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超级干货!如何制作照片级写实人物?

CG世界 | 专注CG领域视觉分享 2022/01/28 13:43

Ok,今天我们来聊聊写实人物。

对于写实人物角色,大家看我每次发也都习以为常了,但是看出好坏和能亲手做出来是两回事儿。就目前来讲很多同学和小伙伴仍然对于皮肤质感和渲染等等掌握的不是那么好。今天这篇文章或许能给你点参考。

人类的面部是一个非常复杂的东西:有大量的肌肉组织、组织和骨骼,富含复杂的细节,如皮肤毛孔、皱纹和发丝。在CG中真实可信地再现所有这些细节是这个行业最大的挑战之一;一次失误就可能导致整个图像跌入“恐怖谷”。然而,多亏了今天的技术,现在实现照片级作品比以往任何时候都相对容易多了。只需要时间、努力和学习。

下面两位大神Şefki Ibrahim和Adam Spring,讲述了他们如何处理人类写实肖像的流程和技巧。大家能从中学习到是如何从参考开始,到如何雕刻、处理纹理和打光的,以及如何为肖像画画龙点睛,达到更好的效果等等。

这篇文章是两位大神 共同针对 角色制作 流程给出的一些 制作建议和方法 所以在每个步骤中会有 两个 解答 内容。提到了大神,那这里就介绍下。

Şefki Ibrahim是Cubic Motion的3D角色艺术家。曾在工业光魔担任高级外观开发TD,专门从事高端数字替身的制作。以前的工作包括扫描数据纹理清理、数字替身的建模、纹理、毛发以及广告和数字人体演示的外观开发等等。我们之前单独介绍过他的作品 ,那幅成龙的作品就出自他手。

https://www.artstation.com/sefki_i/albums/all

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Adam Spring是一位资深3D艺术家,在视觉特效和动画方面有十多年的工作经验。在过去的五年中,他一直为Blur Studio、Activision和育碧等客户开发角色管线,特别专注于面部建模和FACS管线。他的个人网站也对相应的研究给出了详细的文章解析,相当不错,喜欢的小伙伴可以去研究下。

https://adamspring.co.uk/blog/

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好了,接下来一起来学下。

01

创建基础模型

Şefki Ibrahim: 第一步是收集人类特征的参考资料。我一般都是通过Google或Getty Images (一个在线提供数字媒体管理工具以及创意类图片、编辑类图片、影视素材和音乐产品网站。) 去找尽可能多的参考资料,并将它们拖到PureRef (一款免费的参考图管理神器) 中。尽可能多角度搜集对象的照片,如果有条件,从同一个角度拍摄不同的照片;这样,每个主体的照明和焦距都是相同的,被拍摄者的年龄也是相同的。

当开始着手制作时,我是从基础网格开始的,模型必须保持良好的拓扑结构和足够的UV用于剩下的制作过程。然后将模型导入ZBrush,就开始雕刻了。

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基础网格是你的形象的基础。尽管是基础阶段,但也要保证整体形状应该看起来像个人,且比例是正确的。良好的拓扑和UV能让你在接下来步骤里更容易添加细节。

Adam Spring: 从各个角度收集大量面部参考:正面、侧面,但四分之三是最重要的。此外,有一些特殊的角度帮助也会很大:低角度向上看,可以有助于看清鼻孔的形状、鼻梁的宽度和上颌骨。不同的照明参考也很重要。与平面照明设置相比,戏剧性的灯光将展现更多有关面部结构的信息。

如果你正在研究相似之处,要保证参考文献集在特定年龄的主体上。随着时间的推移,面孔会发生很大的变化。所以你的作品要体现这些年当中随时间的变化。

研究画家、摄影师和其他3D艺术家的作品获取灵感是不错的选择。记住你喜欢他们作品的哪些地方,包括情绪、构图、姿势还是灯光。

如果你是萌新,尽量保持放松, 不要制作耗时比较长的作品。 我刚一开始都是从短期项目着手,其中学到了很多东西。快绘草图可以让你真正的领会和熟悉人的头部结构。

如果你的作品看起来不是很好,也 不要气馁 。我的大多数项目都是在最后才融合在一起。你要学会享受奋斗和有趣的制作过程!

持续不断的研究解剖结构。 多年来让我深刻的意识到,了解皮肤下面的变化情况及主要标记和脸部肌肉的位置是多么多么的重要!能够完全做到这一点可以让你的角色更加真实可信。

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类型。皱纹总是垂直于肌肉的拉力

02

雕刻形体

Şefki Ibrahim: 最初的Blocking阶段通常是最有趣和最自由的。我喜欢使用ZBrush的ClayBuildup笔刷从模型中添加和删除体积,来刻画那些在参考照片中看到的面部突出特征。有一些主体具有非常明显的特征,在雕刻过程的早期是最容易捕捉到的。其他特征可能更微妙,需要更多时间才能找准,所以你要学会利用这段时间来锻炼观察能力和解剖学知识。

但是重要的是要记住,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是一个整体。所以啊想成为一名优秀的人物肖像艺术家,重要的是一定改掉关注细节的习惯。相反,你应该更多的关注元素之间是如何协同工作的。

改善面部雕刻的一种方法是下载或购买头部扫描。如果你正在学习绘画或油画,可以照着2D参考练习,那么3D雕刻也同样可以用扫描的模型来练习呀!这是3D形式了解面部的好方法:它的深度、腔和平面变化。

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Şefki Ibrahim用五周的时间制作的一个3D人体,用Maya、Wrap、Mudbox、ZBrush、Mari和Photoshop。

Adam Spring: 如果我是从球体开始,通常会先设定头骨的形状;在下巴,眼睛、鼻子和嘴上画三条水平线,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,划出主要的形状,标出眼睛、鼻子和嘴巴应该在哪里。一旦有了一个好的头骨形状,接下来就可以开始添加一些主要的面部标志,如颧弓、鼻唇沟和上颌骨的弯曲。研究脸部各部分之间的距离和角度:人中的高度、下巴的角度、眼窝之间的距离等等。

有时当我陷入困惑时,会尝试专注于模型的轮廓,看看是否有哪些不对劲的地方。此外,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你的眼睛锁定一些东西,让你的模型有更强的可读性,特别是从更远的地方观看时。

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从球体开发3D头部的过程,首先确定基本比例,然后摆出主要形体,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状,例如眼睛周围和额头上的皱纹。这里需要强调下,在进入任何更精细的细节(如皱纹或皮肤毛孔)之前,一定要让主要和次要形体达到一个合理的阶段。当然了,你可以在不同细节之间来回跳跃。

另一种方法是使用摄影测量。扫描可以为模型提供很棒的基础,在制作中,扫描可快速得到结果。但是我不太建议个人作品中过多的用这种方式,因为丢失了最基础的雕刻阶段,时间长了会让你丧失建模的一些重要技能。

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为了得到真实的结果,让模型不对称也非常重要。在我们现实生活中,面部并不是完全对称的,所以不对称它会给角色增加活力和可信度。这一思想也可以用到塑造人物的姿势;扭动肩部或倾斜头部会比一般的A型姿势看起来更自然。

还有就是要使用正确的相机设置。如果是面部完全填满帧的特写镜头,尝试使用100-200mm的焦距;如果创建一个全身肖像,50-85毫米焦距效果会好很多。

03

为角色添加纹理

Şefki Ibrahim: 我个人喜欢用Mari制作纹理,主要使用Texturing.xyz中的资源来创建漫反射和置换贴图。

不能轻视漫反射贴图的重要性,虽然听起来有点废话,但如果将漫反射贴图从一个3D角色切换到另一个角色,效果基本就不像人了。即使使用Texturing.xyz现成的纹理,仍然需要针对所做的人物模型做一些调整。

一旦将Texturing.xyz数据投射到模型上,接下来我就会花时间在Mari手绘皮肤特征上,比如雀斑、黑眼圈、腮红,以及在参考中观察到的任何其他细节。然后,导入Maya用Arnold反复渲染测试,迭代这些贴图的外观,直到找到正确的感觉。

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Adam Spring: 当制作纹理时,你可以选择手工绘制模型或者使用扫描数据。

重建人类皮肤的复杂性需要大量工作,因此如果要手动绘制漫反射贴图,需要在肤色中添加许多层的噪波、分解和变化。注意面部肉质和骨质区域的位置;骨骼离表面越近,那么这个地方的血流就越少。

使用扫描是得到照片级真实感结果的一种快速方法,可以更快的将3D模型的拓扑包裹到扫描中,同时将其表面颜色转移到UV上。然后,可以通过删除头发和烘焙的照明效果(如次表面散射或遮蔽)来清理纹理贴图。

这里我想强调的是,为了更好地理解这个过程,手绘制作纹理是非常有用的。以后有机会接触到扫描,会让你更容易的去理解如何有创造性的去调整他们提供的贴图,以匹配角色的设计。

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04

设置灯光

Şefki Ibrahim: 灯光是肖像画的生命力所在。测试时,我喜欢保持简单的灯光设置。有时候它是一个单一的矩形灯或圆盘灯;有时候也使用Arnold Skydome针对不同的HDRI测试模型。

当用模型做外观开发的时候,要考虑光的大小、它与主体的距离以及图像的曝光。所有这些因素都会影响皮肤的外观。不要只使用一种灯光设置。想要塑造真实感,在那种不讨人喜的极限灯光条件下进行测试模型,这时候你会发现模型或纹理是否需要更多调整地方。

切记迭代!修改模型,修整纹理,调整外观,改变灯光设置,所有这些都是在观察参考的同时进行的。这是一个循环过程,反反复复,慢慢就会发现你的作品有显著的进步。

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Adam Spring: 灯光是最重要的步骤之一。研究不同的艺术家和摄影师,观察他们如何通过灯光营造不同的情绪。

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可以用光创造出许多不同的效果,这都取决于你从哪个方向照亮主体。甚至可以欺骗观者,觉得脸部变形了。作为一项技术练习,最好在各种不同的灯光设置下测试模型,看模型是否有问题,或者是否需要调整解剖结构等等。

05

最后5%

Şefki Ibrahim: 难以捉摸的5%!在进行最终渲染之前,请考虑以下几点:能否改变相机的角度来增加人像的趣味性?焦距对于主体有帮助么?(我个人喜欢50-70毫米的焦距,把模型拉得离相机近一点儿,我觉得这样可以增加角色的亲密感。)

你想用灯光讲什么故事?尽管只是使用了简单的影棚灯光设置,是否可以更改灯光让人物更具深度和强度?将景深、噪波和色差添加到最终渲染中,会让画面具有更高的摄影质感吗?

当我做完时,喜欢问自己这些问题。毕竟艺术家需要对自己的作品做一些主观的想法。随着时间的积累,就会形成个人的创作风格了。

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Adam Spring: 一旦完成了模型且对视觉开发做出了微调,就可以尝试合成渲染的过程了,添加景深和运动模糊(如果有动画),对效果进行色彩分级,所有这些都会给你的作品增加真实感。

这里需要注意的是为角色选择的背景。最好是选择与角色设计相得益彰的颜色或图案,同时在角色与周围环境之间建立一些分离。有时越是简单的背景越好;在场景中添加太多内容可能会抢夺主体的视觉中心。

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为了更大限度的利用模型,你可以对它做一些绑定或者用3D打印的方式打印出来。

好了,整体的内容就这么多,稍稍有删减,喜欢英文的可以点底部蓝字阅读原文。

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