Maya打造逼真奧巴馬肖像

 導(dǎo)言

        大家好我是托尼，本教程將帶您了解三維肖像制作的整個(gè)過(guò)程。如果沒(méi)有準(zhǔn)備充分，三維肖像的制作將會(huì)是一項(xiàng)很難的任務(wù)。所以筆者的第一個(gè)建議是搜集充分的參考素材。由于本教程講解的是公眾人物的頭像的制作，所以收集參考素材相對(duì)比較容易。但是，想找到相互匹配的參考圖是非常困難的，所以筆者不得不使用目測(cè)的方法，使得整個(gè)制作得以完成。
        為了在個(gè)人項(xiàng)目中學(xué)到盡可能多的東西，筆者經(jīng)常改變制作方法和工作流程。筆者建議大家要勇于嘗試新的技術(shù)和應(yīng)用程序，因?yàn)槊恳惶旒夹g(shù)都在進(jìn)步，使得我們的工作進(jìn)行得越來(lái)越高效。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們需要使用如下軟件： Maya, ZBrush, Silo, Uv layout及Photoshop。

教程思路

        1.創(chuàng)建基本網(wǎng)格

        2.雕刻

        3.材質(zhì)貼圖

        4.頭發(fā)

        5.燈光和渲染

一.創(chuàng)建基本網(wǎng)格

        首先，筆者在Silo中使用平滑的方塊作為基本體，然后在底部通過(guò)擠出新的面來(lái)制作脖子和肩膀的形體，完成基本的網(wǎng)格創(chuàng)建工作。

        然后，在ZBrush中導(dǎo)入.obj格式的網(wǎng)格，進(jìn)行模型的雕刻。在這一階段，筆者主要關(guān)注的是整體的造型，而不去過(guò)多地考慮細(xì)節(jié)。這一階段的目標(biāo)是得到一個(gè)好的人類(lèi)胸像，從而在此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步作高精度的雕刻。通過(guò)這種方式可以得到更好的邊序列，便于進(jìn)一步雕刻的進(jìn)行。

        進(jìn)入重新整理網(wǎng)格這一階段后，有很多好的方法可以使用。通�？梢允褂肸Brush中的Z球，甚至使用Topgun，不過(guò)這里筆者仍使用Silo，Silo中亦有很多這方面的不錯(cuò)的工具。創(chuàng)建新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后，筆者根據(jù)參考圖在Silo中使用移動(dòng)筆刷快速地對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行了重新布線。經(jīng)過(guò)半小時(shí)的反反復(fù)復(fù)的調(diào)整后，一個(gè)與人物相似度很高的網(wǎng)格就制作完成了，下一步就可以進(jìn)入ZBrush進(jìn)行雕刻。

         雕刻過(guò)程中，網(wǎng)格在多邊形UV分布較亂的地方可能會(huì)發(fā)生變形，后面將介紹這一問(wèn)題的解決方法。在為網(wǎng)格添加更多細(xì)節(jié)之前筆者通常會(huì)初步地分一下UV。筆者常用的程序是UV layout。在這一環(huán)節(jié)無(wú)需花費(fèi)太長(zhǎng)的時(shí)間，這是因?yàn)樵谕瓿赡Ｐ椭�后還需要進(jìn)行精確度更高的調(diào)整。熟練的藝術(shù)家使用上述方式可在1~2個(gè)小時(shí)內(nèi)完成創(chuàng)建基本網(wǎng)格的工作。由于具備了良好的結(jié)構(gòu)和形體，上述網(wǎng)格可用于很多其他的項(xiàng)目。

二.雕刻

        基本網(wǎng)格創(chuàng)建完成之后，將其導(dǎo)入ZBrush做進(jìn)一步精細(xì)的雕刻。在雕刻的時(shí)候，一定要注意模型的整體形態(tài)，而不是過(guò)多地關(guān)注細(xì)節(jié)。雖然，整體的形態(tài)和細(xì)節(jié)是同樣重要的，但是筆者建議大家在進(jìn)入更高的細(xì)分等級(jí)之前，盡量使用較低的細(xì)分級(jí)別，充分利用好每一條邊和多邊形。

        在任何時(shí)候不要忘記對(duì)比參考圖。如果不習(xí)慣使用兩個(gè)窗口對(duì)比顯示，可以選擇將圖像打印在紙上。在ZBrush中進(jìn)行雕刻是一項(xiàng)非常有趣的工作，但要注意不要過(guò)度使用,要經(jīng)常查看整體的比例是否正確。

        完成整個(gè)雕刻工作后，將模型以較細(xì)分低級(jí)別導(dǎo)出，再次在UV layout中查看UV分布是否正確。重新將模型導(dǎo)入ZBrush。至此，整個(gè)雕刻工作完成，UV游離的問(wèn)題也得以解決，下面將進(jìn)入紋理貼圖的制作階段。

三.材質(zhì)貼圖

        在材質(zhì)貼圖部分筆者使用的是紋理投射技術(shù)。很多人認(rèn)為ZBrush僅可以在多邊形表面繪制貼圖，但是事實(shí)上，使用投射工具可以將圖像直接投射到紋理上。
本作品中，筆者使用4k大小的紋理貼圖。

        以下為該項(xiàng)技術(shù)的流程簡(jiǎn)述：

        1.在ZBrush中新建文件并重新定義尺寸。

        2.導(dǎo)入模型，置入畫(huà)布并按T鍵，進(jìn)入編輯模式。

        3.一旦進(jìn)入編輯模式，則模型在攝影機(jī)中對(duì)應(yīng)的位置即為投射的位置。

        4. 新建紋理貼圖，任意定義其尺寸，如 4096 x 4096。

        5.單擊G鍵進(jìn)入投射模式，選擇投射顏色，取消漸變選項(xiàng)，進(jìn)行投射。

        6.進(jìn)行 Zapp連接，將畫(huà)布轉(zhuǎn)換為Photoshop模式。現(xiàn)在，可以將參考圖上覆蓋在ZBrush模型上，重新調(diào)整面部的布線，使得模型與照片進(jìn)一步匹配。在這一過(guò)程中，將用到PS的液化工具。

        在Photoshop中保存文件并重新進(jìn)入ZBrush時(shí)，投射到ZBrush畫(huà)布上的紋理貼圖將精確匹配到模型上。按G鍵拾取投射。幾秒鐘后，投射將烘焙到貼圖上。在不同角度上重復(fù)這一過(guò)程數(shù)次，并將這些紋理貼圖在不同的文件中分開(kāi)保存。在Photoshop中處理接縫。

        基于基本的顏色紋理，筆者保存了6層不同的貼圖，表面層、內(nèi)部層、高光層、凹凸層等等。

        模型的比例屬于必須進(jìn)行調(diào)整的重要對(duì)象，這是因?yàn)榇渭?jí)表面散射的權(quán)重取決于模型的尺寸比例。如果大家不能確定怎樣去調(diào)整模型的比例和最大尺寸，下面給出一些小技巧供大家參考。
        1.導(dǎo)入模型，對(duì)其應(yīng)用fast skin[快速表面]材質(zhì)。
        2.在模型前面放置一些點(diǎn)光源，在模型的后面亦放置一個(gè)點(diǎn)光源。

        3.放置在后面的點(diǎn)光源可用于在渲染時(shí)提亮整個(gè)模型的紅色色調(diào)。
        4.這種紅色來(lái)自于由sss fast skin[sss快速表面散射]材質(zhì)組成的背光散射。

        5.下面需要調(diào)整模型的比例，甚至要調(diào)整模型的材質(zhì)參數(shù)，直至達(dá)到紅色光僅從耳部透射過(guò)來(lái)的效果。

        6.保證模型的比例是正確的，這樣快速表面材質(zhì)才能根據(jù)比例調(diào)整出最佳的散射效果。

四.頭發(fā)
        奧巴馬的頭發(fā)是短發(fā)，因此這里筆者使用Maya里面的毛發(fā)系統(tǒng)來(lái)完成其制作。對(duì)于Maya的毛發(fā)系統(tǒng)、筆者沒(méi)有特別的技巧可供參考，唯一需要提醒大家的是在測(cè)試毛發(fā)效果時(shí)，確保所有的陰影均是關(guān)閉的，否則在渲染上面會(huì)花費(fèi)太長(zhǎng)的時(shí)間，尤其是在使用光線追蹤陰影的時(shí)候。
        下面是毛發(fā)的設(shè)置方法：

五.燈光和渲染
        在最終渲染時(shí)，筆者使用的是高密度網(wǎng)格。由于這里需要完成的是靜幀的作品，所以不需要考慮做動(dòng)畫(huà)時(shí)必須注意的一些問(wèn)題，比如高密度網(wǎng)格會(huì)增加制作動(dòng)畫(huà)的難度和設(shè)備要求等等。渲染是這個(gè)項(xiàng)目中耗時(shí)最長(zhǎng)的部分，這是因?yàn)闉榱说玫阶罴训臒艄夂完幱瓣P(guān)系，需要進(jìn)行很多的測(cè)試。每次測(cè)試差不多要花費(fèi)3~15分鐘的時(shí)間。

        筆者共使用了4盞燈光進(jìn)行場(chǎng)景照明...

        其中，兩盞背景燈光分別設(shè)置為淺藍(lán)色和黃色。這里將關(guān)鍵主光放置在模型一側(cè)的上方，而以一盞大燈放置在模型的正面，作為攝影照明的次要主光。此外，筆者還設(shè)置了兩盞區(qū)域光，不作照明場(chǎng)景之用，僅用于制造反光效果。筆者所設(shè)置的所有燈光均為區(qū)域光，這種類(lèi)型的光源可以得到柔和的陰影效果，但是會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)的渲染時(shí)間。

         至此，整個(gè)奧巴馬肖像的制作工作全部完成，希望大家喜歡。

        本教程完。