三維真實感肖像教程

作者簡介：

董超

自由CG人

2007 大學期間與同學朋友創建動畫工作室
2008 任福州門瑪影視負責動畫短片項目
2009 網龍天晴數碼U3預研組參與角色美術
網龍與門瑪影視合作項目的項目管理
2010-2012 新加坡盧卡斯模型和表情創建

從事過動畫、遊戲、電影行業，做的和學的東西都比較雜

導言：

        大家好，這個頭像是利用業餘時間完成的一個練習，很高興能在火星時代與大家分享一些製作流程，希望幫助我和大家一起進步，製作中用到的軟件和插件有Maya、ZBrush、UVLayout以及Shave and hair cut，整個製作過程大概有一個月的時間。

資料收集

        由於我的業餘愛好之一就是看電影，無意間看到《蓋世梟雄》中巴裏摩爾扮演的角色，覺得很有意思，就想以他本人為題材做一個肖像模型，在網上搜集了不少相關元素的圖片。由於年代比較久遠，圖片都是黑白的，所以在一些照片參考的基礎上進行了修改，我覺得前期對參考的搜集是至關重要的，盡可能的想清楚各個細節需要的參考，對模型的製作有比較大的幫助。

模型製作

        由於之前做電影的工作習慣，我會在Maya中不僅作了基本模型，也用比較多的時間來推敲結構和布線以及肌肉大塊的細節，重點注意了眼部和嘴巴周圍的布線的練習，這樣在真正的動畫流程中也能比較好的滿足表情和動畫的製作。進入ZBrush後，大型基本沒有太多的修改，手部采用Z球創建了基本模型，然後用ZBrush的qRemesher進行平均化布線，最終沒有進行重新的手工布線。在調整大型的時候建議把渲染攝像機的焦距先調整到滿意的大小，對最終的布局有比較好的把握。

        由於西裝屬於幹淨簡單的風格，因此衣服和道具沒有在ZBrush中進行雕刻，而是在Maya中通過布線得出的，這樣也節約比較多的製作時間和渲染時間。

        製作眼球的方法有很多，大家可以選擇自己貼圖繪畫的方式進行。另外一般我會單獨製作一個條狀和一個片狀的透明材質的物體，以提亮下眼線的高光。

         ZBrush是大家比較熟悉的雕刻軟件，進行細節雕刻的時候，我隻是用到了基本的筆刷和一些皮膚紋理Alpha，這些Alpha紋理大家都可以在ZBrush的網站上進行免費下載。

        雕刻的時候一般我會從整體出發，先做出整體的皺紋效果，如眼袋和魚尾紋，又或者手部彎曲的肌肉擠壓這種這些比較深的褶皺，然後利用皮膚的紋理圖進行遮罩畫出大體的皮膚質感，最後再用小筆刷進行局部的強調，雕刻細節的時候注意觀察各個部分的細節深度和細節比例就好，最終再做出一些不對稱的細節和需要的表情，製作中可以變化不同的材質進行觀察。

貼圖材質

        利用UVLayout這個插件可以比較快速獲得好的UV效果，這裏隻需要大家進行耐心的調整就好，盡可能把接縫放到看不到的地方，並盡量減少畫麵主要部分的UV拉伸。

        這裏特別說明下西裝UV的布局，因為這件西裝紋理的特別性，我根據真實中西裝的裁剪進行了UV的分割，並旋轉每個UV shell到合適的角度，這樣我就可以利用一張在PS中做好的無縫布料貼圖快速的製作出這種條紋西裝的紋理了，因為這個西裝式是冬天穿的，用料為比較厚實的毛布料，所以我也用這張貼圖作為了凹凸貼圖，增加了一些粗糙感。

        完成UV後我分別把臉部和手重新導入進ZBrush，替換掉最低級的模型，生成了手部和臉部的置換貼圖和法線貼圖，法線貼圖可以根據最終的渲染測試在PS中進行局部的疊加或者減淡，來得到想要的細節凹凸程度，這裏臉部我用了4K的貼圖，手部用了2K的。在Maya中記得給頭部和手部指定mentalray Subdiv Approx，然後根據模型的麵數指定適當的參數。這裏因為頭部使用了最低等級的網格，所以最小細分和最大細分給了2和4，而手部由於麵數較多，給了1和2，經過測試，速度和質量都比較合適。

        完成後，可以開始創建各個部分的顏色貼圖，這裏對頭部做特別的說明。第一步，我挑選了一套男人的紋理貼圖，在ZBrush中利用spotlight這個工具進行基本色紋理的繪製，隻是基本的顏色布局和色調，不需要很多的細節，因為最終並沒有用於最後的渲染。

        然後我在PS中根據3S材質層的需求添加了一些細節，這裏我建議大家在3S不同的層上麵表現出不同的細節，我通常會手繪一些雀斑色素放在epidermal這個層裏，血管之類的細節放在subdermal這個層裏，diffuse則控製整體的顏色，overall層建議先進行保留，如果最後的效果不滿意，可以利用overall這個層來進行微調，如果backscatter層的參數合適，則大部分情況不需要畫貼圖。最後利用置換貼圖做出高光貼圖和反射貼圖就可以了，皮膚貼圖的參數沒有標準，大家可以根據自己的模型來測試調節。

毛發的製作：

        毛發我采用了Maya的插件shave and hair cut，這個插件的特點是製作短毛的效率比較高，長發的梳理卻比較繁瑣。為了達到比較好的效果，我分別繪製了density map和cut map來控製毛發的密度和與皮膚的過渡。這裏的眼睫毛、胡子、眉毛、汗毛、頭發以及衣服毛等都是分別創建的，便於控製和管理。

        最終渲染毛發的時候我使用了Maya的一個材質插件p_shader，其中有可以用於渲染的p_HairTK材質球，大家隻需要直接選取毛發並且為它指定材質球，然後在Shave中關掉Override Geom Shader就可以了，這樣就可以用這個材質球控製毛發的顏色高光等信息。我測試後覺得這個材質球比較直觀，在相同的渲染設置下，渲染速度比默認的材質更快。最後注意如果在這個材質球中使用貼圖，應該勾選這個材質球中Extra Attributes中的Fix Shave UV，如果希望增加AO效果，隻需要勾選Use Occlusion，然後在Custom Occlusion中貼上mental ray自己的AO貼圖就可以。

燈光測試

        這裏我共使用了四盞燈，兩盞冷色調背光源，一盞主光，和一個輔光，都是mental ray的Area光源，最終測試後也並沒有用到hdr環境球，隻是在調試燈光的角度時需要比較多的耐心測試，這四盞燈光的強度和色調以及位置如下圖所示。

分層渲染

        全部物體，包括毛發，統一使用了mental ray進行渲染。打開Final Gathering，提高其品質，增大渲染采樣值和邊緣抗鋸齒，我把分辨率最終設置為3236*4000，所有物體包括毛發渲染時間在1小時20分左右。最後，除毛發外，我還單獨渲染了Difuse、AO、Matte、以及高光通道等貼圖，以方便後期進行合成。注意在渲染AO的時候，可以手動指定給頭部和臉部單獨的材質球，這樣可以在材質組中貼上各自的置換貼圖，以保證在最後的AO中有置換貼圖的細節，最終我把主圖層和各個單獨的圖層導入到PS中進行了合成調色工作。

局部圖以及最終效果