续研究你的解剖结构。多年来,我了解到了解皮肤下发生的情况以及主要标志物和肌肉在脸上的位置是多么重要。正确地做到这一点将真正帮助您获得令人信服的角色模型。
  • 了解面部肌肉在创建不同表情时如何变形也很好。看看哪些肌肉是用来产生微笑或皱眉的,看看它如何影响整个面部的形状,从而产生不同的皱纹数量和模式。皱纹总是垂直于肌肉的拉力。

第 2 步:雕刻表格

Şefki Ibrahim : 最初的阻塞阶段通常是最有趣和最自由的。我喜欢使用 ZBrush 的ClayBuildup笔刷在模型中添加和删除体积,以定义我在参考摄影中观察到的突出面部标志。一些主题具有非常显着的特征,在雕刻过程的早期更容易捕捉到。其他可能更微妙,可能需要更多时间才能正确。利用这段时间来锻炼你的观察技能和解剖学知识。

然而,重要的是要记住,人脑并不能感知人脸的所有复杂性——我们几乎是象征性地看待它;作为一个整体。因此,成为一名优秀的人物或肖像艺术家的很大一部分是改掉关注细节的习惯。相反,您应该关注更广泛的元素如何协同工作。

改善面部雕刻的一种方法是下载或购买头部扫描。如果您正在学习绘画或绘画,您可以复制 2D 参考作为练习,那么为什么不复制扫描来练习雕刻呢?这是建立您对 3D 形式的脸的了解的好方法:它的深度、空腔和平面变化。

由 Şefki 在五周内创建的 3D 人体,内置于 Maya、Wrap、Mudbox、ZBrush、Mari 和 Photoshop。您可以在他的 ArtStation 个人资料中看到更多关于该项目的信息

Adam Spring:如果我从一个球体开始,我通常从设置头骨的形状开始;下巴向下,标记眼睛、鼻子和嘴巴的三条水平线,然后在颧弓上方和下方的面部两侧创建两个平面——一个用于脸颊,一个用于颞肌。

接下来,遮挡主要形状并标出眼睛、鼻子和嘴巴的位置。确定好头骨形状后,就可以开始添加面部的一些主要标志,例如颧弓、鼻唇沟和上颌骨弯曲。研究面部各部分之间的距离和角度:人中的高度、下巴的角度、眼窝之间的距离等。

有时当我卡住时,我会尝试专注于我的模型的轮廓,看看是否有任何感觉不对的地方。此外,首先,我发现它有助于夸大脸部的不同平面。每个平面相交的角度可以让您的眼睛锁定并帮助您的模型更好地阅读,尤其是从更远的地方观看时。

从球体开发 3D 头部的阶段,首先建立基本比例,然后屏蔽主要形状,逐步添加越来越精细的细节,最后添加表面纹理。

一旦为模型建立了坚实的基础,就可以开始添加辅助形式,例如眼睛周围和前额的皱纹。我想说重要的是让你的主要和次要形式达到一个合理的阶段,然后再陷入任何更精细的细节,例如三级皱纹或皮肤毛孔。您当然可以在所有细节级别之间来回跳转;但是,我发现如果我不跳得太快并真正尝试推动更大的表格,它可以帮助我避免重做工作。

另一种方法是使用摄影测量。扫描可以为您的模型提供惊人的基础,并且在生产中,它们通常用于快速获得结果。然而,在个人工作中过于频繁地使用它们意味着您错过了素描阶段,这是您发展成为角色建模师所需的一些最重要技能的地方。

亚当在业余时间制作的FACS钻机。您可以在他的ArtStation 个人资料中看到更多关于该项目的信息。

为了获得真实的结果,使您的模型不对称很重要。在现实生活中,面部并不是完全对称的,所以当我们看到不对称时,它会为角色增添生命力和可信度。这个想法也可以扩展到角色的造型;增加肩膀的扭曲或头部的倾斜看起来比一般的 A 姿势要自然得多。

使用正确的相机设置查看模型是个好主意。如果您正在拍摄脸部完全填满画面的特写镜头,请尝试使用 100-200 毫米的焦距。如果您要创建全身肖像,50-85 毫米会很好。

第 3 步:纹理你的角色

Şefki Ibrahim : 我喜欢使用Mari来为我的角色制作纹理,主要使用来自Texturing.xyz的资源来创建漫反射和置换贴图。

漫反射图的重要性不可低估。这听起来很明显,但如果您将漫反射贴图从一个 3D 角色交换到另一个,它将不再像它所基于的人。即使您使用 Texturing.xyz,仍然需要做一些工作来模拟您要重建的人的相似性。

一旦我将 Texturing.xyz 数据投影到模型上,我就会花时间在 Mari 手绘特征上,比如雀斑、黑眼圈、发红,以及我在参考中观察到的任何其他内容。然后,我通过将它们引入Maya和Arnold并执行许多渲染测试来迭代这些贴图的外观,直到找到正确的感觉。

通过皮肤毛孔、唇部皱纹和毳毛等细节,纹理可以真正使图像栩栩如生。

Adam Spring:纹理时,您可以选择手绘模型或使用扫描数据。

重现人类皮肤的复杂性需要大量工作,因此如果您正在手绘漫反射贴图,则需要在肤色中添加许多层的噪点、分解和变化。注意面部的肉质和骨质区域;骨头离表面越近,该区域的血流量就越少。

使用扫描是获得逼真结果的快速方法,因此扫描通常用于生产。您可以快速将 3D 模型的拓扑封装到扫描中,并将其表面颜色转移到您自己的 UV 上。然后可以通过移除毛发和任何烘焙的光照效果(如次表面散射或遮挡)来清理纹理贴图。

我想说,学习如何在没有扫描的情况下进行纹理处理以更好地理解该过程是非常值得的。如果您稍后开始使用扫描,这将使您更有创意,因为您可以在他们提供的地图之上工作,并调整它们以匹配您的角色设计。

将基础网格包裹到扫描中可在 3D 肖像中提供令人难以置信的细节,但保留干净的拓扑。

第四步:设置灯光

Şefki Ibrahim : 照明是肖像栩栩如生的地方。在测试时,我喜欢保持照明设置非常简单。有时,它是单个矩形或圆盘灯。或者,我可以使用 Arnold Skydome针对不同的 HDRI 测试模型,这些 HDRI 来自Poly HavensIBL Archive

在您的模型上执行外观开发时,请考虑光线的大小、它与主体的距离以及图像的曝光度。所有这些因素都会影响皮肤的外观。不要只坚持一种照明设置。当渴望照片写实时,请在不讨人喜欢的照明条件下测试您的模型。您不必与任何人分享结果,但您会注意到模型或纹理是否可以使用更多工作。然后,您可以返回免费的灯光设置来炫耀您的作品。

记得迭代!重做模型、修复纹理、调整外观开发并更改灯光设置,同时观察您的参考。这是一个循环过程。在每个循环中,您的工作都会显着改善。

Şefki 令人难以置信的演员 Ed Harris 肖像是使用 Maya 和 Arnold 进行照明和渲染的。该项目使用在 Reallusion 的 Character Creator 软件中使用SkinGen烘焙的纹理。

Adam Spring:照明是最重要的步骤之一。如果你做对了,你真的可以卖掉你的模型。研究不同的艺术家和摄影师,观察他们如何通过照明实现不同的情绪。

亚当为大卫·爱登堡爵士画像。在他的ArtStation 个人资料中查看更多幕后图片。

你可以用光创造很多不同的效果,这取决于你决定照亮你的主题的程度,以及从哪个方向。你甚至可以欺骗观众,让他们认为脸已经改变了形状;这可用于创建更讨人喜欢的外观,或者可能相反,具体取决于您的主题。作为一项技术练习,最好在各种不同的照明设置下测试您的模型。这将帮助您查看模型是否运行良好,或者是否需要改进任何解剖结构。

第 5 步:最后 5%

Şefki Ibrahim:难以捉摸的 5%!在进行最终渲染之前,请考虑一些事情。您能否让模特休息或改变相机角度以增加肖像的趣味性?焦距对肖像有帮助吗?(我喜欢用50-70mm的焦距,把模型拉近一点,我觉得这增加了与角色的亲密感。)

你想用灯光讲述什么故事?即使您只是要进行工作室照明设置,您是否可以更改照明以使肖像更具深度和强度?在最终渲染中添加景深、噪点和色差会使其具有更高的摄影质量吗?

当我完成一幅肖像画时,我喜欢问自己这些问题;毕竟,艺术家对他们的作品做出有意识的决定。这就是我们如何随着时间的推移产生个人风格。

Şefki 的另一幅肖像,是演员兼喜剧演员金·凯瑞。在他的ArtStation 个人资料上查看更多信息。

Adam Spring:一旦你完成了你的模型并微调了外观开发,尝试你如何合成渲染通道,添加景深和运动模糊(如果使用动画),并对结果进行颜色分级。所有这些都将为您的作品增添一层真实感。

请注意为角色选择的背景。我发现最好选择一种与角色设计相得益彰的颜色或图案,同时在角色与其周围环境之间建立一些分离。有时最好的背景是最简单的;在场景中添加太多内容可能会使焦点从角色身上移开。

通过在新环境中使用 3D 模型来获得更多信息。Adam 的 FACS 装备在皮肤着色器的颜色和置换通道中使用了 51 个混合形状、9 个校正形状和 18 个混合纹理。

为了充分利用您的工作,请尝试以尽可能多的不同方式使用您的模型:例如,使用它来测试面部装配,或者将其重新用于 3D 打印。
如果您想详细了解我自己的角色创建过程,我已经在我的Instagram 页面上的亮点中从头到尾记录了我的每个项目。

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