在Maya和V-Ray中制作写实的CG眼睛

BY:Rene Vidra

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介绍

来自奥地利维也纳的3D艺术家Rene Vidra,从2009年接触CG行业并成为了一名3D多面手,之后开始从事广告和AR领域的工作。现在他不仅是CG制作公司Utopiatree的联合创始人,同时还从事插画,电影和增强现实领域的工作。除此之外,Rene Vidra还在不断的学习,努力提高模型创建,角色绑定和动画领域方面的技能。



学习重点

Rene Vidra曾经参加过CGMA的“ 电影/电影人物创作 ”课程,并创建了一个美人鱼项目。在这个项目的制作过程中,他发现对于CG角色而言,最重要的一个环节就是眼睛(虽然对于写实角色来说模型,纹理,绑定,动画,渲染都很重要,但通常看到一个人时首先会关注的部位是眼睛)。对于写实角色来说,眼睛是最吸引人的部分。



参考

对于写实角色来说,足够多的参考是制作的关键。互联网上有大量的高分辨率的眼睛参考资料,眨眼之类的慢动作视频,以及大量的为电影/电视和游戏制作各种眼睛教程。Daniel Boschung网站是寻找参考的资料最好的网站之一,它的很多高清素材可以放大很多倍,并且可以更详细的观察到瞳孔,皮肤等更多细节。

 

Daniel Boschung的网站是获得人头参考图像的最佳资源之一。似乎您可以无休止地放大他的照片,并看到每个毛孔,皮肤特征和五官。

在生活中,我们每天都可以看到无数的眼睛,所以很容易区分真实的眼睛和CG作品。从长远来看,深入研究这些东西也会为将来的制作节省很多时间。

建模

在制作中,Rene Vidra将眼球本身分为三部分:巩膜,虹膜和角膜。而虹膜会展示瞳孔的颜色和形态,是眼睛最重要的部分。在制作前,Rene Vidra用一张在Photoshop中修改过的照片作为参考进行雕刻,并且只要外观看起来不错就可以,不用太担心形式和结构。

此外,为了让眼睛的形状看起来更加真实,Rene Vidra还雕刻了小半月板。

纹理和底纹

所有的纹理处理都使用了Substance Painter和Photoshop制作,为了达到完美的效果,还结合参考图手绘了一些阴影和特殊纹理。并且最终使用了Substance Painter的 color map(颜色图)和ZBrush烘焙的置换图( displacement maps)。其余都可以通过Maya中的渐变节点和color map(颜色图)来实现。

这个项目渲染使用了V-Ray,并且所有的模型都使用了V-Ray的标准材质(VrayMtls)或者VrayAlSurfaces。所有的基础设置都非常简单,而且也可以根据不同的角色进行一些小的修改。

绑定

Rene Vidra是一位3D多面手,也会模型,纹理等其他部分。但他真正喜欢的是角色绑定。对他来说给:角色的眼睛绑定,并让眼睛进模拟一些真实的动作是一件非常简单的事情。

Rene Vidra不仅给眼睛区域做了一些绑定,还创建了一个控制器控制所有的东西。但对于现在只需要做一些基本的眼睛动画,所以绑定都尽可能的保持简单。

首先在眼球本身(角膜,巩膜和虹膜皮肤)的关节上添加目标约束(aim constrain),让它们跟随控制器。但如果想要眼睛的动画看起来真实的话就需要最到一件最重要的事情““skinny eye setup”(具体来说就是眼球在运动时,周围的皮肤以不同的增量跟随眼球一起动)。

有几种绑定方法可以做到这种效果,甚至可以直接用控制器控制。其中最佳的解决方案是在节点编辑器中创建multipleDivide和clamp节点的组合。而从方便和节省时间考虑的话,Rene Vidra选择通过DrivenKeys来实现。

除此之外还给控制器增加了两个附加属性,用来做睁眼和闭眼,以及缩放瞳孔的动画。

动画

为了方便制作动画,绑定设置方面控制器需要尽可能的保持简单。当然,动画的制作也很简单,关键点在于为眼球的运动或者眨眼找到一个比较好的参考。网络上有大量的慢动作视频可以用,下面视频中的动画是在几个小时内完成。

在Rene Vidra的计划中,他的美人鱼角色可以变声成怪物,而眼睛也会根据状态做出改变。所以他在After Effects中创建了一个png图像序列,其中包含了转换状态所需要的素材,然后将其作为动态纹理插到了角膜和巩膜之间单独存在的一层带有透明通道的模型中,然后控制纹理产生动态变化。

https://www.bilibili.com/video/BV1Gh411Z7b8/

照明和渲染

场景的照明非常简单,实际上只放置了两盏灯。一盏主光源主要负责照亮整个角色,而另一盏则是作为补光灯使面部的另一侧变亮。

他希望在渲染能合理的调整每个渲染通道而获得最佳的效果,并且添加了所需要的所有AOV,在并在最终渲染之前做了一些测试渲染和调整。输出所有的层之后,在After Effects对其进行合成,最终还要进行一些颜色调整。


结论

通过专门针对人体的特定部位的练习,Rene Vidra觉得学到了很多东西。并且在制作之前确保已经对解剖结构,特定功能以及所有精细细节有深入的了解,只有这样才达到最好的效果。


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