怎樣製作一個能登上TextruingXYZ首頁的寫實肖像CG？

大家好，我是一名來自網易雷火藝術中心的3D角色藝術家。非常有幸，藍髮女孩這個作品在去年7月完成初版之後，就登上了TextruingXYZ的首頁，也獲得了很多藝術家的喜愛。其實那個時候我就已經被官方邀請來寫一篇分享，不過由於我一直在針對這個CG進行一些最佳化，也陸陸續續在學習一些新的知識，所以直到上個月分享文章才正式完成並被官方收錄。很高興能在這裡和大家分享我的製作過程！



開始構思

當我開始有製作一個肖像CG的念頭時，我便開始在Pinterest上搜尋一些圖片。後來無意中發現了一位名叫Sasha Belyaeva的時裝模特的照片，我就想以此作為這次女性肖像的參考。當然，我並不會完全去做得和她一樣，而是以此為基礎，加入一些我自己的想法去製作。

基礎網格

我從Artstation平臺上購買了J HILL製作的基礎網格（他在Youtube上也提供了大量內容，推薦也關注一下）。當然，你也可以不需要這樣做，因為現在VFace的檔案包自帶一個基礎網格，你可以直接在網格上開始雕刻。只是因為當時我製作的時候，TexturingXYZ並沒有在檔案包里加入基礎網格而已。

我將頭部的基礎網格細分了 8 次，形成了大約 8000 萬個多邊形，這種細分程度有利於雕刻複雜的細節。


此外，我也將UV分成了3部分，以便後期渲染時獲得最大的紋理細節。



模型包裹

雕刻和UV完成之後，就可以選擇使用Wrap4D對網格進行包裹了。我在這次建立面部的紋理細節時，選擇了VFace #31面部置換和VFace #97中的顏色。

首先，將自己的模型和VfaceBasemesh匯入Maya。然後，將它們按大致位置重疊並匯出。


開啟Wrap4D，按住Tab鍵並建立SelectPointPairs節點來匹配點（當你準備開始包裹時，可以連線Vface網格和顏色貼圖來選擇最佳匹配點）。


如果想讓Vface的網格完全對稱，可以按Tab鍵，新增FixSymmetry節點使網格對稱。


完成包裹後，你可以新增一個Brush節點來鬆弛和投射網格。當然，你也可以在Zbrush中執行此步驟。


在Mari中轉換貼圖

我使用Mari來烘焙面部紋理，並選擇VFace完全校額置換來進行紋理轉移。當然，如果你使用的是Vface提供的基礎網格，你可以跳過Mari中的過程，直接開始應用貼圖。

將頭部模型和VfaceBasemesh（應已和你自己的模型匹配在Wrap裡）匯入Mari，然後在Mari中建立解析度為16k的32位基本通道。確保將色彩空間更改為RAW模式，並記住勾選"Scalar Data"選項。


在VfaceBaseMesh圖層下匯入XYZ_dispCalibrated_mid0_raw.1001，並將匯入色彩空間更改為Linea。右鍵點選網格下的通道，選擇 "Transfer"選項，將VfaceBasemesh通道烘焙到你自己的模型中。


我從XYZ_albedo_lin_srgb.1001和XYZ_utility_lin_srgb.1001中提取了顏色和高光貼圖，並在Photoshop中將其轉換為8位TIF格式，然後用同樣的方法將其傳遞到我在Zbrush中雕刻的模型上。


貼圖傳遞完成後，我們需要以EXR格式匯出紋理，並將色彩空間選擇為RAW。


儲存檔案後，我們重複在下文Photoshop中的步驟（下文有詳細的貼圖轉換過程），將影像轉換為可在Zbrush中使用的32位TIF貼圖。你可以在下面的段落中找到應用這種紋理的方法。

然後，我們將它應用到我已經雕刻好的模型上。正如你所看到的，轉換後的貼圖幾乎沒有損失任何細節。如果你有多個 UV，可以將模型按U分組，然後應用置換貼圖併為其新增圖層。



置換貼圖的應用

我們可以在Vface檔案包01_head的maps資料夾中找到名稱為XYZ_dispCalibrated_mid0_raw.1001.exr的貼圖。可以在Photoshop中將XYZ_dispCalibrated_mid0_raw.1001.exr轉換為32 位TIF影像，將紅通道複製到藍綠通道並刪除Alpha通道，再將影像模式轉化為灰度並新增色階，將輸出色階段調至127-255，並垂直翻轉影像然後匯出TIF。記住匯出TIF時不要壓縮影像，然後匯入到Zbrush中的置換貼圖選項欄裡，並將中值達到0.5，基本強度為0.1。你可以在0-0.14左右控制貼圖的強度。


我們可以直接將其匯入Zbrush並應用到Vface的基礎網格里，你可以看到非常清晰的皮膚細節。


Vface貼圖在經過PS轉換後應用於模型時，效果相當不錯，細節很多。我使用的是Vface Victoria#31，這對於創作年輕女性的肖像非常有用，大家可以去試一試。

基本貼圖

我使用Wrap4D包裹了Medina#97的顏色紋理。不過我覺得她臉部的顏色需要進一步處理，於是我開始使用Mari增強紋理的亮度和飽和度。我還為她增添了一些淡妝，以增強她的膚色，並在她的嘴唇周圍新增了一些藍色，因為嘴部的毛細血管相對會比較密集。此外，我還畫了一些粗糙度的貼圖，為後面在Arnold中進行渲染做準備。




LOOKDEV

整個渲染過程是在Arnold for Maya 2022中完成的。我的Arnold皮膚著色器（一個簡單的aiStandardSurface）使用aiColorCorrect和aiRange等節點來調整貼圖，直到達到滿意的效果為止。我的材質網路非常簡單，我會盡量減少其中的技術性。所有灰度圖（包括所有置換和所有遮罩貼圖以及粗糙度）需要勾選顏色空間ColorSpace為RAW模式，並勾選ColorBlance下的Alpha Is Luminace。



我就是這樣插入位移圖的。這是一個非常基本的設定，此時有兩層位移，一個是來自紋理XYZ_dispCalibrated_mid0_raw.1001，該紋理已透過Mari，另一層來自Zbrush中的雕刻細節。我在Mari中建立了一個遮罩來控制紅色通道的位移紋理（因為沒有經過處理的XYZ_dispCalibrated_mid0_raw.1001貼圖只有紅通道的資訊如果連線了其他通道置換將在渲染視窗內膨脹），每個貼圖都連線到一個aiRange節點，讓我可以透過"OutPut Max "調整紅色通道的強度。最後，我使用"plusMinusAverage "節點將它們組合在一起。

這是材質網格在渲染器中得到的效果過程：


我花了一些時間進行環境光測試，我使用的阿諾德測試取樣值為4333。你可以在"02_references"資料夾中找到"hdri_studio_lin_srgb"圖片。結果看起來很不錯！我還嘗試了使用其他一些HDRI燈光進行測試。




當然還有其他的一些HDRI，你可以在PolyHaven上找到它們。




這是一些通道圖層：


眼睛的製作

眼睛是肖像非常重要的組成部分。所謂“點睛之筆”，眼睛的效果對整個肖像給人的感覺都會有非常大的影響。


當你完成了眼睛顏色貼圖，或者找到比較好的素材的時候，就可以將其匯入Photoshop。將影像轉換為灰度模式，並將對映的位數改為16位。此外，應用高反差保留，這樣就可以生成一個簡單的置換貼圖，並輕鬆應用到Zbrush中。使用該貼圖，這時候你就可以在Zbrush中更深入地雕刻瞳孔，並增強鞏膜上的細節。這樣，你就可以在渲染器中實現更細緻的反射效果。



對於鞏膜，我使用分層紋理（LayeredTexture）來混合顏色和透明度貼圖。我還使用了ramp節點來微調鞏膜的表面顏色，然後再將其與AiColorCorrect節點相結合。最後，我使用RemapHsv節點實現了理想的色彩混合效果。


對於瞳孔，我同樣新增了一個ramp節點來修改固有顏色。我選擇"Type"為"Circula"，插值方法為"smooth"。這樣，修改後的顏色會與現顏色貼圖更自然地融合。


對於角膜，我建立了一個透明的玻璃材質球體，並新增了一個與位移和法線輸入相連的噪波節點，以模擬眼淚的效果。為了儘量減少噪波對瞳孔區域的影響，我新增了一個透明度貼圖，以確保整個瞳孔區域不受影響。


這是所有眼球材質開發的過程圖以及置換應用前後的效果：


這是所有材質球的引數，希望能給大家一個參考。



毛髮製作

我使用Xgen的習慣是"引導線模式"和"互動模式"的混合運用，這樣就可以更好地控制毛髮的造型。在引導線模式下，我建立了毛髮的基本形狀及其組別；而在互動模式下，我修改了頭髮的形狀並新增了細節。



眉毛和睫毛則是用Xgen的互動模式製作的。此外，我還在頭皮和額頭交界處新增了少量毛髮，這樣會過渡得更自然，不至於割裂。


對於毛髮材質，我使用了帶有"red"的aiStandardHair材質的預設。此外，我還新增了一個斜坡節點來連線"BaseColor"和"Transmission"。此外，我希望頭髮的顏色能從前額過渡到髮尾，避免單調。為此，我建立了一個ramp節點並將顏色從藍色調製到藍綠色，從而獲得漸變的效果。


燈光

對於人像光，可以給大家一張圖片，來了解比較基礎的肖像燈光。


在本次作品的光影方面，我並沒有花費特別多的時間。在我收集素材時候發現了Marat Safin攝影師的作品，這給了我很大的啟發。為了達到類似的效果，我使用了三盞區域燈光，最終完成了我的作品。




總結

其實今年也只是我正式進入這個行業的第二年，還是有很多稚嫩的地方，我也一直在學習和提高自己。關於怎樣去學習，我覺得大家可以經常去逛一逛Ins還有Discord的CG社群，和一些大佬們交流，有什麼不懂的就大膽去問，然後大膽創作。也許慢慢地你就會發現，曾經遙不可及的大佬，現在反而變成了你的粉絲呢？


我也很高興能把我創作這個作品的經驗分享給大家。同時也要感謝Natallia（BLU1304），朱師傅，還有老黃他們在我整個學習的過程中給予的很多幫助。我同時也把這個作品的成功歸功於國內外的CG社群，也希望大家能夠多多交流，多多創作，創造出更多優秀的作品！


來源：網易雷火藝術中心