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Pixar實習生用RenderMan新的RIS技術渲染高質量人物頭像
發布時間：2018-11-17 19:57:24
Pixar實習生Harsh Agrawal用RenderMan新的RIS結構渲染高質量人物頭像。
本文為大家展示Pixar實習生如何運用RenderMan版本19的新功能創建逼真的人物頭像。主要用到的新功能是版本19中新的渲染模式RIS。這項新功能的優勢在於快速渲染和簡單易用，同時可以渲染出高品質作品。接著，小編帶大家觀察Pixar實習生Harsh Agrawal是如何操作的，我們將一步一步地進行講解。
1. 處理掃描數據
首先，我對掃描數據的mesh進行清理，並利用ZBrush中的alpahs增添更多細節。切記要確保從掃描mesh刪除眼睛，因為每個麵都需要特殊的材質球。這樣避免混淆。
為了觀看效果以確定最終人物頭像的相貌，我們僅需要從ZBrush中將高細分的幾何體模型作為.obj文件導出。但是為了最終創作更好的作品，我們需要花費更多的時間來為後期動畫清理拓撲，同時生成置換貼圖。
2. 設置舞台
我要創建的是風格化的史蒂夫·馬丁射中頭部的角色。所以，我需要模擬角色站在台上。於是我用場景布局和布景來創建，然後將頭部導入Maya，為角色服飾建模。
接著，我在ZBrush中添加高細分細節，然後基於模型繪製細節進行自動展UV。我通過Maya的nCloth在背景部位布景。
3. 選擇攝像機鏡頭
我的攝像機置放角度是在角色的偏下方，角度朝上。我匹配Maya攝像機設置到佳能F 70-200mm f/2.8 L IS II USM鏡頭。作為變焦鏡頭，它能夠很好地避免圖像變形。
微調之後，我設定Maya170mm長度，它的寬度光圈幫助我的頭部角色從背景呈現出淺景深效果。RenderMan為攝影機控製提供風格化焦外成像，我需要用這個來獲得最終效果。
4. 燈光處理
為了采用飽和色創建現代舞台效果，我將RenderMan物理學聚光燈的色溫設置為我需要的冷暖色調對比效果。
我將亮而暖的主光源放在頭部上方，並添加輔助光來實現冷色調對比。同時，我還用邊緣光來強調他麵部的胡茬。於RenderMan先進的重渲染不僅加速了我的製作過程，同時它還為我提供了燈光交互。
5. 皮膚著色處理
皮膚著色器采用三層次表麵模型，它為我提供了很多關於光線滲透長度和每個點分布權重的控製。
RenderMan的皮膚著色器運用獨特方法精確計算物理次表麵散射。由於這種解決方案是完全采用光線跟蹤處理的，所以它的交互渲染會讓我獲得更棒的效果。就這樣，我開始繪製表麵、次表麵和背麵的散射顏色貼圖。
6. 處理皮膚反射
為了獲得更逼真的皮膚，我針對皮膚細微的凹凸繪製了高光貼圖，這樣就可以將凹進去的部分高光移除了。通過對表麵高光的微調，我獲得了更多細節的皮膚。
同時，我針對特殊的灰色屬性繪製了左邊這個粗糙的貼圖，這樣我可以控製皮膚的潤滑感。正確處理高光是獲得逼真皮膚的關鍵。
7. 設定參數
皮膚著色器可以讓我關聯權重貼圖來控製每個點的光線滲透。我繪製另一個貼圖控製麵部不同部位的次表麵散射。
因為頭部的耳朵和軟骨部位都很薄，所以展示了更多的次表麵散射。根據個人創作需求，你可以控製光線滲透的長度和權重來提高散射。
8. 處理領帶
領帶是用RenderMan的General Purpose Shader (PxrGPSurface)進行著色的，高輝光屬性和比較高的高光粗糙為布料提供了漫反射著色模式。
重複的波形圖案和布料著色器很快就創作出來了。RenderMan的標誌性茶壺重複圖案是在Photoshop中製作的，我把它用作是漫反射顏色的平鋪材質。
9. 毛發設置
RenderMan包含兩種不同的渲染模式：先進的光線跟蹤模式RIS和傳統的機遇存儲性能的REYES運算。
我采用REYES模式渲染毛發，基於REYES的著色器為我的創作提供了滿意效果。因為你可以同時操作REYES和RIS兩種模式。你可以根據不同需求，針對不同的元素合成，采用不同的模式進行渲染操作，這樣會獲得更好的效果。
10. 渲染
RIS模式為渲染圖像提供了不同的渲染方式。這個圖像是其中的路徑跟蹤方式渲染的。這種方式提供了多種采樣選項，我可以采用其中最適合自己的最佳方案。
BxDF和燈光采樣設置可以避免噪點。如果你看到了特定渲染區域的噪點，你可以轉換到人工采樣模式進行微調，從而完善你的作品效果。
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