Leonardo Amico 剛從智庫培訓(xùn)中心畢業(yè)，是專門從事紋理和建模的 3D 藝術(shù)家。萊昂納多目前住在溫哥華，希望在加拿大各地探索機(jī)會(huì)。

他最近的2022 年新秀獎(jiǎng)參賽作品引起了我們的注意，我們請他分享他是如何根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中的物體創(chuàng)作出這種照片般真實(shí)的玩具火車的。

該項(xiàng)目的目標(biāo)是使用現(xiàn)實(shí)生活中存在的概念創(chuàng)建照片真實(shí)資產(chǎn)。選擇這個(gè)概念的時(shí)間比我預(yù)期的要長，因?yàn)槲蚁胍粋€(gè)具有有趣特征、形狀和材料的物體，但成本也很合理。

物理擁有該對象的主要好處是：

• 我可以從任何可能的角度觀察它；

• 我不必花時(shí)間考慮設(shè)計(jì)。很多時(shí)候，在概念中，很多部分和細(xì)節(jié)都被隱藏或定義不明確；

• 我可以拍多少我需要的照片；

• 我可以對物體進(jìn)行 3D 掃描以獲得正確的比例。

用于創(chuàng)建我的玩具火車的軟件列表非常簡單：

• 用于攝影測量的 Reality Capture；

• 用于建模的 Maya；

• ZBrush用于雕刻；

• 用于烘培貼圖的 Substance Designer；

• Mari 用于紋理；

• 用于渲染的 V-ray；

• 用于合成的 Nuke；

• 用于視頻編輯的 Premiere Pro；

收集參考資料

在這種特殊情況下，用于攝影測量的參考收集和拍攝照片的過程是一致的。

我們和另一位學(xué)生一起拍攝了近百張 8K 照片，涵蓋了資產(chǎn)的各個(gè)角度；將相機(jī)放在三腳架上并旋轉(zhuǎn)火車本身。

在拍攝過程中，我們確?；ㄙM(fèi)所有必要的時(shí)間來獲得非常好的效果，因?yàn)檎缒院髮⒖吹降?，這些照片是項(xiàng)目成果的救星。

拍攝完參考照片后，我們還拍攝了我們正在拍攝的房間的 HDRI，此外，我們測量了相機(jī)的距離和物體的燈光，以便能夠在 Maya 中重新創(chuàng)建環(huán)境并進(jìn)行準(zhǔn)確的 模型上的lookdev。

如您所見，甚至在打開 Maya 之前，我就已經(jīng)在考慮 lookdev。

良好的計(jì)劃非常重要，可以在此過程中為您節(jié)省大量時(shí)間和精力。

攝影測量

攝影測量部分非常簡單。我將照片導(dǎo)入到軟件中，軟件從中生成了對象的點(diǎn)云。

在花了一些時(shí)間清理之后，我得到了一個(gè) 3D 掃描的火車，它足夠干凈，可以讓我開始使用它作為比例和比例的參考。

建模和雕刻

首先，我將 3D 掃描網(wǎng)格導(dǎo)入到 Maya 中，然后我開始在其上用火車構(gòu)建塊，將多邊形數(shù)保持在非常低的水平，這樣我就可以快速進(jìn)行重大更改。

當(dāng)我在建模中添加更多細(xì)節(jié)時(shí)，我不斷地查看照片，以更好地了解掃描中未明確定義的形狀。

Maya 中的圖層組織以實(shí)現(xiàn)更快的選擇：

與為細(xì)分而構(gòu)建的所有模型一樣，均勻且干凈的拓?fù)鋵⑹?UV 展開更容易，并且對于雕刻階段至關(guān)重要。

一旦你在 ZBrush 中細(xì)分，它將避免邊緣重疊、置換貼圖中的偽影，并且它將保證在整個(gè)網(wǎng)格中雕刻細(xì)節(jié)的分辨率相同。

實(shí)際上，我有一些拓?fù)洳粶?zhǔn)確的地方。這讓我花了一些時(shí)間回到 Maya 調(diào)整它，然后在 Zbrush 中更新它。盡量提前思考，你未來的自己會(huì)感謝你！

在 ZBrush 中，我分別導(dǎo)入每個(gè)對象，使用適當(dāng)?shù)拿s定并按區(qū)域?qū)λ鼈冞M(jìn)行分組，以便能夠更快地隱藏零件并在雕刻過程中擁有更動(dòng)態(tài)的工作流程。

再一次，計(jì)劃永遠(yuǎn)不夠：我決定了我要雕刻哪些特征以及我要紋理哪些特征。完成后，我從較大的形狀開始向較小的形狀。

此時(shí)，我在 Maya 中設(shè)置了一個(gè)非常簡單的場景來運(yùn)行一些應(yīng)用了置換的測試渲染。

為了使置換更好地工作并獲得所需的所有支持幾何體，我在 Maya 中更新了我的渲染網(wǎng)格，將每個(gè)對象替換為來自 ZBrush 的自己的 1 級（或用于更重的雕刻件的 2 級）。

對于屋頂?shù)募?xì)節(jié)，我決定導(dǎo)出一個(gè)單獨(dú)的置換貼圖，因?yàn)槲蚁胱屗鼈兏綦x，以防發(fā)生特定的變化。

這些是將新細(xì)節(jié)與先前雕刻的細(xì)節(jié)隔離開來的步驟：

• 從 Maya 導(dǎo)入渲染網(wǎng)格；

• 細(xì)分一次或多次；

• 雕刻細(xì)節(jié)；

• 在級別 1 上存儲(chǔ)一個(gè)變形目標(biāo)；

• 使用 Maya 的渲染網(wǎng)格更新級別 1；

• 切換變形目標(biāo)；

• 在 Switch MT 選項(xiàng) ON 的情況下導(dǎo)出置換貼圖。

當(dāng)我對第一遍細(xì)節(jié)感到滿意時(shí)，我開始著手紋理處理，因?yàn)槲抑涝谕瓿芍靶枰M(jìn)行一些細(xì)化。

紋理

打開 Mari 后我做的第一件事就是想出一種有效的方式來組織我的項(xiàng)目，這種方式將是非破壞性的，并且允許我應(yīng)用更改，即使在項(xiàng)目的后期階段，也不必重做所有事情。

一開始，每個(gè)通道的節(jié)點(diǎn)樹由不同的部分組成，每種材料一個(gè)。我將材料盡可能分開，以便我可以單獨(dú)操作它們而不會(huì)影響其他材料。

一旦我有了每種材質(zhì)的基本值，我就開始創(chuàng)建 ISO 蒙版：灰度層，用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)通道的每種材質(zhì)的顯示位置。

在面具中繪制廣泛的范圍將在外觀開發(fā)階段為您提供很多幫助。

正如我所說，我在紋理中使用的一個(gè)重要資源是為攝影測量拍攝的參考照片。從這些開始，我將它們設(shè)置為黑白，在 Photoshop 和 Nuke 中對它們進(jìn)行分級，并獲得對象上各種細(xì)節(jié)的更多蒙版。這讓我有機(jī)會(huì)在 3D 中重新創(chuàng)建完全相同的形狀，使資產(chǎn)看起來更像真實(shí)的。

當(dāng)然，這些圖像不足以達(dá)到最終外觀，但它們是一個(gè)驚人的起點(diǎn)，表明它們對于以后繪制資產(chǎn)的其他區(qū)域非常有用。

對于凹凸貼圖的創(chuàng)建，我以一種非常程序化的方式進(jìn)行處理，使用一些自定義的平鋪來創(chuàng)建凹凸的基礎(chǔ)層，每種材質(zhì)都不同。

為了開始這個(gè)工作流程，我?guī)砹艘恍┪以?Nuke 中喜歡的形狀的通用圖塊，我對它們進(jìn)行了模糊和分級，將它們相互合并。

該軟件非常適合這個(gè)過程，因?yàn)槲铱梢詼?zhǔn)確地看到每個(gè)像素的值并獲得在網(wǎng)格上創(chuàng)建我想要的效果所需的范圍。

第二步當(dāng)然是在程序之上的手繪通道，在其中我添加了更多獨(dú)特的細(xì)節(jié)和形狀，這使凹凸具有我想要的表面復(fù)雜性。

因?yàn)橥婢叱叽绮皇呛艽?，所以它上面的?xì)節(jié)往往非常小而微妙。出于這個(gè)原因，我不得不在 Nuke、Mari 和 Maya 之間來回做很多事情，因?yàn)榧词故亲钚〉闹嫡{(diào)整也會(huì)在渲染中產(chǎn)生相當(dāng)大的差異。

讓我更頭疼的材料是黃金。這不是一種簡單的油漆，它有某種金屬薄片和凹凸，這讓物體看起來有顆粒感，我花了一段時(shí)間才弄明白。

最后，我使用稱為 V-Ray Car Paint 材質(zhì)的特定著色器實(shí)現(xiàn)了外觀，除了基本參數(shù)之外，它還允許您在材質(zhì)中引入一些薄片以及第二級鏡面反射和凹凸?；旧?，我花了很多時(shí)間調(diào)整著色器中的值以了解它們的效果，不斷比較渲染和參考，直到得到我想要的外觀。

如您所見，著色器有一個(gè)凹凸貼圖插槽，但因?yàn)槲倚枰刂瀑N圖的強(qiáng)度，所以我使用了 V-Ray 凹凸材質(zhì)，我在其中添加了來自 Mari 的凹凸貼圖。

LookDev

Lookdev 過程的第一步是在 Maya 中重新創(chuàng)建我拍攝參考照片的環(huán)境。首先，我將房間的 HDRI 應(yīng)用到場景中的 V-Ray 穹頂，并將燈光放置在與參考燈光相同的位置。將真實(shí)燈光的紋理應(yīng)用到 3D 燈光后，第二步是在燈光正確的情況下設(shè)置強(qiáng)度。

為了做到這一點(diǎn)，我在幀緩沖區(qū)中導(dǎo)入了我在拍攝照片時(shí)拍攝的顏色圖表的圖像，并選擇了中間灰色的值，作為參考。

現(xiàn)在，我在我的場景中放置了一個(gè) 3D 彩色圖表，與真實(shí)的位置大致相同，并調(diào)整了燈光的強(qiáng)度，直到渲染中的中間灰色值與照片中的相同。

當(dāng)這兩個(gè)值匹配時(shí)，我知道場景中的照明信息是正確的，因此外觀上的任何差異都來自紋理。

作為最后一步，我不斷調(diào)整紋理，直到渲染和參考看起來盡可能相似?，F(xiàn)在材料正確，我相信它們可以在各種照明環(huán)境中工作。

照明和渲染

對于照明，我使用了非常簡單的設(shè)置。對于它們中的每一個(gè)，我開始在 V-Ray 圓頂上放置一個(gè) HDRI，檢查 IPR 渲染中的不同旋轉(zhuǎn)角度，直到找到能夠提供更有趣反射的那個(gè)。我從 HDRI Haven 下載了我的 HDRI。

設(shè)置 HDRI 后，我放置了一些額外的燈光以創(chuàng)造更多的平衡，在一些物體上創(chuàng)建一些漂亮的邊緣光效果和更多的反射，以更好地展示我在凹凸中添加的工作。

最后，我將對象放在一個(gè)小基座上以捕捉地面陰影，并創(chuàng)建了一個(gè)邊緣形狀放置在對象后面，在此屏幕截圖中不可見。

對于轉(zhuǎn)盤的照明，我重新創(chuàng)建了拍攝參考的環(huán)境，以便與原始對象創(chuàng)建更好的對比照片。

您在視口中看到的曲線是我用來旋轉(zhuǎn)燈光的曲線。

渲染方面，我以標(biāo)準(zhǔn) FHD 分辨率渲染，使用渲染層將背景和金色材質(zhì)與對象分開。此外，我使用了多遮罩渲染通道，以便在鏡頭中獲得金色物體的黑白圖像。我需要這個(gè)蒙版，以便在合成過程中合并 Nuke 中的渲染。

對于轉(zhuǎn)盤，我設(shè)置了渲染通道以顯示漫反射、凹凸、粗糙度、線框和粘土，這樣我就可以在 Nuke 中創(chuàng)建分解鏡頭。

正確設(shè)置渲染通道可以為您節(jié)省大量合成時(shí)間，而不會(huì)增加渲染時(shí)間。

合成

完成所有渲染后，我將它們?nèi)繉?dǎo)入 Nuke，然后簡單地將黃金與資產(chǎn)的其余部分合并。因?yàn)楹喜⒐?jié)點(diǎn)使用 alpha 通道將圖像放在一起，所以我首先必須使用 Copy 節(jié)點(diǎn)將 multimatte 通道傳輸?shù)轿业狞S金渲染的 alpha 中。

然后我模糊了 HDRI 并將其合并到背景中，以便將焦點(diǎn)放在資產(chǎn)上。最后，我添加了柔和的暈影效果，以更加集中觀眾的注意力。我在 Premiere Pro 中進(jìn)行了最終視頻編輯，以實(shí)現(xiàn)演示卷軸的最終外觀。

我在制作這項(xiàng)資產(chǎn)方面學(xué)到了很多東西，特別是我嘗試以在管道中工作的心態(tài)做所有事情，做出可以讓我的生活在接下來的步驟中更輕松的決定，并且我相信它確實(shí)有所作為。